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微波技术与天线题库
一、填空题
1. 驻波比的取值范围为 ；当传输线上全反射时，反射系数为 ，此时驻波比ρ等于 。
2. γ=α+jβ称为 ，其中α称为 ，它表示传输线上的波 ， β称为 ，它表示传输线上的波 。
3. 特性阻抗50欧的均匀传输线终端接负载Z1为20j欧、50欧和20欧时，传输线上分别形成 波， 波和 波。
4. 有均匀传输线特性阻抗为50Ω，线上工作波长为10cm，如图所示：

（1）若Z1=50Ω，在z=8cm处的输入阻抗Zin＝ ；
（2）若Z1=0Ω ，在z=2.5cm处的输入阻抗Zin＝ ；在z=5cm处的输入阻抗Zin＝ ；当 0<z<2.5cm时，Zin呈 性，当2.5cm<z<5cm处， Zin呈 性。
（3）若Z1=j50Ω，传输线上的驻波比ρ= 。
5. 无耗传输线的终端短路和开路时，阻抗分布曲线的主要区别是终端开路时在终端处等效为 谐振电路，终端短路时在终端处等效为 谐振电路。
6. 一段长度为l（0<l<λ/4）短路线和开路线的输入阻抗分别呈纯 和纯 。
7. 阻抗匹配分为 阻抗匹配、 阻抗匹配和 阻抗匹配，它们反映了传输线上三种不同的工作状态。
8. 圆图中的阻抗一般式为Z=R+jX，传输线特性阻抗为Z0，根据各点在下图所示的阻抗圆图中的位置，判断其性质。

①R＜Z0，X＞0 ( ); ②R=Z0，X＜0 ( )；
③R＞Z0，X＝0 ( ); ④R＝0，X＜0 ( );
⑤R＜Z0，X＝0 ( ); ⑥R＝Z0，X＝0 ( );
⑦Г=0 ( ); ⑧SWR=1 ( );
⑨ ( ); ⑩ SWR= ( ).
9. 在导行波中, 截止波长λc最长的电磁波模称为该导波系统的主模。矩形波导的主模为 模, 因为该模式具有场结构简单、 稳定、频带宽和损耗小等特点, 所以实用时几乎毫无例外地工作在该模式。
10. 与矩形波导一样，圆波导中也只能传输TE波和TM波； 模是圆波导的主模， 模是圆波导第一个高次模，而 模的损耗最低，这三种模式是常用的模式。
11. 在直角坐标系中，TEM波的分量 Ez和 Hz为零；TE波的 分量为零；TM波的 分量为零。
12. 低频电路是 参数电路，采用 分析方法，微波电路是 参数电路，采用 分析方法。
13. 简并模式的特点就是具有相同的 和不同的 。
14. 微带线的弯区段、宽度上的阶变或接头的不连续性可能会导致电路性能的恶化，主要是因为这种不连续性会引入 。
15. 写出下列微波元件的名称。

(a) (b) (c) (d)
16. 下图(a)为微带威尔金森功分器，特性阻抗Z‘等于 ，其电长度L等于 。

图（b）的名称是 ，1端口和2端口之间功率相差 ，2端口和3端口之间相位相差 ，4端口为隔离端口，是使用时该端口如何处理？ 。
17. 散射参量矩阵[S]中，元素 的物理意义
，元素 的物理意义
。
二、判断题
1. 无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。（ ）
2. 无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。（ ）
3. 阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。（ ）
4. 只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。（ ）
5. 在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。（ ）
6. 导纳圆图由等反射系数圆. 等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。（ ）
7. 圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。（ ）
8. 矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。（ ）
9. 在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。（ ）
10. 同轴线是TEM波传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。（ ）
11. 矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。（ ）
12. 圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。（ ）
13. 矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。（ ）
14. 矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺寸与振荡模式有关，一般来讲，给定一种振荡模式，腔体的尺寸越大，谐振频率就越高。（ ）
15. 两段用导体封闭的同轴型谐振腔，当它谐振在TEM模时，其长度等于半波长的整数倍。（ ）
16. TE波和TM波的最低次模分别为 和 。（ ）
17. 将而的波称为TE波。 （ ）
18. 相速度可以大于波能量的传输速度。 （ ）
19. 均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。
20. 传输线的特性阻抗Z0是传输线上的电压和电流的比值。
21. λ/4阻抗变换器是常见的阻抗匹配器件，可以用在各种宽带匹配系统中。
22. 波导系统中的相速度小于光速，群速度大于光速，都是频率的函数，都是色散波。
23. 矩形波导传输的模式为TMmn，TEmn，其中m表示场分布沿波导宽边方向的半驻波分布的个数，n表示场分布沿波导窄边方向的半驻波的个数。
24. 矩形波导的截止波长与波导尺寸、传输模式和填充介质有关。
25. 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。
26. 定向耦合器的耦合度越大，信号耦合能力越弱。
三、选择题
1. 已知传输线的特性阻抗为50Ω，在传输线上的驻波比等于2，则在电压驻波波节点上的输入阻抗等于：（ ）
A. 100Ω B. 52Ω C. 48Ω D. 25Ω
2. 传输线上的驻波比等于2，在驻波波幅点上的电压等于10V，则驻波波节点上的电压等于：（ ）
A. 20V B. 12V C. 8V D. 5V
3. 常用微波传输系统中，可以传输TEM波的是（ ）
A.　矩形波导 B.　同轴线 C.　圆波导 D.脊形波导
4. 在传输线上当观察点由负载沿线向信号源方向移动时，对应于阻抗圆图上：
A. 沿等反射系数圆顺时针方向移动 B. 沿等电阻圆移动
C. 沿等电抗圆移动 D. 沿等反射系数圆反时针方向移动
5. 传输线上负载端的反射系数等于0.2，则传输线上的驻波比等于
A. 5 B. 0.6667 C. 1.5 D. 0.2
6. 一段长度为l的末端开路的传输线，其输入阻抗0，则其长度应该满足
A. 等于0 B. 等于半波长
C. 等于四分之一波长 D. 等于八分之一波长
7. 为了使矩形波导中能单模传输TE10波，其工作波长必须
A. 小于TE10波的截止波长大于TE20波的截止波长
B. 等于TE10波的截止波长
C. 大于TE10波的截止波长 D. 小于TE20波的截止波长
8. 矩形波导中激励TE10模时，探针应：
A. 在波导的宽边中间插入探针并使探针垂直于宽边
B. 在波导的窄边插入探针并使探针垂直于窄边
C. 在波导的宽边中间用小环激励，并使小环面垂直窄边
D. 在波导的窄边中间用小环激励，并使小环面平行于宽边
9. 矩形波导中的主模TE10模，其电场在垂直于波导的宽边方向上的分布规律是：
A.　正弦分布，在宽边中间最大
B.　余弦分布，在宽边中间为0
C.　均匀分布 D. 线性分布，宽边中间为0
10. 当某种模式的波在波导中传输时，波导中的波长与自由空间的波长的关系是
A. < 　　　　B. = 　　　　C. > D. =1
11. 为使矩形谐振腔工作在TE101振荡模式，其腔的最小长度应为：
A.　　λ 　 B. 　λg 　 C. 　λ/2　 　 　D.　λg/2
12. 圆柱形谐振腔的三个常用振荡模是TM010, TE011, TE111；其中
A. TE111的场分布是轴对称的
B. TE011谐振频率最低的
C. TM010的谐振频率与长度无关
D. TM010的Q值最高
13. 波导测量线是在波导的宽壁中线上开小槽，并插入一短探针进行耦合，这种耦合是
A． 电耦合　　B. 磁耦合　　　C. 电磁耦合 D. 临界耦合
14. 下列传输结构中，能传播TE/TM模的是（ ）。
A. 同轴线 B. 矩形波导 C. 圆波导 D. 平行板波导
15. 下列传输结构中，不能传播TEM模的是（ ）。
A. 同轴线 B. 矩形波导 C. 圆波导 D. 平行板波导

四、计算题
1. 已知无耗传输线的特性阻抗Z0=100Ω，工作波长为λ=300cm，接上阻抗为ZL=100+100jΩ的负载，求：（1）在离开负载100cm处的阻抗；（2）线上的驻波比。
2. 用测量线测量阻抗时，已知用于制作测量线的传输线的特性阻抗为Z0=75Ω，当线的末端接上待测负载ZL时，测得线上的驻波比为ρ=3，当线的末端短路时，电压的最小点向负载的方向移动了0.1λ，请用圆图求出待测负载的阻抗。
3. 空气矩形波导的横截面尺寸为a=23mm，b=10mm，传输频率为9GHz的TE10波，求截止频率fc，波导波长λg，相速vp，和波阻抗ZTE。
4. 有一矩形空气波导，传输频率f＝10GHz的TE10波，测得导波波长λg=4cm，求：(1)波的截止频率fc，相速vp、群速vg及波阻抗ZTE。
5.Ω的无损传输线，终端接未知负载ZL，实验已测得各项数据如图所示。试求：(1)驻波系数；(2)反射系数；(3)负载阻抗ZL。
ZL
U (V)
Z

45
15
20cm
5cm
O

第6题图
Ω的无损传输线，终端接未知负载ZL，实验已测得各项数据如图所示。试求：(1)驻波系数ρ；(2)反射系数；(3)负载阻抗ZL。
说明：已知波形中波长应为40cm。

解 （1）
（2）
第一电压最小点满足
(按照反射系数一般表达式，则相位是按照递减的，又负载的起点是Z=0处，所以反射系数的整体相位应该是负的。这样才能体现出负载是起点。)

故

于是 Ω

6. 有一个二端口网络如图所示，试求(1)R1、R2满足何种关系时，网络的输入端反射系数为零？(2)在上述条件下，若网络的工作衰减LA=20dB时，R1、R2各等于多少？图中传输线为理想无耗传输线段，特性阻抗为ZC=50Ω。（，）

解： 先求A矩阵

将A归一化

输入端反射系数为零，即S11=0，即

（2）。

五、简答题
1. 什么是长线、短线？简述长线和短线的本质区别。
所谓长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值（即电长度）大于或接近于1。反之，称为短线。长线为分布参数电路；短线为集总参数电路。
2. 图示为一段开路微带线，请画出长度分别为λ/8, 3λ/8和5λ/8时的等效电路图。
提示:判断不同位置处是感性还是容性，画出对应的等效元件图。
3. 波导的工作波长，波导波长和截止波长的区别。
4. 矩形波导中“简并”与圆波导的简并有何异同？
5. 画出矩形波导TE10模横截面场分布。
6. 何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一例。
7. 简述开槽线测量阻抗方法。
8. 画出同轴线TEM模的横截面场分布。
9. 简述TRL网络分析仪校正方法。