微波技术(陈章友)部分习题答案优质整理

2021-04-25 13:23:46本页面

微波技术(陈章友)部分习题答案优质整理


【正文】

1、1341113151617解题 1.1、解: 所以, 1.3、解: 1)MHz,m, 2)MHz,m,z=2.5λ, 1)300MHz时2)600MHz时 Fig.1相应电压、电流、阻抗分布图 评论学生作业:头脑中闪现阻抗圆图 1.4、解:(用阻抗圆图来做更快) a) b) (I)段:开路;(II)段:短路 评论:学生 (III)段:短路 c) (I)段,短路,;(II)段,匹配, (III)段:匹配 d) (I)段:开路;(II)段: (III)段: 1.11、证明: 1.13、证明:评论学生作业: 方法1: 则 方法2: 为纯虚数。

落在阻抗圆图的虚轴上,向源旋转,输入阻抗落在圆图实轴上,即,为纯电阻。 1.15、解: (1) (2) (3)(4)(5) (6)(7)(8) (9) (10) (11) (12) (13) (注:(12)与(13)的结果应具有λ/4的变换性) (14) (λ/4的变换性) (15) (λ/2的重复性) (16)(17) (18)(19) (20) 评论学生作业:注意,不能把归一化阻抗加上单位,它没有量纲。 1.16、解: (a)(b) 1.17、解: (1) (2) 1、20。

21,23,25解题 1.20、解: 接入位置: 驻波比为: 所以 或: 1.21、解: 所以 1.23、解: 行波系数: 逆时针旋转0.151wavelength,找到 所以 旋转180度,找到负载导纳点: 再沿等线顺时针旋转交圆,发现支节位置应为: 其应抵消的,短路支节的 支节长度: 1.25、解: ①沿等线顺时针旋转,观察到; ②再沿等线交辅助圆于; 所以并联的第一个支节应提供; 所以短路支节1的长度应为。 ③顺时针转动,从辅助圆到圆; ④观察到,所以, 短路支节2的长度应为 2、1。

2,5,6解题 2.1、解: ①工作波长由工作频率和相对介电常数决定, ②分为纵向分量和横向分量,临界状态下,,此时,全部分配给,相应的波长即截止波长: 它由横截面尺寸、波型决定,与相对介电常数无关(fc与相对介电常数有关) ③在传输状态下,,纵向传输时每相位变化时,对应的长度即波导波长: 对于给定尺寸的波导,传输一定波型时,其就定下来了,相应的截止波长被决定了, 工作波长如果大于它,不够分配给,导致纵向为虚数,纵向衰减; 工作波长=截止波长时,仅横向谐振; 工作波长<截止波长时,提供分量供纵向传输,分量<k导致波导的相波长>工作波长。 简而言之。

三种波长分别对应其波数、横向波数、及纵向波数。它们通过而发生联系。 2.2、解: 已知:,TE波 其中 c是光速。 2.5、解: (1) 上式如右图所示,所以可传输的波型有: TE10,TE20,TE11,TM11,和TE01。 (2)对于TE10模,cm ,所以 (3)已知,cm 2.6、解: (1) 只能传输TE10模 (2) 所以可以传输TE20,TE10,TE01三种模。 (3) 为保证TE10波型单模传输 所以 , , 2、8,11,13,15,18,19。

21,22解题 2.8、证明: 在z=0处,应用介质边界条件 于是 2.11、解: 所以 a(cm) b(cm) Pbr(W) BJ32 7.214 3.404 1.056e+7 4.4 1.366e+7 BB32 0.860 2.699e+6 2.13、解: 三段的波阻抗分别为: , 为使b1和b2段都传输行波,仅b3段传输混合波,b3的负载为Ze2,经过1/4波长匹配器,到b1的末端输入阻抗变得与Ze1相同,则 补充:2.14: 圆波导中ni的i代表径向的零点数,如果i=0。

径向场分布均匀,这是不可能的。 2.15、解: (1) 波型 TE11 TE01 TM01 TM11 (cm) 3.41a 1.64a 2.62a 1.64a 8.53 4.10 6.55 4.10 (2) (cm) 7 6 3 2.8 2.4 1.2 可传输波型 TE11 TE11,TM01 TE11,TM01,TE21 TM11,TE01,TE31 TM21 (3)传输TE11基模,cm 2.18、解: 相速 要求相速相同,即要求相同。 矩形波导, 即: TE01圆波导 所以 TE11圆波导 2.19、解: 。

于是 2.21、证明: 单模(基模)工作下, Fig.1固定b时,令间变化Fig.2固定a时,令 理论上,a越大,上式所示的损耗越小,理论上,b越大,上式所示的损耗越小, 当a达到2b时,不能再继续大了,否则频宽下降。当b达到a/2时,不能再继续大了,否则频宽下降。 2.22、解: 时谐因子略。考虑t=0时电流分布图为: 4、5,7,8,15解题 4.5、解: 最低模式为: 其中, 4.7、解: (1) 侧壁上:端面上: (a)电流方向(b)表面电流密度及电流从端面中心沿表面到另一端面中心的分布 图1。

电流分布 (2)端面上 4.8、解: 所以 4.15、解:谐振时, 5、1,4,5,15解题 5.1、证明: 矩形波导TE10模: (1) 单一行波功率: 另外, 所以, 考虑(1)式, 验证有: 将代入上式,得证。 5.4、解: (a) 此时T2端口开路,可视为不存在,所以 因为,T1开路,可视为不存在,假设从T2端的进波电压是,有教材(1.77)式, 所以 ,即: (b) T2开路时, T1开路时, 同理 所以 5.5、解: (1)短路活塞 单端口 (2)匹配互易衰减器 匹配: 互易: (3)匹配互易移相器 匹配: 互易: (4)矩形波导中的膜片 端口2接匹配负载1。

可消除反射波a2, 因为,所以 并联时,,代入到(1)式 由对称性, 5.15、证明:用自然归纳法 由对称网络 n=2时成立: 若n-1时也成立 下面证明n时也成立: 28

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