電子科技大學(xué) 射頻電路 期中考試習(xí)題庫 必考

1、5.1分布參數(shù)電路與集總參數(shù)電路的區(qū)別是什么？答：分布參數(shù)電路和集總參數(shù)電路的區(qū)別是：分布參數(shù)電路頻率高，波長短可以和電路尺寸想比較，同時電參量隨空間變化，電磁波在電路中傳輸效應(yīng)很明顯，傳輸線上的電感，電阻和線間的電導(dǎo)都不能忽略，線上各點電位不同，處處有儲能和損耗，集總參數(shù)電路的頻率則比較低，電路尺寸和波長相比較很小，可以認(rèn)為是一點，電場和磁場可以近似看做只隨時間變化，不隨導(dǎo)線長度、位置而發(fā)生變化。5.2傳輸線有哪些特性參量和工作參量？他們是如何定義的？答：傳輸線的特性參量包括特性阻抗，傳播常數(shù)，相速和波導(dǎo)波長特性阻抗：傳輸線上行波電壓與電流之比傳播常數(shù)A=+J叫）（G+G）相速：行波等波陣面

2、等相位面移動的速度波導(dǎo)波長：波在一周期內(nèi)沿線所傳播的距離傳輸線的工作參量包括輸入阻抗，反射系數(shù)，駐波系數(shù)，駐波相位。輸入阻抗：線上任意一點（參考點）的總電壓與總電流的比值稱為由該點向負(fù)載看去的輸入阻抗。反射系數(shù)：是傳輸線上某點反向傳播的波（反射波）電壓與正向傳播的波（入射波）的電壓之比稱為該點的反射系數(shù)。駐波系數(shù)：駐波系數(shù)是傳輸線上電壓最大值和電壓最小值的比值。駐波相位（電壓駐波比）：從負(fù)載處沿波源方向到離負(fù)載最近的電壓最小值處的距離。53設(shè)一段長為L的有耗傳輸線，當(dāng)負(fù)載開路（厶_=0）時，測得輸入端阻抗為&，當(dāng)負(fù)載端短路（Us=0）時，測得輸入端阻抗為乙，計算該線的特性阻抗乙。=乙解

3、:當(dāng)Z產(chǎn)0（短路）當(dāng)=s（開路）解之得到5.4一段終端短路的傳輸線，線長l=2cm,工作頻率/=3GHj=試判斷輸入阻抗分別呈何特性。若傳輸線的特性阻抗乙=50Q,Z（/）=J262Q，試求上述兩頻率下短路線的長度。解：當(dāng)/=3G/f一時9甘心寸感性的當(dāng)/=6GH：時4£n=j乙tg寸容性的歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀當(dāng)乙產(chǎn)丿25©時對于f=3GH：解得/=2.2cm對于/=6GH.解得/=1.Icm5.5以知無耗傳輸線的負(fù)載阻抗乙=25+)250,特性阻抗乙=50Q,求傳輸線上的反射系數(shù)，駐波系數(shù)和距離終端2/4處的輸入阻抗。解：5.6以知如圖所示的同軸傳輸線電路，工作頻率/

4、乩，空氣填充部分(A)的特性阻抗乙=50。，試求同軸傳輸線的輸入阻抗。解：在A段在B段從AB分界點向負(fù)載看去的輸入阻抗所以總的輸入阻抗可直接用圓圖求解。5.7試分別繪出無耗傳輸線終端開路，短路和匹配時電壓，電流相對振幅沿線的分布圖，并列出相應(yīng)的工作參量。解：虛線為電流的振幅比實線為電壓振幅比短路時開路時終端接匹配負(fù)載的時候5.8假定無耗傳輸線負(fù)載端的反射系數(shù)為匚=0.5夕"，試?yán)L出線上電壓，電流相對振幅分布圖。電壓電流相對幅度分布圖如下：5.9試求如圖所示的各無耗傳輸線電路ab端的輸入阻抗乙“,o鶴z”=z務(wù)需(2)從A點向右看去乙貯乙歡迎閱讀ZjZtanAZH=Z.=2乙乙+憶遠(yuǎn)0

5、牛5.10計算如圖所示的無耗傳輸線電路中個線段上的駐波系數(shù)。解：（1）：對于A段故反射系數(shù)r=o對于b段（2）對于第一段對于第二段對于第三段5.11計算如圖所示的無耗傳輸線電路三段線中的駐波系數(shù)和兩負(fù)載的功率。解：卜互盤乙+乙對于第一段對于第二段對于第零段設(shè)傳輸線輸入功率為則主線上的功率為兩負(fù)載平分功率，故5.12導(dǎo)出（5.10-9a）和（5.10-9b）,并在半徑為2.5cm的圓內(nèi)描出R=0.5,1.5；X=0.5,-0.5,1.5,-1.5,2,-2的線族，分別標(biāo)出X,R,的數(shù)值。解：r（/）二乙廠乙=二1乙，+乙Z+1令r（/）=/+jv帶入經(jīng)過簡單整理得到（圓圖略）5.13分別畫出阻抗

6、及導(dǎo)納圓圖的示意圖，并標(biāo)明三個特殊點，三個特殊線，兩個特殊半圓面以及兩個旋轉(zhuǎn)方向。注意：阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖傳向負(fù)載都是逆時針旋轉(zhuǎn)，傳向波源都是順時針方向。5.14以知傳輸線上某一點歸一化阻抗Z=0.5-j0.8，試用圓圖計算（1）由該點向負(fù)載方向移動電長度/2=0.209處的阻抗；（2）由該點向波源方向移動電長度/2=0.079處的阻抗；解：如圖A點為Z=0.5-j0.8,因此（1）求得由該點向負(fù)載方向移動電長度/=0.209處（圖中C點）的阻抗為Z=i+jl3歡迎閱讀（2）由該點向波源方向移動電長度/2=0.079處（圖中B點）的阻抗為Z=0.3-0.24J5.15已知傳輸線特性阻抗乙=50

7、0,工作波長=10cnio今測得S=2,/還=2,問負(fù)載阻抗乙=?。解：S=2=>T=-3直接用圓圖求解：從波節(jié)線出發(fā)，沿r=|逆時針旋轉(zhuǎn)0.2電長度，即為所求。也可用公式計算：5.16有一特性阻抗乙.=50。，負(fù)載乙=50-J60Q的傳輸線電路，用圓圖求出駐波系數(shù)S=?,駐波相位/.=?以及負(fù)載導(dǎo)納V=?rnun丄I解：z=l兒2如圖：求的5=3.25.17已知特性阻抗乙=100。的傳輸線上駐波系數(shù)S=2.5,若負(fù)載是一個小于特性阻抗的純電阻,試求乙I，I以及距離負(fù)載端幾=0.14處的輸入阻抗。O,丄Imin©maxrL解：S=2.5則lrl=|由于負(fù)載小于特性阻抗解得,Zl

8、=40_1（p1.=（_1）=0Qmm4JI可見7=0.25，max5.18利用圓圖計算下圖傳輸線電路的輸入阻抗Z”圖中=40-j30Q.解：由如圖所示圓圖解法得到在a點向右看的輸入阻抗為z泅=0.5+J0.47于是得到在總的輸入阻抗為九=0.44-丿025.19若將空氣填充的金屬填充的駐面波導(dǎo)中TM模橫行場寫成E=-y/,ezHyT云悶：匕試由麥?zhǔn)戏匠套C明U和I滿足方程duzk：、(di”5.20在傳輸主模的矩形波導(dǎo)axb=2.286xl.016中，AA右方全部填充&=2.6的均勻介質(zhì)，北'左方入射lw的功率，工作頻率/=10G/：,求傳輸?shù)浇橘|(zhì)的功率。解：對于矩形波導(dǎo)，其特

9、性阻抗在空氣填充的時候當(dāng)填充介質(zhì)的時候其特性阻抗為從人4向右看著負(fù)載則則傳輸?shù)浇橘|(zhì)的功率為5.21在傳輸主模的矩形空波導(dǎo)中，填入一長為/,介電常數(shù)為&的均勻介質(zhì)塊，如圖。求介質(zhì)塊引起的反射系數(shù)r和|=o時介質(zhì)塊的長度解：對于矩形波導(dǎo)，其特性阻抗在空氣填充的時候當(dāng)填充介質(zhì)的時候其特性阻抗為要使則7=7,c<,1/1得到5.22求下面電路中心=500時的孑窗和Z“=500時的jX值。乙=400。dminZc=50£l工lT1題4.2圖T2解：Z二僉=0.8乙在圓圖中順時針從a沿等S圓旋轉(zhuǎn)到b得到ZLl=+丿°21Z1A=50+yl0.5Q要使ZT2=50則JX=1

10、0.5j5.23無耗傳輸線，特性阻抗乙=500,端接負(fù)載阻抗Zz=10QQo求：(1)用并聯(lián)單支節(jié)進(jìn)行匹配時的支節(jié)接入位置d和支節(jié)電長度；(2)用串聯(lián)單支節(jié)進(jìn)行匹配時的支節(jié)接入位置和支節(jié)電長度解：(1)乙=0.5,即是圖中a點，經(jīng)過孑=0.152后到達(dá)圖中b點讀得圖中b點得歸一化導(dǎo)納值為1+j0.7要得到匹配那么并聯(lián)支節(jié)得歸一化導(dǎo)納值為一0.7j,則歡迎閱讀解得/=0.248(2)歸一化阻抗值為既是圖中a點，順時針旋轉(zhuǎn)到b點讀得=0.098歸一化阻抗值為1-J0.78,要使其匹配則要串聯(lián)接入歸一化阻抗值為jO.78的電抗，jtan2/d=>0.78*50=39得到，=0.2465.24無

11、耗傳輸線特性阻抗乙=600,負(fù)載阻抗Z產(chǎn)30CQ+J300Q,釆用間隔為入./8的雙支節(jié)進(jìn)行匹配。已知第一支節(jié)距負(fù)載為0.1入，試求出短路支節(jié)的電長度厶/和厶/入o7OU解:Y=仝=0.1-/o.iL乙l300+J300負(fù)載的歸一化阻抗在圓圖中表示為1點，經(jīng)過0.1歸一化電長度順時針旋轉(zhuǎn)后到2點，2點的等阻抗圓與輔助圓交于3點和3點，經(jīng)過0.125電長度順時針旋轉(zhuǎn)到4點和4,在圓圖中讀得y,=0.14+j0.6y3=0.14+jO.54y4=l+j3要得到匹配那么對于第一種匹配，y2+解得0.24歡迎閱讀解得=0.051那么對于第二種匹配，y+=y'-八an2疝5.25求下面的雙支節(jié)匹

12、配電路中的支節(jié)長度'和八。Z厶=100-八0S。解:=0.7+丿0.7從負(fù)載經(jīng)過/長度在圓圖中從1點到2點，在2點的等導(dǎo)納圓中和輔助圓交于3點和3'點，經(jīng)過maxv歸一化電長度為0.125順時針旋轉(zhuǎn)后交于導(dǎo)納值為1的等導(dǎo)納圓的4點和4點,從導(dǎo)納圓圖中讀得要得到匹配，那么對于第一種解得0.252對于第二種y,+=y'人=0.42/>0435.26無耗傳輸線負(fù)載的歸一化導(dǎo)納為7,=0.5+",采用間隔為2丿4的雙支節(jié)進(jìn)行匹配，求所需要的支節(jié)電納解：在圓圖中得到得到負(fù)載的歸一化導(dǎo)納值在1點，經(jīng)過0.25歸一化電長度順時針旋轉(zhuǎn)后得到2點，它的等導(dǎo)納圓和輔助圓交于

13、3點和3'，經(jīng)過0.25歸一化電長度順時針旋轉(zhuǎn)后與導(dǎo)納為1的等導(dǎo)納圓交與4點和4點,在圓圖中讀得y,=o.4-jo.8y3=o.4-丿05y4=i+兒2加°11對于第二種y，+=Y-jtail2-/=0.3965.27試判斷能否用間隔d=入/10的雙支節(jié)匹配器來匹配歸一化導(dǎo)納為y；=2.5+八的負(fù)載？答：能確定。因為當(dāng)d選定后，喬Zn嚴(yán),該圓以外的所有導(dǎo)納均可匹配，而該圓內(nèi)為匹配禁區(qū),tair卩d計算可得=1.16=1.16,由此可以判斷。歡迎閱讀5.28試證明d=兄,/4的雙支節(jié)匹配器支節(jié)導(dǎo)納所需的值為證明：由傳輸線理論，對于任意得d得雙支節(jié)匹配器得歹;和歹;滿足如下關(guān)系式當(dāng)4時5.30求如圖所示的串聯(lián)并聯(lián)支節(jié)匹配電路中，串聯(lián)支節(jié)和并聯(lián)支節(jié)的電長度幾和Z廣°丄+兒I。解：在第一支節(jié)處負(fù)載得歸一化阻抗值為0.2-2.0J,它和第一支節(jié)串聯(lián)后得導(dǎo)納值為0.2-丿20+jx在和第二支節(jié)并聯(lián)后的導(dǎo)納值為i+jy,由得到匹配