微波與天線簡答答案

1、 、微波的頻率和波長范圍分別是多少？有哪些特點(diǎn)？答：微波的頻率范圍：300MHz3000GHz；微波的波長范圍：0.1mm1m；微波的特點(diǎn)：(1)似光性；(2)穿透性；(3)寬頻帶特性；(4)熱效應(yīng)特性；(5)散射特性；(6)抗低頻干擾特性；(7)視距傳播性；(8)分布參數(shù)的不確定性；(9)電磁兼容和電磁環(huán)境污染。、均勻傳輸線的分析方法有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：均勻傳輸線的分析方法主要有兩種。1) 一種是“場”的分析方法，應(yīng)用麥克斯韋方程結(jié)合邊界條件求解，研究系統(tǒng)中電場和磁場隨空間和時(shí)間的變化規(guī)律。2) 另一種方法是“路”的分析方法，它將傳輸線作為分布參數(shù)來處理，得到傳輸線的等效電路，然后由

2、等效電路根據(jù)克?；舴蚨蓪?dǎo)出傳輸線方程，再解傳輸線方程，求得線上電壓和電流隨時(shí)間和空間的變化規(guī)律，最后由此規(guī)律來分析電壓和電流的傳輸特性。特點(diǎn)： 低頻：集總參數(shù)，微波：分布參數(shù)，分析方法不同。、傳輸線的分布參數(shù)有哪些？分布參數(shù)分別與哪些因素有關(guān)？當(dāng)無耗傳輸線的長度或工作頻率改變時(shí)分布參數(shù)是否變化？答：長線的分布參數(shù)一般有四個(gè)：分布電阻R1、分布電感L1、分布電容C1、分布電導(dǎo) G1。1) 分布電容 決定于導(dǎo)線截面尺寸，線間距及介質(zhì)的介電常數(shù)。2) 分布電感 L1(H/m)決定于導(dǎo)線截面尺寸，線間距及介質(zhì)的磁導(dǎo)率。3) 分布電阻 R1(/m)決定于導(dǎo)線材料及導(dǎo)線的截面尺寸。4) 分布電導(dǎo) G1(

3、S/m) 決定于導(dǎo)線周圍介質(zhì)材料的損耗。當(dāng)無耗傳輸線（R1=，G1=）的長度或工作頻率改變時(shí)，分布參數(shù)不變。、什么是長線？如何區(qū)分長線和短線？舉例說明。答 傳輸線可分為長線和短線，長線和短線是相對于波長而言的。電長度是指傳輸線的幾何長度與所傳輸電磁波的相波長之比。l 0.1的傳輸線視為長線，將l 0.1的傳輸線視為短線。例如，以幾何長度為 1m 的平行雙線為例，當(dāng)傳輸 50Hz 的交流電時(shí)是短線，當(dāng)傳輸 300MHz 的微波時(shí)是長線。、行波的電壓（電流）振幅分布和輸入阻抗分布有何特點(diǎn)。如何判斷傳輸線是否工作于行波狀態(tài)？答 1）電壓、電流振幅值沿線不變，且電壓和電流同2） 3）信號源輸入的功率全

4、部被負(fù)載吸收，即行波狀態(tài)最有效地傳輸功率。、傳輸線阻抗匹配的方法有哪幾種？哪些是窄頻帶的？哪些是寬頻帶的？答：窄頻帶方法： /4阻抗變換器，串，并聯(lián)單支節(jié)匹配器。寬頻帶方法：多節(jié) /4阻抗變換器，漸變線等。、畫出阻抗圓圖上的匹配點(diǎn)、開路點(diǎn)、容性平面、感性平面、電壓波腹線，并說明該阻抗圓圖上，某點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳輸線上負(fù)載向源的移動情況。、微帶工作在什么模式？其相速、帶內(nèi)波長及空間波長分別有什么關(guān)系？答： 微帶工作在準(zhǔn) TEM 模式。 介于 1和 之間。erc, =v =p0cee、介質(zhì)波導(dǎo)導(dǎo)模的截止條件是什么？與傳統(tǒng)的金屬波導(dǎo)相比它有哪些特點(diǎn)？=0解：傳統(tǒng)的金屬波導(dǎo)以作為截止的分解點(diǎn)，而介質(zhì)波

5、導(dǎo)導(dǎo)模的截止以 =0w作為分界，這是因?yàn)楫?dāng) 0時(shí)在介質(zhì)波導(dǎo)外出現(xiàn)了輻射模。要使( )=0，J u0wv c0a必須有 =0 ,其截止頻率均為 f =其主模為HE11 。wn 10c n，r、 分別寫出兩端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗矩陣 Z、轉(zhuǎn)移矩陣A、散射矩陣S與端口電壓、電流的關(guān)系方程。U Z Z I 答：a）阻抗矩陣 Z：= 111Z Z12 1UI 221222U U A Bb）轉(zhuǎn)移矩陣A：=1 2C D II1 2b S S a c）散射矩陣S：=1 1112 1bS S21a 2222、 天線應(yīng)具有哪些功能？答：天線應(yīng)有以下功能：1) 一個(gè)良好的電磁開放系統(tǒng)，其次要求天線與發(fā)射機(jī)或接收機(jī)匹配；2)

6、 限度的接受，即天線具有方向性；3) 天線應(yīng)能發(fā)射或接收規(guī)定極化的電磁波，即天線有適當(dāng)?shù)臉O化；4) 天線應(yīng)有足夠的工作頻帶。、 從接收角度講，對天線的方向性有哪些要求？答：對接收天線的方向性有以下要求：1) 主瓣寬度盡可能窄，以抑制干擾。但如果信號與干擾來自同一方向，即使主瓣很窄，也不能抑制干擾；另一方面，當(dāng)來波方向易于變化時(shí)主瓣太窄則難以保證穩(wěn)定的接收。因此，如何選擇主瓣寬度，應(yīng)根據(jù)具體情況而定。2) 旁瓣電平盡可能低。如果干擾方向恰與旁瓣最大方向相同，則接收噪聲功率就會較高，即干擾較大；對雷達(dá)天線而言，如果旁瓣較大，則由主瓣所看到的目標(biāo)與旁瓣所看到的目標(biāo)會在顯示器上相混淆，造成目標(biāo)的失落。

7、因此，在任何情況下，都希望旁瓣電平盡可能的低。3) 天線方向圖中最好有一個(gè)或多個(gè)可控制的零點(diǎn)，以便將零點(diǎn)對準(zhǔn)干擾方、 電基本振子的遠(yuǎn)區(qū)電磁場有哪些特性？答：電基本振子的遠(yuǎn)區(qū)電磁場有以下特點(diǎn)：1) 在遠(yuǎn)區(qū)，電基本振子的場只有 E 和 H 兩個(gè)分量，它們在空間上相互垂rr r1直，在時(shí)間上同相位，所以其坡印廷矢量是實(shí)數(shù)S = EH ，且指向 r 方向。*2這說明電基本振子的遠(yuǎn)區(qū)場是一個(gè)沿著徑向向外傳播的橫電磁波,所以遠(yuǎn)區(qū)場又稱輻射場； 120( )= =2)=E H00遠(yuǎn)區(qū)場具有與平面波相同的特性；3) 輻射場的強(qiáng)度與距離成反比，隨著距離的增大，輻射場減小。這是因?yàn)檩椛鋱鍪且郧蛎娌ǖ男问较蛲鈹U(kuò)散的

8、，當(dāng)距離增大時(shí)，輻射能量分布到更大的球面面積上；4) 在不同的方向上，輻射強(qiáng)度是不相等的。這說明電基本振子的輻射是有方向性的。、 天線的方向系數(shù)和天線的增益的區(qū)別是什么？答：(1).比較前提不同，D 為輻射功率相同，而 G 為輸出功率相同；（）比較標(biāo)準(zhǔn)天線不同，D 為無方向天線，而 G 為無方向、無損耗天線。方向系數(shù)： 在離天線某一距離處，天線在最大輻射方向上的輻射功率流密度與相同輻射功率的無方向性天線在同一距離處的輻射功率流密度之比，記為 D。E2SD=S2E0p r0p r，性天線在同一點(diǎn)產(chǎn)生的功率密度之比，表示為：/pinoppG=DE2SD=pAS2Ein 相同A0in相同，r0in相同 r、 什么是天線陣方向圖乘積定理？天線陣元因子和陣因子特點(diǎn)是什么？答： 在各天線元為相似元的條件下, 天線陣的方向圖函數(shù)是單元因子與陣因子之積。這個(gè)特性稱為方向圖乘積定理。1)本身的類型和尺寸。它體現(xiàn)了天線元的方向性對天線陣方向性的影響。2)關(guān)。、 怎