精品《微波技术与天线》习题答案docx.docx
- 文档编号:765070
- 上传时间:2022-10-12
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:297.35KB
精品《微波技术与天线》习题答案docx.docx
《精品《微波技术与天线》习题答案docx.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《精品《微波技术与天线》习题答案docx.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
精品《微波技术与天线》习题答案docx
《微波技术与天线》习题答案
章节微波传输线理路
1.1
设一特性阻抗为50Q的均匀传输线终端接负载&=100Q,求负载反射系数
L,在离负载0.22,0.25/1及0.52处的输入阻抗及反射系数分别为多少?
解:
ri=(Z1-Z0)/(Z1+Z0)=l/3
「(0.2人)=二〃"=:
疽°服
「(0.5/1)=|(二分之一波长重复性)
r(0.252)=-|
Z,,(0.22)=ZoZi+jZ°tan例=2943z_23.79g
0Zo+tan/?
/
Z,„(0.252)=502/100=25Q(四分之一波长阻抗变换性)
Z,,(0.52)=100Q(二分之一波长重复性)
1.2
求内外导体直径分别为0.25cm和0.75cm的空气同轴线的特性阻抗;若在两导体间填充介电常数&=2.25的介质,求其特性阻抗及f=300MHz时的波长。
解:
同轴线的特性阻抗Z0=-^ln-
山.a
h
则空气同轴线Z.=601n-=65.9Q
a
当&=2.25时,Z0=4LIn-=43.90
Aa
当f=300MHz时的波长:
1.3题
设特性阻抗为Zo的无耗传输线的驻波比p,第一个电压波节点离负载的距离为
/mini,试证明此时的终端负载应为Z]=Z0X—土_七耍min11u•.07
X?
-jtan/?
/minl
证明:
对于无耗传输线而言:
..7_7*Z]+Zo/tan—mini■i"—°Z°+Z"tan%函=ZJP
由两式相等推导出:
Z|=Z°x上些久些
Q—Jtan风顽1
1.4
传输线上的波长为:
C/f
久=#=2m
因而,传输线的实际长度为:
2
I=里=0.5m4
终端反射系数为:
=Ri-Zq=_竺如96]
&+Z。
51
输入反射系数为:
Q=%*=||=0.961
根据传输线的%的阻抗变换性,输入端的阻抗为:
Z2Z.=工=2500。
1.5
试证明无耗传输线上任意相距X/4的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平方。
证明:
令传输线上任意一点看进去的输入阻抗为Zm,与其相距一处看进去的输入阻抗为m4
Z:
则有:
Z=z乙+必0tan—in-°Z0+jZ[tanPz
4
Z,=zZ|+/Z°tan”«+<)_/乙-jZ°cot阪
1,1°Zo+jZ[tan"(z+f)oZo_jZ&ot"
所以有:
Z;„xz/=Z02
故可证得传输线上相距的二点处阻抗的乘积等于传输线的特性阻抗o
1.7
求无耗传输线上回波损耗为3dB和10dB时的驻波比。
解:
由Lr=-201g|r|
当Lr=3dB时,p=5.85
当Lr=3dB时,q=1.92
特性阻抗为Zo=100Q,长度为2/8的均匀无耗传输线,终端接有负载
乙=(200+,300)Q,始端接有■电压为500VZ0°,内阻为为=100Q的电源求:
传输线始端的电压。
负载吸收的平均功率终端的电压。
解:
Z,„(4)=Zo"Z°tan0)=100200+7300+7Z100=5m80Zo+j'Zztan(/?
z)Z100+j'200
z
Uin=Es——匝—=372.7Z—26.56°
P=-Re[l/„/*]=-R,“=138.98W
22(Zg+Z,,,)(Zg+Z“)
7-7
_=0.67+0.33;
Z|+Z°
r,„
z»-~Z°=0.33-0.67;
z“,+Z。
U(z)=")+U_=")[l+「(z)]
uinS(;)[1+E“]Ae^[i+rJin_O_1in.
祈=")[1+「J="。
[1+吭]
U.=u.=424.92Z-33.69°
1i+r,.„
(注意:
U+(z)是位置的函数)
1.11
设特性阻抗为Z°=50Q的均匀无耗传输线,终端接有负载阻抗%=100+/75Q为复阻抗时,可用以下方法实现*/4阻抗变换器匹配:
即在终端或在入/4阻抗变换器前并接一段终端短路线,如题1.11图所示,试分别求这两种情况下入/4阻抗变换器的特性阻抗Z°i及短路线长度L(最简便的方式是:
归一化后采用Smith圆图计算)解:
(1)令负载导纳为匕,并联短路线输入阻抗为Z,.,n
Y.=——-——Z..=jZ(}tanBl1100+;75,nl0〃
Im(K])=—0.0048
由于负载阻抗匹配
所以——1——+/*血(匕)=0(注意易错:
+75j用-75j抵消,阻抗是不能直接相jZQtan/3l
加)
所以Z=0.2872(如果在Smith圆图上/=0.037/1+0.25/1=0.2874)
令并联短路线和负载并联后的输入阻抗为Z2.
Z2=l/Re[Ki]=156。
贝UZoi=7zoz2=88.38Q
(2)令§特性阻抗为Z°],并联短路线长为/
Zi+ZoiJtan月二72
7-y4__乙oi
乙初2一乙012—y
Z^+ZJtanjS-!
由于匹配则
(匕|+匕2)化=1
K"im(KQ=oRe(m。
扁矿务。
得/-0.1482Zo]=7O.7Q
1.13
终端反射系数为:
串联支节的位置为:
7九11CI,=—arctan~-^=~\(bA—2.5cm12&加物”
串联支节的长度为:
74Q—1CUL=——arctan——=3.5cm一2&如
1.16
解:
由题意可得:
Rmin=4.61Q,Rmax=1390Q
特性阻抗Zo=VRminxRmax=74.61x1390。
=80.049。
pp76题3
3.设有标准矩形波导BJ—32型,a=72.12mm,b=34.04mm。
(1)当工作波长4)=6cm时,该波导中可能传输哪些模式?
(2)若波导处于驻波丁作状态时测得相邻两波节点之间的距离为10.9cm,求波导波长々和
工作波长4)各等于多少?
(3)设4)=10cm并工作于TEio模式,求相位常数”、波导波长人、相速度七、群速度七
【解】
(1)计算各模式的截止波长:
pp77题11
11.计算一段特性阻抗为50Q微带线的宽度和长度,这段微带线在2.5GHz有90°的相移。
微带板的厚度为0.127cm,填充介质的相对介电常数勺为2.20-【解】
用Txline软件W=0.3969cm,L=2.1691cm
pp77题12
12.设计一段特性阻抗为100Q的微带线,微带板的厚度为0.158cm,填充介质的相对介电
常数勺为2.20。
当传输线工作频率为4GHz,试求其导波波长儿;。
'O
【解】
用Txline软件波导波长等于5.5823cm
第4章微波网络基础
习题
4.5习题
(返回)
[6]求图4-19所示n型网络的转移矩阵。
【解】(返回)
思路:
分解成单元电路,利用级联网络转移矩阵
su2uiynu2
o。
o工o
"1=A]]U2—A]2'2
4=A2]U2-人22】2
Ui=U2-I2Z
A=~h
U\=U2
ix=yu2-i2
10
Y1
1Z
01
10
Y1
=
1Z
YYZ+1
~10~
Y1
=
'1+KZZ
_2Y+Y2Z1+KZ
^total=
[7]求图4-20所示电路的Z矩阵和Y矩阵。
亍C中c
°-°oO
(a)(b)
图4-20习题7图
【解】(返回)
IjZ]Z1
°—II11I——°
可"Rz=rz1+z3z3
*
O1OZ3Z2+Z3
Z『"Z2=y=&n
「•,111
1CDL+
jcoCja)C
11
jcoCjcoC
Zi=jo)L,Z2=jcoL,Z3=1njcoC
~.T111
ia)L+
jcoCjcoC
1.『1
](oL+
jo)CjG)C_
_牛_•寻笋*i(rr
览(器5
砂,营机土3,能5
4/MH),
%*副二镭硝'营gig)
注:
Pozar4.7的解答,可供参考。
差个负号?
%・愣*X•/BY
y_y_M(』+匕)商〔声+肿勺1一拼zr
11-22-2匕+匕—2—+j(oC~j2coL-ja>3I?
C
j(oLkj"=1=12—+j^CjcoL^2—co^LcSj2coL-jLGcj.L
【解】求其阻抗和导纳矩阵
%=Z114+Z12&
,1=*出+*2峋
i2=y2^+y22v2
V〉=Z21&+z22/2
"切+咬2
y=A|=M2k±M=2i±2k2k
11M+(M+%)2匕+匕
坛=*i
~ya
*2=灼
【解】(返回)
(a)
图4-21
习题8图
[,]=
0e~jd
邱0
(b)
单个并联电容构成的网络,查表4-2知,S参数:
2
圣
2
_y
2+y
2^7.
其中>=jac/Y0
利用参考面移动对S参数的影响,可得,其中S11=S22,S12=S21:
[13]求图4-24所示电路中7;与皿参考面所确定网络的归一化转移参量矩阵和归一化散射
图4-24习题13图
【解】
思路:
把原电路分解成单元电路,并利用单元电路结果(表4-2)、参量矩阵转换及级联网络A矩阵特点进行计算。
(a)详解:
将(a)图分解成:
广一=V
%顷」L〃4A其中等效的并联归一化输入导纳为:
Yp=jcot/3l=jcot—-=j48
查表4-2知,单个并联导纳网络的归一化转移参量:
A1=A3=[1°
传输线的归一化转移参量:
瓦=c°s,jsin?
人/4对应的。
为〃2。
L/sin0cos0」
总的归一化转移参量:
io]「ojl[i
jiJUoJL;
0]「cos。
jsin101jsin^cos9_|[yL+5s;
-1
利用表4-1的转换公式计算归一化散射参量矩阵:
detA=AnA22—A12A21
LAll+A12—A21—A22S11—
An+A12+All+A22
2detA
S12=,
An+A12+All+A22
2
An+An—A21—A22=j
detA=1
An+A12+A2I4-A22=—2+j
Aii+An+A21+A22
„—All+A12—A21+A22
322—
A11+A12+A21+A22
—Au+An—Ai\+A22=j
S-J
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微波技术与天线 精品 微波 技术 天线 习题 答案 docx