微波技術(shù)與天線—重修學習作業(yè)

1、微波技術(shù)與天線（重修學習作業(yè)）教材：微波技術(shù)與天線（第三版），王新穩(wěn)，李延平，李萍，電子工業(yè)出版社，2011第一章 傳輸線理論1.1長線理論1）了解分布參數(shù)電路與傳輸線方程2）傳輸線輸入阻抗與反射系數(shù)3）傳輸線工作狀態(tài)分析，Smith圓圖4）傳輸線的阻抗匹配1.2波導與同軸線1）導波系統(tǒng)一般分析，波導傳輸線2）矩形波導，TE10模分析學習重點：1）傳輸線分析與計算，輸入阻抗與駐波分析（習題1-7，1-8，1-10，1-45，1-46）2）阻抗匹配分析與設(shè)計；（習題1-21）3）波導截止模式，矩形波導，TE10模分析；（習題1-25，1-30）4）矩形波導傳輸模式與工作參數(shù)，矩形波導設(shè)計與分析；

2、（習題1-49，1-50）書本：26頁，例1-2；28頁，例1-4；40頁，例1-10；第二章 微波網(wǎng)絡(luò)1）了解網(wǎng)絡(luò)概念，微波元件等效網(wǎng)絡(luò)；2）散射矩陣S；雙端口網(wǎng)絡(luò)傳輸散射矩陣，工作特性參數(shù)學習重點： 1）無耗互易網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)，2）S參數(shù)測量；（習題2-11，2-17，書本：105-107頁）第三章 微波元件1）阻抗匹配與變換元件2）定向耦合元件，匹配雙T3）微波諧振器學習重點： 1）阻抗匹配；（習題3-2）；矩形諧振器；（習題3-28）2）定向器（習題3-17）；匹配雙T（習題3-21）；書本：152頁，例3-6；第四章 天線基本理論1）了解基本振子的輻射場；2）對稱振子的輻射場3）發(fā)射天線

3、的電參數(shù)；4）接收天線理論；自由空間電波傳播學習重點： 1）對稱振子方向圖（習題4-9）；2）天線電參數(shù)（習題4-20）；電波傳播與接收天線理論（習題4-28）書本：198頁，例4-2；199頁，例4-3；一、傳輸線理論1-1）均勻無耗傳輸線特性阻抗50，第一個電壓波節(jié)點離負載l/8，測得傳輸線上的電壓駐波比為3，求終端的反射系數(shù)GL與負載阻抗ZL？1-2） 已知長度l=1.25l的均勻無耗傳輸線的特性阻抗Z0=500，終端接負載ZL=（300+j400），已知傳輸信號波長l=30cm，求負載反射系數(shù)GL？傳輸線駐波比r？離負載第一個電壓波節(jié)點距離zmin？輸入端阻抗Zin？1-3）均勻無耗傳

4、輸線終端接負載阻抗，信號頻率時測得終端電壓反射系數(shù)相位角和電壓駐波比。求終端電壓反射系數(shù)？傳輸線特性阻抗？第一個電壓波腹點離負載的距離zmax？1-4）特性阻抗Z0的無耗傳輸線饋電系統(tǒng)如圖，信號源由長度為l的傳輸線連接到一段總長為l終端分別接負載R1與R2的傳輸線上，信號源內(nèi)阻Rg=Z0。當接入點在距離R2為l/4的B點，問負載R1與R2應(yīng)滿足什么關(guān)系，信號源能輸出最大功率？最大輸出功率為多少？1-5）特性阻抗Z0=50無耗傳輸線如圖，負載阻抗ZL=（50-j50），通過并聯(lián)短路支節(jié)與l/4變換段實現(xiàn)匹配。已知信號頻率為3GHz，求并聯(lián)短路分支線的阻抗Zs？變換段的特性阻抗Z1與長度l？1-6

5、）如圖所示傳輸線，B支路為特性阻抗Z0長度為/4的傳輸線端接阻抗2Z0的終端；C支路為特性阻抗Z0長度為/2的傳輸線端接阻抗Z0/2的終端；B與C并聯(lián)在D點連接源阻抗為Z0的信號源。求B支路，C支路與D處的輸入阻抗？源端D處的反射系數(shù)？DBZ02Z0C Z0/2Z0源阻抗Z01-7）矩形波導BJ-100尺寸為ab=22.86mm10.16mm，則波長為2cm，3cm，5cm的信號能否在該波導中傳輸，能傳輸?shù)男盘柎嬖谀男﹤鬏敳ㄐ?？問該波導的單模工作波長范圍？（注：）1-8）矩形波導BJ-100尺寸為ab=22.86mm10.16mm，信號頻率f=10GHz，求該信號的工作模式與截止波長？主模的波

6、導波長，相移常數(shù)，相速，群速，？（注：；）二、微波網(wǎng)絡(luò)與微波元件2-1）對互易雙端口網(wǎng)絡(luò)，輸入端的反射系數(shù)為：。用阻抗法測得雙端口網(wǎng)絡(luò)的三個反射系數(shù)為, , ；求網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣S？2-2）設(shè)某系統(tǒng)如圖所示，雙端口網(wǎng)絡(luò)為無耗互易對稱網(wǎng)絡(luò)，在終端參考面處接匹配負載，測得距參考面距離處為電壓波節(jié)點，駐波比為2，求該雙端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣？ ST1T2Z0Z02-3） 一個雙端口網(wǎng)絡(luò)，終端接負載，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)矩陣S已知；證明其輸入端口的反射系數(shù)為：。2-4）如圖所示的理想3dB微帶混合環(huán)耦合器，補齊S散射參數(shù)矩陣。假設(shè)信號從端口（1）輸入，分析其他3個端口的輸出信號性質(zhì)？2-5）兩段阻抗為的同軸線（注：

7、同軸線特性阻抗為：），采用介質(zhì)套管構(gòu)成的/4段進行阻抗匹配。已知工作頻率為3GHz，求介質(zhì)的相對介電常數(shù)及變換段的長度？Dd1d22-6） 已知匹配雙T的S矩陣為：。當信號從端口（4）E臂輸入，其他端口接匹配負載時，分析其他3個端口的輸出？如果匹配雙T接匹配源，且輸入信號，求端口（4）輸出信號b4？2-7） 一個填充空氣的矩形諧振腔，其波導橫截面尺寸為ab=2 cm1 cm，長度為l=2 cm；求該矩陣諧振腔的最低諧振模式，諧振波長？三、天線基本理論3-1）假設(shè)相距20 km的兩個微波中繼站在空氣中進行通信，工作頻率為6 GHz；發(fā)射功率為100 W，發(fā)射天線的有效接收面積為1 m2，接收天線

8、有效接收面積0.01 m2。寫出有效接收面積與方向系數(shù)的關(guān)系式？求發(fā)射與接收天線的方向系數(shù)Dt與Dr？接收天線的最大接收功率？3-2）已知某天線的發(fā)射功率為540 (W)，頻率為3 GHz；天線的有效接收面積為，求最大輻射方向上r=60 km處P點的電場強度和功率密度？在P點用方向性系數(shù)D=144的接收天線對準接收，求接收天線的有效接收面積與接收功率？3-3） 寫出電基本振子與半波對稱振子天線的E面方向函數(shù)F(,)？并給出電基本振子與半波對稱振子天線E面方向函數(shù)的半功率波瓣寬度HPBW與方向系數(shù)D？3-4） 設(shè)計一個適用于450 MHz的半波對稱振子天線（忽略天線終端效應(yīng)的影響）的長度？給出該天線E面方向函數(shù)