微波技术与天线 习题解答 .pdfVIP

如图所示由若干段均匀无耗传输线组成的微波电路，已知Z0=Zg=Z11=100,

Z01=150,Z12=225,Eg=50V。试求（1）分析各段传输线的工作状态（2）

求a、b、c、d各点的电压和电流（3）负载Z11和Z12的吸收功率

解：

（1）de段终端开路，其工作在纯驻波状态；

Zinde=Zind=Z12=225Z01=150，cd段工作在行驻波状态；

由/4的阻抗变换性得Zinc=Z01/Z12=100=Z0，bc段工作在行波状态；

2

Zinbc=100，bg段Zg=Z11=100,其工作在行波状态；（4分）

Zinbg=100，Zinb=Zinbc//Zinbg=50Z0,ab段工作在行驻波状态。

/4

（2）由的阻抗变换性得Zina=Z0/Zinb=100/50=200,而源端Zg=Z0

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可得a点电压和电流分别为：

Ua=EgZina/（Zina+Zg）=100/3（V）

Ia=Eg/（Zina+Zg）=1/6（A）

由行驻波的阻抗关系可以判断b点为电压波节点，a点为电压波腹点，存在如下关系：

Ua/Ib=Ub/Ia=Z0=100可推导出b点的电压和电流分别为

Ub=50/3(V)Ib=1/3(A)

b点两个分支的输入阻抗相等，因此对于bc段的b点电流Ibc=1/6(A)，

由/2的重复性得c点的电压和电流分别为

Uc=50/3(V)Ic=1/6(A)

由行驻波的阻抗关系可以判断c点为电压波节点，d点为电压波腹点，根据波节点和

波腹点的电压电流关系同样可得d点的电压和电流分别为：

Ud=25(V)Ic=1/9(A)（6分）

（3）由a点的电压和电流可推导a点等效输入阻抗获得的功率为

Pa=1/2Re(UaIa)=25/9(W)

*

电路的各段传输线无耗，且b点两个分支的输入阻抗相等，可得负载Z11和Z12

的吸收功率相同，同为

PZ11=PZ12=1/2Re(UdId)=1/2Pa=25/18(W)(2分)

*

介质波导到模的截止条件是什么？与传统的金属波导相比它有哪些特点？

答：（圆形）介质波导的也和金属波导一样有截止现象，他们在截止时是简并的，其截

止频率均为，式中，是零阶贝塞尔函数的第个根。特别地，时，有，，因此当时，（圆形）

介质波导可实现单模传输。

其优点是：

（1）在很宽的频带和较大的直径变化范围内，模的损耗较小；

（2）它可以直接由矩形波导的主模激励，而不需要波形变换。

微波集成传输线可分哪几类，各类主要有那些？

答：（1）准TEM波传输线，主要有微带传输线和共面波导管；

（2）非TEM波传输线，主要有槽线、鳍线等；

（3）开放式介质波导传输线，主要包括介质波导、镜像波导等；

（4）半开放式介质波导，主要包括H形波导，G形波导。

空气填充的矩形波导（宽边尺寸为a，窄边尺寸为b）中，要求只传输10H波型，其

条

件是什么？

答：由于10H的截止波长2ca，而20H的截止波长为a，01H的截止波长为2b，

若保证10H单模传输，