微波技术习题
思考题
1.1 什么是微波？微波有什么特点？ 1.2 试举出在日常生活中微波应用的例子。 1.3 微波波段是怎样划分的？ 1.4 简述微波技术未来的发展状况。 2.1何谓分布参数？何谓均匀无损耗传输线？
2.2 传输线长度为10cm，当信号频率为9375MHz时，此传输线属长线还是短线？ 2.3传输线长度为10cm，当信号频率为150KHz时，此传输线属长线还是短线？ 2.4传输线特性阻抗的定义是什么？输入阻抗的定义是什么？ 2.5什么是反射系数、驻波系数和行波系数？
2.6传输线有哪几种工作状态？相应的条件是什么？有什么特点？ 3.1何谓矩形波导？矩形波导传输哪些模式？ 3.2何谓圆波导？圆波导传输哪些模式？？ 3.3矩形波导单模传输的条件是什么？ 3.4何谓带状线？带状线传输哪些模式？ 3.5何谓微带线？微带线传输哪些模式？
3.6 何谓截止波长？何谓简并模？工作波长大于或小于截止波长，电磁波的特性有何不同？ 3.7 矩形波导TE10模的场分布有何特点？ 3.8何谓同轴线？传输哪些模式？ 3.9为什么波导具有高通滤波器的特性？ 3.10 TE波、TM波的特点是什么？ 3.11何谓波的色散？
3.12任何定义波导的波阻抗？分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间的关系式。
4.1为什么微波网络方法是研究微波电路的重要手段？ 4.2微波网络与低频网络相比有哪些异同？ 4.3网络参考面选择的要求有什么？
4.4表征微波网络的参量有哪几种？分别说明它们的意义、特性及其相互间的关系？ 4.5二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些？ 4.6微波网络工作特性参量与网络参量有何关系？
4.7常用的微波网络有哪些？对应的网络特性参量是什么？
4.8微波网络的信号流图是什么？简要概述信号流图化简法则有哪些？ 5.1试述旋转式移相器的工作原理，并说明其特点。 5.2试分别叙述矩形波导中的接触式和抗流式接头的特点。
5.3试从物理概念上定性地说明：阶梯式阻抗变换器为何能使传输线得到较好的匹配。 5.4在矩形波导中，两个带有抗流槽的法兰盘是否可以对接使用? 5.5微波元件中的不连续性的作用和影响是什么? 5.6利用矩形波导可以构成什么性质的滤波器?
5.7试说明空腔谐振器具有多谐性，采用哪些措施可以使腔体工作于一种模式? 5.8欲用空腔谐振器测介质材料的相对介电常数，试简述其基本原理和方法。 6.1什么是双极晶体管和场效应晶体管？各有什么优缺点？ 6.2如何判断微波晶体管放大器的稳定性？
6.3设计小信号微波晶体管放大器依据的主要技术指标有哪些？ 6.4什么是单向化设计？单向化设计优点是什么？
6.5什么是混频二极管的净变频损耗？如何降低这种损耗？ 6.6什么是混频二极管的寄生参量损耗？如何减小这种损耗？ 6.7 什么是负阻效应？
6.8简述负阻型微波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件？
习 题
2.1 一根75?的无耗传输线，终端接有阻抗ZL?RL?jXL 1) 欲使线上的电压驻波比等于3，则 RL和XL有什么关系？ 2) 若RL?150?，求XL等于多少？
3) 求在第二种情况下，距负载最近的电压最小点位置。 2.2 求下图所示电路的输入阻抗。
?/4 Z0 ?/4 ?/4 2Z0
Z0
Zin
Z0?/4 Z0
Z0 ?/2 Z0
Z0
Zin
Z0 ?/4 (a)
(b) 题2.2图
?/4 (c)
2.3 一根特性阻抗为50?、长度为2m的无耗传输线工作于频率200MHz，终端接有阻抗ZL?40?j30?，试求其输入阻抗。
2.4 考虑一无损耗传输线，1）当负载阻抗ZL?(40?j30)?时，欲使线上驻波比最小，则线的特性阻抗应为多少？2）求出该最小的驻波比及相应的电压反射系数。3）确定距负载最近的电压最小点的位置。
2.5 特性阻抗为50?的传输线终端接负载时，测得反射系数模?=0.2，求线上电压波腹点和波节点处的输入阻抗。
2.6 均匀无损耗传输线终端接负载阻抗ZL时，沿线电压呈行驻波分布，相邻波节点之间的距离为2cm，靠近终端的第一个电压波节点离终端0.5cm，驻波比为1.5，求终端反射系数。 2.7 已知传输线特性阻抗Z0?50?，负载阻抗ZL?10?j20?，用圆图确定终端反射系数
?2。
2.8 特性阻抗为50?的传输线，终端负载不匹配，沿线电压波腹Umax=10V，波节
Umin=6V，离终端最近的电压波节点与终端间距离为0.12?，求负载阻抗ZL。若用短路分
支线进行匹配，求短路分支线的并接位置和分支线的最短长度。
2.9 无耗均匀长线的特性阻抗Z0?50?，终端接负载阻抗ZL?86?j66.5?，若用单支节匹配，试求单支节的长度l及接入位置d。
?、行波系数K和负载到第一个电压波2.10 证明无耗传输线的负载归一化阻抗ZL??节点的距离lmin三者之间满足下列关系式：ZLK?jtg?lmin1?jKtg?lmin
2.11 均匀无损耗长线终接ZL＝100Ω，信号频率为1000MHZ时，测得终端电压反射系数的相角?2＝1800和电压驻波比?＝1.5。计算终端电压反射系数Γ2、长线特性阻抗Z0及距终端最近的一个电压波幅点的距离lmax。
2.12 一个感抗为jX的集中电感可以用一段长度为le的终端短路的传输线等效，试证明其等
L
效关系为le??2?arctg(XLZ0。 )（Z0为特性阻抗）
2.13 一个容抗为jXC的集中电容可以用一段长度为le的终端开路的传输线等效，试证明其等效关系为le??2?arctg(XCZ0。 )（Z0为特性阻抗）
2.14用特性阻抗为600?的短路线代替电感为2×105H的线圈，当信号频率为300MHZ时，问短路线长度为多少？若用特性阻抗为600?的开路线代替电容量为0.884pF的电容器，当
信号频率为300MHZ时，问开路线长度为多少？
2.15无耗长线的特性阻抗为300?，当线长度l分别为l1＝?路和开路条件下的输入阻抗。
?2.16 均匀无损耗短路线，其长度如表2.4所列，试用圆图确定传输线始端归一化输入阻抗Zin6和l2＝?3时，计算终端短
及归一化输入导纳Y?in。
2.17 均匀无损耗开路线，其长度如表2.5所示，试用圆图确定传输线始端归一化输入阻抗
?及归一化输入导纳Y?。 Zinin2.18 根据表2.6所给定的负载阻抗归一化值，用圆图确定驻波比?和反射系数模?。
表2.4
短路线长度 输入阻抗Zin 输入导纳Yin 0.182? 0.25? 0.15? 0.62? 表2.5
开路线长度 输入阻抗Zin 输入导纳Yin 0.182? 0.25? 0.15? 0.62? 表2.6
? 负载阻抗ZL0.3+j1.3 0.5-j1.6 23.0 0.25 0.45-j1.2 -j2.0 驻波比? 反射系数模? 3.1 用BJ-100型矩形波导（a×b＝22.6×10.16mm），传输TE10波，终端负载与波导不匹配，测得波导中相邻两个电场波节点之间的距离为19.88mm，求工作波长?。
3.2 BJ-100型矩形波导填充相对介电常数?r?2.1的介质，信号频率为f =10000MHz，求TE10波的相波长?p和相速度vp。
3.3 矩形波导截面尺寸为a×b=72mm×30mm，波导内充满空气，信号源频率为3GHZ，试求：1）波导中可以传播的模式 2）该模式的截止波长?c、波数?、波导的波长?p，相速
vp、群速vg和波阻抗。
3.4 用BJ-32型矩形波导（a×b=72.14mm×34.04mm）作馈线，试问：1）当工作波长为6cm
时，波导中能传输哪些模式？2）在传输TE10模的矩形波导中，测得相邻两波节点的距离为10.9cm，求?0及?p；3）当波导中传输工作波长为?0=10cm的TE10模时，求?c、?p及vg。 3.5 有一无限长的矩形波导，在z≥0处填充相对介电常数为?r的介质，其中TE10波的波阻抗用Z02表示，相波长为?p2；在z＜0的区域填充媒质为空气，其中TE10波的波阻抗用Z01表示，相波长为?p1，电磁波由z＜0的区域引入，试证明Z02/ Z01= ?p2?p1。
3.6媒质为空气的同轴线外导体内直径D=7mm，内导体直径d=3.04mm，要求同轴线只传输TEM波，问电磁波的最短工作波长为多少？
3.7 已知带状线尺寸b=2mm、t=0.1mm、w=1.4mm，介质的?r?2.1，求带状线的特性阻抗