哈工大微波技术答案.doc

精选资料
题 解

第 一 章

1-1 微波是频率很高，波长很短的一种无线电波。微波波段的频率范围为
Hz~Hz，对应的波长范围为1m~0.1mm。
关于波段的划分可分为粗分和细分两种。
粗分为米波波段、分米波波段、厘米波波段、毫米波波段、亚毫米波段等。
细分为…等波段，详见表1-1-2。
1-2 简单地说，微波具有下列特点。
（1） 频率极高，振荡周期极短，必须考虑系统中的电子惯性、高频趋肤效应、辐射效应及延时效应；
（2） 波长极短，“反射”是微波领域中最重要的物理现象之一，因此，匹配问题是微波系统中的一个突出问题。同时，微波波长与实验设备的尺寸可以比拟，因而必须考虑传输系统的分布参数效应；
（3） 微波可穿透电离层，成为“宇宙窗口”；
（4） 量子特性显现出来，可用来研究物质的精细结构。
1-3 在国防工业方面：雷达、电子对抗、导航、通信、导弹控制、热核反应控制等都直接需要应用微波技术。
在工农业方面，广泛应用微波技术进行加热和测量。
在科学研究方面，微波技术的应用也很广泛。例如，利用微波直线加速器对原子结构的研究，利用微波质谱仪对分子精细结构进行研究，机载微波折射仪和微波辐射计对大气参数进行测量等等。

第 二 章
2-1 解 ∵
∴
2-2 解
图（a）的输入阻抗；
图（b）的输入阻抗；
图（c）的输入阻抗；
图（d）的输入阻抗；
其等效电路自绘。
2-3 解 ∵
∵
2-4 解
（1） ∵
∴
（2） ∵
∴
2-5 解 ∵
∴

2-6 证明
∵

而
∴
故
2-7 证明

而 ，对应线长为
故
整理得
2-8 解
∵
而给定的是感性复阻抗，故第一个出现的是电压腹点，即线应接在此处。
∴
∵
∴

若在电压波节处接线则
∴
2-9 解
图（a）；；。
图（b）；；；；。
图（c）；；；。
图（d）；；；。
2-10 解

因为所以处是电压波腹点，电流波节点。

又因为，所以处是电压波节点，电流波腹点。

由于的分流作用，故。
因为，所以段载行波

题解2-10图
2-11 解 设负载端的反射系数为 ，传输线上的驻波比为，输入阻抗为
则

2-12 解
段呈行驻波状态

段呈行驻波状态

段呈行波状态

段呈行驻波状态

因为所以点为电压腹点、电流节点。根据输入端等效电路可求得：

由于段为行波，所以

2-13 解（1）分析工作状态
段 终端开路，，，，和为电压腹点、电流节点，距点处为电压节点、电流腹点，线上载驻波。
段 设段的输入阻抗为，则段的等效负载
，故线上载行驻波，且点为电压腹点、电流节点，点为电压节点、电流腹点。
，，。
段 ，故线上载行波。，，。
段 ，线上载行波，，，。
段 端短路，线上载驻波，，，。点为电压节点、电流腹点，点为点压腹点，电流节点。
段 处总阻抗为三个阻抗的并联：，，，故，线上载行驻波，处为电压节点、电流腹点，处为电压腹点、电流节点。，，。
（2） 求、沿线分布

将上述各值标绘出来，如图所示
题解2-13图 沿线、分布
（3） 负载吸收功率

2-14 解（1）为使段处于行波状态，需使处的等效阻抗，因为处可视为短路，
故
再经折合到处的阻抗，为
又经折合到处的阻抗，为

（2） 分析工作状态。求
段呈行波状态，，
段呈驻波状态，，
端为电压节点，电流腹点，
端为电压腹点，电流节点，
段为行驻波，，，
端为电压节点，电流腹点，
端为电压腹点，电流节点，
段为行驻波，，，
端为电压节点，电流腹点，
端为电压腹点，电流节点。
（3） 求、
① 输入端等效阻抗为

，
② 因为点的两段分支完全相同
故有

按上述所求各值绘出沿线、分布曲线如图所示。
题解2-14图 沿线、分布
（4）检测电流
2-15 解（1）求驻波系数
，。
等效到点的阻抗为，则点的等效阻抗为
，
于是，点的等效阻抗为

故点的反射系数模为

（2） 计算送至负载上的功率
输入端的阻抗为

因传输系统无耗且和不消耗能量，故传送到负载上的功率为

2-16 解 若处无反射则必须处的输入阻抗等于特性阻抗，即

得

由等式两端实部相等，得

将代入上式，有

2-17 解 ，参阅习题2-7求证公式有

2-18 解 ，

又

2-19 解

2-20 解 ；；；，将它们各自代入下列二式中：

即可绘出各自的工作状态如图所示。
题解2-20图 工作状态分布图
2-21 解 ，由解得

等效到点为

等效到电源端的阻抗，为

由输入端等效电路可得

经分流后送到段的输入电流及终端电流分别为

∴
2-22 解
当时 （）

2-23 解

解得

2-24 证明

整理得
将已知数值代入上式，得

整理得
2-25 解（1）；在阻抗圆图上找到点，其对应电刻度为0.15，以为半径顺时针旋到电刻度为的点，得
，；
（2） 在圆图上找到点，其电刻度为。由沿等圆逆转至点反转至点读得，；
（3）在圆图上找到所对应的点，其电长度为，以为半径顺时针旋至点，读得
，
（4） 在圆图上找到所对应点，其电长度为，再以为半径逆转到点再反转，读得，；
（5） 在圆图上找到，的点以为半径旋至正实轴得

（6）在圆图上找到点，其电刻度为，以为半径旋至正实轴得到

，

以为半径旋至的点，即为

题解2-25图
2-26 解（1）；
（2）
（3）

在圆图上找到，的交点，电刻度为，以为半径顺时针旋转与单位圆相交于点，读得电刻度为，，故，见图。
（4）

题解2-26图
2-27 解（1）在圆图上找到点以为半径做圆交至实轴得点、并读得
，

所以电压腹点和节点至负载的距离分别为，
（2）在圆图上找到(和两圆之交点)，反转即为，其电刻度为。
故 ，
，
（3）圆图上即为电压节点，由沿等圆逆转所得到的点即为，读得，

由沿等圆顺转（实转半周即可）即得，
故
（4）在圆图上以做圆。由点逆转即可找到，

由顺转得到
故
（5）因，在圆图上找到对应点并做圆。由起逆转，得到，
故
再由顺转，得到，
故
题解2-27图
2-28 解 在圆图上找到所对应的点，其电刻度为，再以为半径旋至 点，读得

题解2-28图
2-29 解（1），在圆图上找到；
（2）查得。
2-30 解 ，。由圆图实轴上找到的点，由此沿等圆逆转得到，故
2-31 解（1）因终端接的是感性复阻抗，欲匹配，应利用并联短路支节提供一容性电抗。这样即可使处的等效阻抗呈纯阻，即，于是

（2）

（3） 若匹配装置放于处，则，这就要求并联短路支节提供一感性电抗。于是

2-32 解（1）求、、

在圆图上所对应的点，其电刻度为，以为半径做圆交实轴分别为、，读得

（2）

第一个出现极值的是最大电阻，距负载为

（3）
沿等圆以为半径旋至点（），读得

2-33 解 单螺调配器是以改变螺钉的插入深度和位置达到匹配目的的，其工作原理与单支节匹配器完全一样。
2-34 解 （1）在圆图上找到和二圆之交点，电刻度为；
（2）在圆图上连接点和（），以此为直径作圆，此即“辅助圆”。
（3）由沿等圆顺转至，再由沿过该点的电阻圆旋转交“辅助圆”于、；
（4）将“辅助圆”顺时转即到达的单位圆上，和分别落在和上，再由和沿圆旋转至点即得到了匹配。
2-35 解 ，在圆图上找到对应点。反转得到，其电刻度为。
（1）求、、：
由沿等圆顺转得到，由沿等电导圆旋转交于辅助圆两点，得
，
求得 ，
就是说，第一支节的长度将有两组解。在圆图上找到、的对应点，其电刻度分别为、，则

（2）求、、：
由、沿各自的等圆顺时针旋转，交于单位圆（）得到
，
要求，故
，其电刻度为
，其电刻度为
故得

为使结构紧凑，选长度较短的一组解，即

2-36 解 若用三支节进行调配，可有下列三种方案。
方案一：调节，即使，第三支节不起作用，只调、达到匹配目的，这就是前题的情况。
方案二：调节，使第二支节不起作用，相当于用相距的和支节来调配。此时的辅助圆位于左半实轴上。终端导纳归一值的电刻度仍为。由沿等圆顺转得到：。再由沿圆旋转交“辅助圆”于两点，得到
，
于是求得
，
在圆图上找到、对应的电刻度分别为、，则

再由、沿等圆顺转至的单位圆上，得到，。要求，故
，其电刻度为
，其电刻度为
故得

方案三：调节，使第一支节不起作用，只用、两支节来调配。
由沿等圆顺转得到，再由沿圆旋转交“辅助圆”于两点，得到
，
于是求得
，其电刻度为
，其电刻度为
则

再由、沿等圆顺转至的单位圆上，得到，。要求，故
，其电刻度为
，其电刻度为
故得

THANKS !!!

致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等
打造全网一站式需求

欢迎您的下载，资料仅供参考

可修改编辑