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微波技术基础思考题

1、微波是一般指频率从300M至3000GHz范围内的电磁波，其相应的波长从

1m至0.1mm。从电子学和物理学的观点看，微波有似光性、似声性、穿透性、

非电离性、信息性等重要特点。

2、导行波的模式，简称导模，是指能够沿导行系统独立存在的场型，其特点

是：

（1）在导行系统横截面上的电磁波呈驻波分布，且是完全确定的。这一分布与

频率无关，并与横截面在导行系统上的位置无关；

（2）导模是离散的，具有离散谱；当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传

播常数；

（3）导模之间相互正交，彼此独立，互不耦合；

（4）具有截止特性，截止条件和截止波长因导行系统和因模式而异。

3、广义地讲，凡是能够导引电磁波沿一定的方向传播的导体、介质或由它们

组成的导波系统，都可以称为传输线。若按传输线所导引的电磁波波形（或称模、

场结构、场分布），可分为三种类型：（1）TEM波传输线，如平行双导线、同轴

线、带状线和微带线，他们都是双导线传输系统；（2）TE波和TM波传输线，如

矩形、圆形、脊形和椭圆形波导等，他们是由金属管构成的，属于单导体传输系

统；（3）表面波传输系统，如介质波导（光波导）、介质镜象线等，电磁波聚集

在传输线内部及其表面附近沿轴线方向传播，一般是TE或TM波的叠加。对传

输线的基本要求是：工作频带宽、功率容量大、工作稳定性好、损耗小、易耦合、

尺寸小和成本低。一般地，在米波或分米波段，可采用双导线或同轴线；在厘米

波段可采用空心金属波导管及带状线和微带线等；在毫米波段采用空心金属波导

管、介质波导、介质镜像线和微带线；在光频波段采用光波导（光纤）。以上划

分主要是从减少损耗和结构工艺等方面考虑。传输线理论主要包括两方面的内

容：一是研究所传输波形的电磁波在传输线横截面内电场和磁场的分布规律（也

称场结构、模、波型），称横向问题；二是研究电磁波沿传输线轴向的传播特性

和场的分布规律，称为纵向问题。横向问题要通过求解电磁场的边值问题来解决；

各类传输线的纵向问题却有很多共同之处。在微波技术中，所讨论的传输线都属

1

于长线范围，即以电刻度：l0.05为分界线。



传输线上的电压、电流解由三种不同的终接条件决定：终端条件、始端条件、

信号源和负载条件。当已知终端条件的解为：

VIZVIZ



V(d)=LL0edLL0ed=V(d)++V(d)-

22

VIZVIZ



I(d)=LL0edLL0ed=I(d)++I(d)-

2Z2Z

00

其中第一项为入射波，第二项为反射波；d为离终端的距离。

当已知始端条件的解为：

VIZVIZ



V(z)=000ez000ez=V(z)++V(z)-

22

VIZVIZ



I(z)=000ez000ez=I(z)++I(z)-

2Z2Z

00

其中第一项为入射波，第二项为反射波；z为离起始端的距离。

传输线接不同负载阻抗