北理工微波工程导论总复习PPT.ppt

第一章 绪论 1、什么是微波？ 2、微波工程中所要解决的核心问题是什么？微波的主要应用有哪些？ 3、若目标速度为720km/h，分别采用3GHz、10GHz和15GHz中心频率的雷达测量其速度，其目标的多普勒频率分别为多少？ 4．请简述微波的主要优点和不利因素。 第二、三章 传输线理论与阻抗匹配 一、概念 特性阻抗、反射系数、驻波比、输入阻抗、阻抗圆图特性、波导传输条件、截止波长、波导波长、色散波型、简并波型、耦合微带线的奇偶模特性阻抗等。 二、复习题 1、什么是传输线的特性阻抗？与哪些因素有关？ 2、请分别简述什么是分布电阻、分布电导、分布电感、分布电容？ 3、传输线上电磁波传输的三种工作状态分别是什么？各种工作状态对应什么样的外围条件？ 4、简述λ/4传输线阻抗的变换性、λ/2传输线阻抗的重复性。 5、请写出阻抗圆图中的特征点、线、面的物理意义。 6、什么叫做色散波形，产生色散的原因是什么，色散会产生什么样的影响？ 7、 已知Zc=50Ω，ZL=(100-j50)Ω，(1)求输出端电压反射系数，驻波比S和第一个电压最小点距终端的距离；(2)若采用特性阻抗为50Ω的短路支线进行单株线匹配，求支线接入位置d及相应的支线长度l。(利用圆图求解) 解：（1） 电压最小点位置处的输入阻抗值为ZC/S，设该点距负载距离为l1，则有 得到： l1 =0.214λ 或者直接利用阻抗圆图 zl=(2-j1)Ω。找到该点，位于阻抗圆图的A点，外圆标度为0.286，第一个电压最小点位于负半实轴上的B点处，由负载朝信号源方向移动，等效于点在圆图上沿等反射系数圆顺时针旋转，距离为(0.5-0.286)λ=0.214λ （2） 在导纳圆图上找到该点，对应位置0.06λ,画出其等反射系数圆，沿顺时针旋转，交g=1的圆于B、C点， 如果选择C点为接入点位置，则dC=(0.314-0.06)λ＝0.254λ，需要短路支线实现的电纳值为j1.95, 短路支线的长度为lC =(0.25+0.172)λ=0.422λ。 B点位置:0.185λ,1+j1.95 C点位置:0.314λ,1-j1.95 如果选择B点为接入点位置，则db=(0.185-0.06)λ＝0.125λ，需要短路支线实现的电纳值为-j1.95,短路支线的长度为lb=(0.328-0.25)λ=0.078λ。 B or C ? 8、横截面尺寸为 解：(1)首先利用矩形波导的截止的计算公式，计算各波形的截至波长；然后由传输条件λλC来判断波导中可能存在的波型。 , 的矩形波导，空气填充，工作波长λ=32mm，当终端接负载Zl时，测得驻波比S=3，第一个电场波节点距负载d1=9mm，试求：(1)波导中传输的波型；(2)终端负载阻抗的归一化值；(3)若用单株线调配器进行匹配，求接入位置。 故工作波长λ=32mm时，只能传播TE10模。 圆图法求归一化负载阻抗zl （a）由于电场波节点的归一化阻抗等于1/3，在阻抗圆图的实轴上标出此点A，过此点作等反射系数圆。 （b）由此点向负载逆时针转过d1/λg=0.2刻度，即B点，此点的归一化阻抗即为归一化负载阻抗 (2) 第一个电场波节点距负载d1=9mm，波节点处的归一化阻抗为zl=1/S 故 (3)用单螺钉调匹配，由于单螺钉为并联支线调配器，故使用归一化负载导纳更为方便，即: 根据第一章所导出单支线调配器的公式，则单螺钉接入位置为： 两个位置分别为： 圆图法：首先由圆图上的规一化负载阻抗zl求出规一化负载导纳yl， yl的标度为0.05；然后沿等Г圆顺时针旋转，与g=1的圆交于D与E两点，标度分别为0.166和0.333，所以接入位置为： 第四章 微波网络基础 一、概念 微波网络阻抗参量的物理意义、微波网络散射参量的物理意义、无耗网络S参量的么正性（一元性）。 二、复习题 1、波导等效为双线传输线时是依据哪两个条件？ 2、当网络中填充的是各项同性媒质时，它的散射矩阵有什么特点。 (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。 3、有一个二端口网络如图所示，试求 解：（1）先求A 将A归一化 输入端反射系数为零，即S11=0 即a11+a12-a21-a22=0 Ω （2）当La=20dB时，有 将R1-R2=50带入，得到 第五章 固态无源/有源微波元器件 1.动态平衡条件下半导体内部自由电