电磁场与电磁波答案Word格式文档下载.docx

1、再由驻波比表达式所以由题中给出的条件可得则 6、长度为3/4，特性阻抗为600的双导线，端接负载阻抗300；其输入端电压为600V。试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图，并求其最大值和最小值。设0为负载端。振幅 随d的变化如图题76所示。图题767、无耗双导线的特性阻抗为500，端接一未知负载，当负载端短路时在线上测得一短路参考点位置,当端接时测得VSWR为2.4，电压驻波最小点位于电源端0.208处，试求该未知负载阻抗。因为接时，因处为等效负载点，故。 8、无耗线的特性阻抗为，第一个电流驻波最大点距负载 15cm，VSWR为5, 工作波长为 80cm, 求负载阻抗。, ，9、求图题79各电

2、路处的输入阻抗、反射系数模及线的电压驻波比。图题79（a） ， ，（b） ， ，（c） ， ，或说明处匹配，故，（d） ， 10、考虑一根无损耗线： 当负载阻抗，欲使线上驻波比最小，则线的特性阻抗应为多少？ 求出该最小的驻波比及相应的电压反射系数； 确定距负载最近的电压最小点位置。 ，驻波比S要小，就要求反射系数小，需求其极值。令 ，求即 故 将代入反射系数公式，得最小驻波比为 终端反射系数当时，电压最小即，第一个电压波节点（取）11、有一无耗传输线特性阻抗,终端接负载阻抗，求： 传输线上的反射系数； 传输线上的电压、电流表示式； 距负载第一个电压波节和电压波腹的距离和。 终端反射系数故反射系

3、数为 其中是终端入射波的电压。、分别为终端电压和终端电流。 电压波节出现在处，即 第一个波节点电压波腹出现在处，即 第一个波腹点 12、已知特性阻抗为300的无损耗传输线上驻波比等于2.0，距负载最近的电压最小点离终端为，试求： 负载端的电压反射系数； 未知的负载阻抗。 第一个电压最小点位置 13、一个的源通过一根的双线传输线对输入阻抗为73的偶极子天线馈电。设计一根四分之一波长的双线传输线（线周围为空气，间距为），以使天线与的传输线匹配。平行双线传输线的特性阻抗为而四分之一波阻抗变换器的特性阻抗应满足故得 得构成阻抗变换器的双导线的线径为导线的长度为14、完成下列圆图基本练习: 已知 为，要

4、求为，求； 一开路支节 , 要求为，求； 一短路支节 , 已知为，求；若为开路支节 , 求； 已知，求； 已知 ，为1.5， ， ，求 和。 已知 ，求。导纳是阻抗的倒数，故归一化导纳为由此可见，与的关系和与的关系相同，所以，如果以单位圆圆心为轴心，将复平面上的阻抗圆图旋转，即可得到导纳圆图；或者将阻抗圆图上的阻抗点沿等圆旋转，即可得到相应的导纳点；导纳点也可以是阻抗点关于圆图原点的对称点。由此可知可以把阻抗圆图当成导纳圆图使用，即等电阻圆看成等电导圆，等电抗圆看成等电纳圆，所有的标度值看成导纳。 归一化负载阻抗在圆图上找到与对应的点A；以O为中心，以OA为半径作等反射系数圆，从点A开始沿等反

5、射系数圆顺时针旋转，转到点B（相应的导纳点），读得向信号源电刻度值为0.20, 如图题714（1）所示。图题714（1） 图题714（2）此时将阻抗圆图当成导纳圆图使用，找到等圆与的等电导圆的交点C，读得向信号源电刻度值为0.313。 则 将阻抗圆图当成导纳圆图使用，在导纳圆图上找到开路点A和点B，查得向信号源电刻度值分别为0、0.344, 则，如图题714（2）所示。题714（3） 题714（4） 将阻抗圆图作为导纳圆图使用。在导纳圆图上找到短路点A，查得向信号源电刻度值为0.25，从点A沿单位圆（即等反射系数圆）向信号源方向旋转0.11到电刻度值为0.36（）的点B，查得。 在导纳圆图上找

6、到开路点AA，查得向信号源电刻度值为0，从点AA沿单位元向信号源方向旋转0.11到电刻度值为0.11的点BB，查得。如图题714（3）所示。 在圆图上找到与对应的点A, 查得向信号源电刻度值为0.113；如图题714（4）所示。 以O为中心，以OA为半径作等反射系数圆，等反射系数圆与圆图左实轴相交于B点，向信号源电刻度值为0.5，右实轴相交于C点，向信号源电刻度值为0.25； 从点A沿等反射系数圆向信号源方向（顺时针）旋转到点B，旋转的距离即为； 从点A沿等反射系数圆向信号源方向（顺时针）旋转到点C点，旋转的距离即为 读得C点阻抗值即为驻波系数； 读得B点阻抗值即为行波系数； 在圆图上找到与对

7、应的点B：波谷点阻抗为，位于左实轴上A点，对应的向负载（逆时针）电刻度值为0；如图题614（5）所示。 以O为中心，以OA为半径作等反射系数圆； 从点A沿等反射系数圆逆时针旋转0.082，到电刻度值为0.082的B点，B点即为负载点，查得顺时针电刻度值为0.416， ，则图题614（5） 图题614（6） 从点B沿等反射系数圆旋转180度到BB点，即为负载导纳点（阻抗圆图作为导纳圆图使用），查得，则； 从点B沿等反射系数圆顺时针旋转0.35到顺时针电刻度值为0.266（0.35+0.416-0.5）的C点，C点即为输入点，查得，则； 从点C沿等反射系数圆旋转180度到CC点，即为输入导纳点，查

8、得，则。 驻波比； 波腹点阻抗为，位于圆图右实轴上A点，对应的向负载（逆时针）电刻度值为0.25；如题614（6）图所示； 以O为中心，以OA为半径作等反射系数圆； 从点A沿等反射系数圆逆时针旋转0.032，到逆时针电刻度值为0.0320.25=0.282的B点，B点即为负载点，查得顺时针电刻度值为0.218，则； 从点B沿等反射系数圆顺时针旋转0.32（1.8230.5+0.32）到顺时针电刻度值为0.0328（0.32+0.218=0.538=0.5+0.0328）的C点，C点即为输入点，查得，则。15、一个的负载阻抗与一根长度为，特性阻抗为的无损耗传输线相接。利用史密斯圆图求出： 驻波比

9、； 负载处反射系数； 输入阻抗； 输入导纳； 线上电压最小点的位置。在圆图上找到与对应的点A（顺时针电刻度值为0.048）；以O为中心，以OA为半径作等反射系数圆，从点A开始 沿等反射系数圆顺时针旋转，转到正实轴上得点B，读得驻波比 图题715。如图题715所示。 ，与正实轴的夹角即为反射系数的相角，故负载处反射系数 从点A沿等反射系数圆顺时针（即朝向信号源方向）转动，与的圆相交于点C（电刻度值为0.149），读得，故输入阻抗为 延长，得点的对称点，在此读得，则输入导纳为 据传输线上合成波的电压方程知 时线上出现电压最小点，得故长度为的线上不出现电压最小点。16、何谓导行波?其类型和特点如何？

10、导行波（guided wave）是指能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束，在有限横截面内沿确定方向（一般为轴线）传播的电磁波，即沿导行系统定向传播的电磁波。 其类型可分为：横磁波（TM）或电波（E），其磁场没有传播方向的分量，即，且其特点为： 磁场完全分布在与波导传播方向垂直的横截面内，电场有传播方向分量 相速度，为快波 具有色散现象，且须满足才能传输 横电波（TE）或磁波（H），其电场没有传播方向的分量，即， 电场完全分布在与导波传播方向垂直的横截面内，磁场则有传播方向分量 具有色散现象，且须满足才能传输 横电磁波（TEM）或准TEM波，电场和磁场都没有传播方向的分量，即，且

11、。 其特点为： 电场和磁场均分布在与导波传播方向垂直的横截面 相速度等于群速度且等于无耗媒介中平面波的速度，并且与频率无关 无色散现象 混合波，即，且 场被束缚在导行系统表面附近（表面波） 相速度，为慢波 满足才能传输17、何谓工作波长，截止波长和波导波长？它们有何区别和联系？工作波长就是TEM波的相波长。它由频率和光速所确定，即式中，称为自由空间的工作波长，且。截止波长是由截止频率所确定的波长， 只有的波才能在波导中传输波导波长是理想导波系统中的相波长，即导波系统内电磁波的相位改变所经过的距离。波导波长与，的关系为18、一矩形波导内充空气，横截面尺寸为：，试问：当工作波长各为时，波导内可能传

12、输哪些模式？由得， 由波导传输条件可知，当时，波导中不能传输任何模式；当时，能传TE10模式；当时，能传TE10、TE20、TE01模式。19、用 BJ-100（）矩形波导以主模传输的微波信号，试求： 波导的截止波长，波导波长，相移常数和波阻抗。 如果宽边尺寸增加一倍，上述参量如何变化？ 如果窄边尺寸增加一倍，上述参量如何变化？ 波导尺寸固定不变，频率变为15GHz，上述各参量如何变化？ 当f 10GHz时 ，2a4.572cm，此时波导中只能传输波。所以， 当时， ，故可传输与两种波型。对波：对波，所求各量同。 （3）当时，可传输与两种波型。 当f15GHz时，故可以传输的波型为，。 对波：对于波：20、假设矩形波导管的截面尺寸为，内部填充的电介质，问什么频率下波导管只能通过波形而其它波形不能通过？矩形波导的截止频率为波导只能通过波形条件为：（或），将题中所给条件