11级《电磁场与微波技术》补充练习题

11级《电磁场与微波技术》补充练习题

一、填空：

1、波数随_____________变化的现象称为波的色散，色散波的群速度表达式

VG=__________________________。

2、测得一微波传输线的反射系数的模??12，则行波系数

K=______________；若特性阻抗Z0=75Ω，则波节点的输入阻抗Rin(波节=_______________。

3、微波传输线是一种_______________参数电路，其线上的电压和电流沿线

的分布规律可由_______________来描述。

4、矩形波导尺寸a = 2cm, b = 1.1cm.若在此波导中只传输TE10模，则其中电

磁波的工作波长范围为___________________。

5、微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为___________传输线，

______传输线和____________传输线。

6、长线和短线的区别在于：前者为___________参数电路，后者为_________

参数电路。 7、均

匀

无

耗

传

输

线

工

作

状

态

分

三

种

：

(1)__________(2)_________(3)_________。

8、从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流等于该处相应的

_________波和__________波的叠加。

9、当负载为纯电阻RL，且RL > Z0时, 第一个电压波腹点在_______;当负载

为感性阻抗时，第一个电压波腹点距终端的距离在_____________范围内。 10、

导波系统中的电磁波纵向场分量的有无，一般分为三种波型(或模)：

_________波；_________波；___________波。 11、

导波系统中传输电磁波的等相位面沿着轴向移动的速度，通常称为

_____速；而传输信号的电磁波是多种频率成份构成一个“波群”进行传播，其速度通常称为_______速。 12、

波速随着__________变化的现象称为波的色散，色散波的相速

________无限媒质中的光速，而群速______无限媒质中的光速。

1

13、 14、 15、 16、

矩形波导传输的主模是___________；

线性媒质的本构关系为____________，______________； 媒质为均匀媒质时，媒质的ε、μ、υ与____________无关。 媒质的ε、μ、σ与_________________________无关时，此媒质为

线性媒质； 17、

若媒质的ε、μ、σ与____________________无关时，则称此媒质

为各向同性媒质； 18、

若媒质的ε、μ、σ与_______________________无关 时，则称此

媒质为非色散媒质。 19、

简单媒质（线性媒质）的本构关系为

________________________________________。 20、 21、

所谓简单媒质是指_________________________________________。 Maxwell第一方程：??H?J??D的物理意义是______________。 ?t22、 Maxwell第三方程：??B?0的物理意义是

________________________。

23、

Maxwell第四方程：??D???的物理意义是____________________。

24、 磁场强度H的边界条件表示为矢量形式是_____________________________________。 25、 电场强度E的边界条件表示为矢量形式是

_________________________。

26、 电位移矢量D的边界条件表示为矢量形式是

______________________。

27、 在时变电磁场中，电磁功率流密度矢量可表示为________________，

该矢量又称为_____________________________。

28、 媒质的本征阻抗表达式为______________，又称为

_______________________。

29、均匀平面电磁波中的“均匀”是指________________________。 二、简答题：

1、横电磁波与自由空间的平面波有什么差异？ 2、坡印廷定理的物理意义是什么？（P67-68） 3、写出介质中微分形式的麦克斯韦方程组。（P65） 4、写出积分形式的麦克斯韦方程组。（P65）

5、试由麦克斯韦方程组导出场矢量E满足的波动方程。（P69）

2

6、试由麦克斯韦方程组导出场矢量H满足的波动方程。（P69） 7、试写出真空中电磁波满足的赫姆霍兹（Helmholtz）方程; （P78） 8、平面电磁波具有哪些电磁特性？P80

9、矩形波导工作在TE10模时的壁面电流分布具有哪些特点？P170

10、微波网络参考面的选择有什么条件？网络参考面位置如果改变，网络的参数也随之改变吗？P202

11、微波网络电路特性参量反映了参考面上电压和电流的关系，其对应的是阻抗矩阵【Z】、导纳矩阵【Y】及转移矩阵【A】。写出二端口网络【Z】、【Y】及【A】的定义，并说明其意义。P206-210 三、计算题：

1、设r?(x?x?)2?(y?y?)2?(z?z?)2为源点X?到场X的距离r的方向为从源点指向场点。

1r求 ① ?r? ② ??r= ③??r? ④??r? ⑤?? ⑥ ??3?

rr2、已知自由空间传播的均匀平面波的磁场强度为

????H?(ex1.5?ey?ez)10?6cos(wt?0.5?z)Am求：① 与H相伴的电场E；② 平均坡印亭矢量；

3、已知在空气中沿+y方向传播的均匀平面波的频率f?400MHZ。当

?y?0.5m,t?2ns时，电场E的最大值为250vm，电场的指向由单位矢量

??(ex0.6?ez0.8)表示。试写出电场E和磁场H的瞬时值表示式。

4、在一均匀无耗传输线上传输频率为3GHZ的信号，已知其特性阻抗Z0=100Ω，终端接Z1=75+j100Ω的负载，试求：

A 传输线上的驻波系数；B离终端10cm处的反射系数；C 离终端2.5cm处的输入阻抗。

5、设一特性阻抗为50Ω的 传输线终端接负载R1=100Ω，求负载反射系数?1，在离负载0.2λ处的输入阻抗及反射系数分别为多少？

6、设特性阻抗为Z0的无耗传输线的驻波比为ρ，第一个电压波节点离负载的距离为lmin1,试证明此时终端负载应为

3

Zl?Z01?j?tan?lmin1

??jtan?lmin17、矩形波导中填充?r?9的理想介质，波导尺寸a?b?23mm?10mm试求 ① TE10，TE20，TM11和TE11模的λ的范围应为多少？

8、一矩形波导尺寸为a?b?23mm?10mm填充?r?9的理想电介质，波导中传输工作频率为3GHZ的TE10模。求：?g,?p和ZTE10。

9、矩形波导截面尺寸为a?b?23mm?10mm波导内充满空气，信号源频率为10GHZ，试求 ① 波导中可以传播的模式；② 该模式的截止波长?C，相移系数

c 。

② 若要求只传输TE10模，工作波长λ

0

?，波导波长?g，及相速?p。

10、在理想均匀介质中，已知时变电磁场为

4??E?ez300?cos??t?y?,3??4??H?ex10cos??t?y?且介质的?r?1。由麦克斯

3??韦方程组求出ω和?r。

11、已知正弦电磁场的电场瞬时值为E?E1(z,t)?E2(z,t)式中

E1(z,t)?ex0.03sin(108?t?kz),???E2(z,t)?ex0.04cos?108?t?kz??

3??试求：(1)电场的复矢量；(2)磁场的复矢量和瞬时值。 12、

已知一电磁场的复数形式为E?exjE0sink0z,2?H?ey?0E0cosk0z式?0?0?08,4中k0??0??c0,c0是真空的光速，?0是波长。求：(1) z?0,各点

的坡印廷矢量的瞬时值；(2)上述各点处的平均坡印廷矢量。

13、频率为100MHz的正弦均匀平面波，沿ez方向传播，在自由空间中，点P(4，-2,6)的电场强度为E?ex100?ey70Vm。求：

(1) t = 0 时，P点的E(t)； (2) t = 1ns 时，P点的E(t)； (3) t = 2ns 时，

4

Q(3，5，8)点的E(t)。 …… 此处隐藏：2165字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……