导行电磁波.docx

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导行电磁波

导行电磁波

1.TEM波的特点：

传播方向上不存在（）分量。

2．TEM波参数相速度：

（）

3．相速度仅与媒质参数有关，而与导波装置的（）无关

4．可传输TEM波的导波装置：

任何能确立静态场的均匀导波装置，也能维持TEM波。

例如，双线传输线、同轴线系统，而（）则不可能存在TEM波

5．TE波的特点：

传播方向上不存在（）分量

6．可传输TE波的导波装置：

（）波导、平行板介质波导、光纤等

7．TM波的特点：

传播方向上不存在（）分量

8．可传输TM波的导波装置：

空心金属波导、（）波导、光纤等

9．在微波波段，为了减小传输损耗并防止电磁波向外泄漏，采用空芯的金属管作为传输电磁波能量的导波装置，这种空芯金属导波装置通常称为（）

10．常用的波导是（）波导和圆柱形波导

11．波导存在的模式：

（）波和（）波

12．波导呈现高通滤波器的特性，只有工作频率高于截止频率时电磁波才能通过。

这一点和（）波不同，（）波是没有截止频率的。

13．波的优点：

采用这种模式，可以由设计波导尺寸实现（）传输

14．在同一截止波长下，传输波所要求的a边尺寸（）

15．从波到次一高阶模波之间的间距比其他高阶模之间的间距大，因此可以使波在大于（）的波段上传播

16．波在波导中可以获得（）方向极化.

17．对于一定的比值a/b，在给定的工作频率下波具有最小的（）

18．同轴线也可看作圆形波导，其可传输的模式有（）。

19．对矩形波导，在（）附近，衰减骤增。

对同一b/a，波的衰减最小。

对同一模式，b/a增大，则衰减降低

20．对圆柱形波导，模和模各有一最小衰减点，而模则没有衰减点，而且其损耗随频率增加而（）

21．在一般情况下，圆柱形波导的衰减比矩形波导（）

22．（）是一个完全用金属面封闭的空腔，只要空腔的尺寸设计合理，就可维持电磁震荡

23．谐振腔的型式很多，有同轴线形、（）形、（）形和环形等

24．谐振腔的主要参数有：

谐振波长和（）Q

25．（）形谐振腔是由一段长度为d，半径为a的圆柱形波导两端短路构成

26．电路参数沿线均匀分布的传输线称为（）线。

27．传输线上任一点的电压和电流的比值定义为该点朝负载端看去的（）。

28．传输线上某点的反射波电压与入射波电压之比定义为该点处的（）。

29．传输线的工作状态取决于传输线终端所接的负载。

有三种状态（）、驻波状态、混合波状态。

30．（）状态：

传输线上无反射波出现，只有入射波的工作状态。

31．入射波和反射波叠加形成驻波，传输线工作在（）状态。

32．传输线上同时存在入射波和反射波，两者叠加形成（）波状态。

33．传输线上最大电压（或电流）与最小电压（或电流）的比值，定义为（）系数或（）比。

34．（）系数定义为传输线上最小电压（或电流）与最大电压（或电流）的比值

35．光纤主要是由（）、包层、和涂敷层构成

36．纤芯是由高度透明的材料制成；包层的折射率略（）纤芯，从而造成一种（）效应，使大部分的电磁场被束缚在纤芯中传输

37．（）层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时又增加光纤的柔韧性。

38．光通信中使用的光纤是横截面很小的可挠透明长丝,它在长距离内具有束缚和传输（）的作用。

39．光纤是一种圆柱形介质（）。

40．光波是一种波长较短的（）波。

41．按照光纤的（）的不同,光纤可以分为以下几种类型：

石英系光纤、多组分玻璃纤维、塑料包层光纤、全塑光纤。

42．石英系光纤：

这种光纤的纤芯和包层是由高纯度的（）掺有适当的杂质制成的。

43．多组分玻璃纤维：

如用（）掺有适当杂质制成

44．全塑光纤：

这种光纤的芯子和包层都是由（）制成

45．在光通信中主要用的是（）光纤

46．依据光纤横截面上折射率分布的情况来分类,光纤可以分为（）折射率型和（）折射率型

47．根据光纤中的传输模式数量分类,光纤可以分为（）光纤和（）光纤

48．（）光纤可以采用阶跃折射率分布,也可以采用渐变折射率分布

49．单模光纤多采用（）折射率分布

50．石英光纤大体上可以分为（）折射光纤,多模渐变折射光纤和单模阶跃折射光纤三种

51．不同的导波装置上可以传播（）的电磁波

52．任何能确立静态场的均匀导波装置，也能维持（）波

53．波导内不可能存在（）波，只能传播各种模式的TM波和TE波

54．波导具有（）的特性；只有当工作频率高于某一截止频率时，波的传播才成为可能。

对于特定的波导，不同的模式有不同的截止频率。

合理设计波导尺寸，可以使波导内有单模传输。

55．在矩形波导中（）是主波

56．在圆柱形波导中（）波是主波

57．电磁波在波导传播的相速（）它在自由空间传播的相速，而群速（）它在自由空间传播的相速。

58．波导是一种（）的导波装置

59．波导中的衰减系数（），此处的表示波导中传输的功率，代表每单位长度的损耗功率。

60．在矩形波导中（）波具有最小的衰减

61．在圆柱形波导中（）波具有最小衰减

62．当频率升高时，圆柱形波导中波的衰减变小。

波的这一特点使它特别适合于（）距离传输

63．传输线有（）波，（）波和混合波三种可能的工作状态，由端接负载决定

64．谐振腔的品质因素（），此处的为谐振腔储存的能量，为损耗功率。

65．谐振腔是频率（）时采用的振荡回路。

谐振腔内可以有无限多个振荡模式，每一模式对应（）振荡频率

66．光纤是一种介质波导，由纤芯、包层和涂覆层构成，正常传输时，纤芯中为传导模，包层中为衰减形式的（）模

67．阶跃光纤中存在模、模、模和模，其中（）模是主模，单模传输条件是

68．为什么一般矩形波导测量线的纵槽开在波导宽壁的中线上？

69．下列二矩形波导具有相同的工作波长，试比较它们工作在模式的截止频率。

（1）；

（2）。

70．推导矩形波导中波的场分布式

71．设矩形波导中传输波，求填充介质（介电常数为）时的截止频率及波导波长。

72．已知矩形波导的截面尺寸为，试求当工作波长时，波导中能传输那些波形？

时呢？

73．一矩形波导的截面尺寸为由紫铜制作，传输电磁波的频率为f=10GHz。

试计算：

（1）当波导内为空气填充，且传输波时，每米衰减多少分贝？

（2）当波导内填充的介质，仍传输波时，每米衰减多少分贝？

74．试设计的矩形波导，材料用紫铜，内充空气，并且要求波的工作频率至少有30%的安全因子，即，此处和分别表示波和相邻高阶模式的截止频率。

75．矩形波导的前半段填充空气，后半段填充介质（介电常数为），问当波从空气段射入到介质段时，反射波场量与透射波场量各为多大？

76．试推导在举行波导中传输波时，传输功率的表示式

77．设计一工作波长的圆柱形波导，材料用紫铜，内充空气，并要求波的工作频率应有一定的安全因子。

78．求圆柱形波导中传输波的传输功率

79．试求圆波导中模由于管壁不是完纯导体而引起的衰减

80．已知在圆柱形波导中，波由于壁面不完纯的衰减常数为，求证：

衰减的最小值出现在处。

81．设计一矩形谐振腔，使1在1.5GHz及分别谐振与两个不同模式上。

82．由空气填充饿矩形谐振腔，其尺寸为a=25mm，b=12.5mm，d=60mm，谐振于模式，若在内填充介质，则在同意工作频率将谐振于模式，求介质的介电常数应为多少？

83．平行双线传输的线间距D=8cm，导线的直径d=1cm，周围是空气，试计算：

（1）分布电感和分布电容；

（2）f=600MHz时的相位系数和特性阻抗（设，）。

84．同轴线的外导体半径b=23mm，内导体半径a=10mm，填充截止分别为空气和=2.25的无损耗介质，试计算其特性阻抗。

85．在构造均匀传输线时，用聚乙烯（=2.25）作为电介质比较理想。

假设忽略损耗。

（1）对于300的双线传输，若导线的半径为0.6mm，则线间距离应选取多少。

（2）对于75的同轴线，若内倒替的半径为0.6mm，则外导体的内半径应选取多少？

86．试以传输线输入端的电压和电流以及线的传播系数和特性阻抗表示线上任何一点的电压分布U（z）和电流分布I（z）。

（1）用指数函数表示；

（2）用双曲线函数表示。

87．一根特性阻抗为和长度为2m的无损耗线工作频率200MHz，终端接有阻抗，试求其输入阻抗。

88．一根75的无损耗线，终端接有负载阻抗。

（1）欲使线上电压驻波比等于3，则和之间必须有什么关系？

（2）若，求等于多少？

89．考虑一根无损耗线，

（1）当负载阻抗时，欲使线上驻波比最小，则线的特性阻抗为多少？

（2）求出该最小的驻波比及响应的电压反射系数。

（3）确定距负载最近的电压最小点位置。

90．有一段特性阻抗的无耗传输线当终端短路时，测得始端的阻抗为的感抗，求该传输线的最小长度，如果该线的终端为开路，长度又为多少？

91．已知阶跃折射率分布光纤的芯径为，，，试求出工作波长分别为和时，光纤中的导模数量为多少？

有何变化？

92.设元天线的轴线沿东西方向放置，在远方有一移动接受台停在正南方而收到最大电场强度。

当电台沿以元天线为中心的圆周在地面上移动时，电场强度渐渐减小。

问当电场强度减小到最大值的时，电台的位置偏离正南方多少角度？

93.上题如果接收台不动，将元天线在水平面内绕中心旋转，结果如何？

如果接收台天线也是元天线，讨论收发两天线的向对方位对测量结果的影响。

94.半波天线的的电流振幅是1A,求离天线1km处的最大电场强度。

95.为了在垂直于偶极子天线轴线方向上，距离偶极子100Km处得到电场强度的有效值大于100μV／m，偶极子天线必须至少辐射多大功率。

96.如图所示一半波天线，其上电流分布为

（1）求证：

当时，可解得：

（2）求远区的磁场和电场；

 （3）求坡印廷矢量

 （4）已知 求辐射电阻。

（5）求方向性系数。

97.计算矩形波导中传输TE10波时，波导壁产生的衰减

98.某直线式四元天线阵，由四个相互平行的半波天线构成，如左下图示。

单元天线之间的间距为半波长，单元天线的电流同相，但电流振幅分别为，试求与单元天线垂直的平面内的方向性因子。

99.设一特性阻抗为的均匀传输线终端接负载，求负载反射系数，在离负载及处的输入阻抗及反射系数分别为多少？

100．求内外导体直径分别为和的空气同轴线的特性阻抗；若在两导体间填充介电常数的介质，求其特性阻抗及时的波长。

101．设特性阻抗为的无耗传输线的驻波比为，第一个电压波节点离负载的距离为，试证明此时终端负载应为：

102．有一特性阻抗为的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为,,终端接有的负载。

当时，其线长度为。

试求

（1）传输线实际长度

（2）负载终端反射系数

（3）输入端反射系数

（4）输入端阻抗。

103．试证明无耗传输线上任意相距的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平方。

104．设某一均匀无耗传输线特性阻抗为，终端接有未知负载，现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为和，第一个电压波节的位置离负载，试求该负载阻抗。

105.设某传输系统如题图所示，画出段及段沿线各点电压、电流的振幅分布图，并求出电压的最大值和最小值。

（图中R=900Ω）

106.特性阻抗为，长度为的均匀无耗传输线，终端接有负载，始端接有电压为，内阻的电源。

求：

（1）传输线始端的电压

（2）负载吸收的平均功率

（3）终端的电压。

107.已知传输线的特性阻抗为，测得传输线上反射系数的模，求线上电压波腹点和波节点的输入阻抗。

108.特性阻抗为的均匀无耗传输线，终端接有负载，用阻抗变换器实现阻抗匹配如题图，试求阻抗变