微波技术与天线计算题..docx

1、矩形波导BJ-26的横截面尺寸为，工作频率为3GHz，在终端接负载时测得行波系数为0.333，第一个电场波腹点距负载6cm，今用螺钉匹配。回答以下问题。（1）波导中分别能传输哪些模式？（6分）（2）计算这些模式相对应的及。（9分）解：（1）利用矩形波导的截止波长的计算公式，计算各波型的截止波长；然后由传输条件λ来判断波导中可能存在的波形。2、设双端口网络已知，终端接有负载,如图所示，求输入端反射系数。（8分）3、设矩形波导宽边，工作频率，用阻抗变换器匹配一段空气波导和一段的波导，如图所示，求匹配介质的相对介电常数及变换器长度。（8分）4、在一个均匀无耗传输线上传输频率为3GHz的信号，已知其特性阻，终端接的负载，试求：（1）传输线上的驻波系数；（5分） （2）离终端处的反射系数；（5分）1、一根75均匀无耗传输线，终端接有负载，欲使线上电压驻波比为，则负载的实部和虚部应满足什么关系？(6分)解：由驻波比，可得终端反射系数的模值应为 于是 将代入上式，整理得负载的实部和虚部应满足的关系式为 即负载的实部和虚部应在圆心为、半径为100的圆上，上半圆的对应负载为感抗，而下半圆的对应负载为容抗。2、设某矩形波导的尺寸为试求工作频率在3GHZ时该波导能传输的模式。（8分）解：由得 可见，该波导在工作频率为3GHZ时只能传输模。3、直立接地振子的高度当工作波长时，求此天线的有效高度及辐射电阻。若归于输入电流的损耗电阻为5，求天线的效率。（10分）解：设天线上电流分布为 根据有效高度的定义有 天线的有效高度为 在无限大理想导电地面上的单极天线的辐射电阻的求法与自由空间对称振子的辐射电阻求法完全相同。但单极天线的镜像部分并不辐射功率，因此其辐射电阻为同样长度的自由空间对称振子辐射电阻的一半。根据上述分析和式，单极天线的辐射功率为 所以单极天线的辐射电阻为 用MATLAB编程计算得 可见，当天线高度时，辐射电阻是很低的。根据效率的定义有 4、设某系统如图所示，双端口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面处接匹配负载，测得距参考面距离处为电压波节点，驻波系数为1.5，试求该双端口网络的散射矩阵。（12分） [ S]解:参考面的外反射系数于是 网络对称， 网络互易，故，可表示为：网络无耗，故 ,即：