微波技术基础试卷A答案

一、填空题（每空2分，共40分）

1．入射、反射 2．终端、0 z /4。3． 电压波腹点、电压波节点

4．TEM、TE 、TM 5．TE10、 TE11、高通 6阻抗参量．转移参量 散射参量 7．Z12＝Z21、S12=S21 8. 行波状态、驻波状态、行驻波状态 二、简答题

三、解答：

（1） 由 ZL Z01

Z 0.2, 1 LL1 1.5

L Z01L

即B-C段传输行驻波，ZL< Z01得出：C为电压波节点，B为电压波腹点。（2分） = Z012/ ZL=900欧姆。 （2分） ZinB＝ZlinB//R=450欧姆＝Z01

即 A-B段传输行波。 （2分）

由 ZinA= ZinA 得出：

UA 450VIA 1A

A-B段：

A UB 450VIB IA 1A

ZinA ZinB 450

（2分）

B-C段：

B max 450Vc min

Imin

Umax

300V

IB2

0.5A

IC Imax Imin 0.75ARmax ZLinB 900 Rmin ZL 400

振幅|V(d)|、|I(d)|、|Zin(d)|随d的变化图 （6分）

（2）负载吸收的总功率为 ： P

1

UAIA 225W 2112

ZI ZL吸收的功率为： PL UmiI （2分） aLm112.5Wax

22

四、圆图完成（要求写清必要步骤）（10分）

maxmin

3.846，在阻抗圆图中找到归一化电阻为3.846的点A，过A点作等反射系

数圆，A点为波腹点， （4分）

过A点沿等反射系数圆向信源方向旋转0.032波长数，至B点，对应的归一化阻抗为

~

Zin 2.5 j1.8，故Zin 125 j90Ω。 （3分）

~

再由B点沿等反射系数圆向负载方向旋转0.32波长数，至C点，对应Zl 0.27 j0.22，故Zl 13.5 j11Ω。 （3分）

五、 解答：

C

6cm，f

2 m n a b

2

2

（2分）

由矩形波导中导行波截止波长的表达式，即

c

（1分）

可得：

c(TE10) 16cm c(TE01) 8cm

c(TE20) 8cm c(TE02) 4cm

c(TE11或TM11) 7.16cm （3分）

TM波的传输条件： c，再根据TE、可知波导中能够传输的波型有TE10、TE01、TE20、

TE11和TM11。工作频率为2GHz时，只有TE10模能在波导中传输。 （2分）

主模传输，需要8cm 16cm，所对应的频率范围为1.875GHz f 3.75GHz。（2分）

~Ur1

六 、解答：S11 Ui1

~Ui2 0

Z02 Z01

，其原因： （3分）

Z02 Z01

S11是端口2接匹配负载时，端口1的电压反射系数。当端口2接匹配负载时，参考面T的输入阻抗为Z02。根据反射系数与阻抗的基本关系式

Zin Z0

（3分）

Zin Z0

可得S11的最终结果。 同理可得：S22

~Ur1

而S12 Ui2

~Ur2 Ui2

~Ui1 0

Z01 Z02

。 （1分）

Z02 Z01 1 S22

2Z01~~~

（其原因是Ur1 Ui2 Ur2） （3分）

Z02 Z01 1 S11

~Ui2 0

~Ui1 0

~Ur2

1 Ui2~Ur2 Ui1

~Ui1 0

同理可得：S21

~Ui2 0

~Ur1

1 Ui1

2Z02

（1分）

Z02 Z01