微波與天線習(xí)題課

1、2014微波與天線習(xí)題課21. 試證明TEM模的波阻抗。證明：已知電磁場的橫向分量可表示為根據(jù)無源的麥克斯韋方程組中的旋度方程故又2. 矩形波導(dǎo)中傳輸TE10模，試問圖中哪些裂縫影響波的傳輸？ 答：寬邊中心縱槽 窄邊橫槽不破壞電流分布，故1，2，3，5有影響。3. 復(fù)習(xí)/學(xué)習(xí)矢量分析與場論，證明 TEM模情況下，4圓波導(dǎo)直徑為5cm，內(nèi)部填充空氣。1）求TE11，TM01,TE01和TM11的截止波長；2）當(dāng)工作波長為7cm，6cm，3cm時，該波導(dǎo)中會出現(xiàn)上述哪些模式？3）工作波長7cm時，求最低次模式的波導(dǎo)波長g。解：1）由2）波導(dǎo)中要出現(xiàn)某種模式，則工作波長必小于該模式的截止波長，則工作

2、波長為7cm時，出現(xiàn)的模式有TE11;工作波長為6cm時，出現(xiàn)的模式有TM01，TE11;工作波長為3cm時，出現(xiàn)的模式有TE11，TM01，TE01，TM11.3）工作波長為7cm時，最低次模式為TE11.=8.53cm，則波導(dǎo)波長5.用直徑D=51.6mm的銅制圓波導(dǎo)傳輸f=4GHz的導(dǎo)波，當(dāng)需要圓波導(dǎo)傳輸100m遠(yuǎn)，而總衰減小于10dB時，通過計算說明應(yīng)選擇何種工作模式。解：傳輸100m遠(yuǎn)，總衰減小于10dB，則衰減小于0.1dB/m。對于銅制圓波導(dǎo)，表面電阻（銅：=4×10-7H/m，=5.7×107S/m）工作波長 截止波長 要使波能夠傳播，則，故只有TE11模滿

3、足傳輸條件分析其衰減情況 （）<0.1dB/m，滿足要求，故選擇TE11模。6畫出圓波導(dǎo)中TM31和TE31模在波導(dǎo)橫截面上的場分布圖。解：參考教材TEmn模、TMmn橫截面場結(jié)構(gòu)的畫法。7. 如圖所示，同軸線I、III兩段以空氣為填充介質(zhì)，特性阻抗為100 ，II段填充的介質(zhì)，終端負(fù)載阻抗，且，工作波長為10 cm。求各段中的駐波系數(shù)及端面處的輸入阻抗。解：對I： 對II： 對III： 8. 如圖所示兩根寬導(dǎo)帶的帶狀線，其相同。問：若，和哪一個大?若，和哪一個大?解：寬導(dǎo)帶帶狀線的特性阻抗Zc的計算公式為故有 < ， > 。9. 要求微帶線的特性阻抗為，介質(zhì)基片的相對介電常數(shù)為9，基片厚度為0.88mm。求微帶線的導(dǎo)帶寬度W及傳輸準(zhǔn)TEM模的最短工作波長。解：因為 代入數(shù)據(jù)可得：A=2.9891.52故=0.405 所以W=0.405h=0.356mm要求傳輸TEM模：則有 再考慮防止強耦合情況： 綜上并代入數(shù)據(jù)可解得：10. 一耦合微帶線的，介質(zhì)基片的，基片厚度，求微帶的導(dǎo)帶寬度W和耦合間距S。解：參考教材對稱耦合微帶線的Zco和Zce與W/h的關(guān)系曲線。11. 證明：