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第1页 （共7页） 二○一一 ～ 二○一二 学年 第二学期《微波技术与天线》考试试题 考试日期：2012年05月27日 试卷类型： A 试卷代号： 班号 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 本题分数 得 分 一、 填空题：（每题2分，共40分） ，当L<λ/4时等效电抗为 (容、感) 性。 1．长度为L的终端开路无耗传输线，特性阻抗为Z0，其输入阻抗Zin= 2．均匀无耗传输线的特性阻抗为Z0?50?，终端阻抗ZL?30?，信号源端匹配，?? = ，沿线电压驻波比 则距离终端?/2处，电压反射系数?z??/2?= 。 3．均匀无耗传输线的特性阻抗为Z0?50?，传输线上电压驻波比为3，则在传输线上电压波腹点处输入阻抗为 ，电压波节点处输入阻抗为 . 4. 散射参数S11的定义及物理含义为： 。 S21的定义及物理含义为： j?25．某对称、可逆、无耗二端口网络S11?0.5e，则该二端口网络S12,S21,S22分别为 ， ， 。 第2页（共6页） 6. 图1所示2端口网络的散射参数为：[S] = 匹配负载 θ1 θ S T1’ T1 2 T2’ T2 θ 图2 S12?，现将网络的参考面S22??图1 ?S117. 已知图2所示二端口网络的散射矩阵为[S] = ??S21T1移到T1’， T2移到T2’，则由T1’、 T2’确定的二端口网络的散射矩阵为 [S’] = 8. 若两个二端口网络的转移参量矩阵分别为?A?1、?A?2，这两个二端口网络级联得到的新网络的转移参量矩阵为[A] = 。 图3 图4 10. 图3所示的二端口网络，其阻抗参数为[Z] = 第3页（共6页） 11．如图4所示的定向耦合器中，若1端口为输入端口，隔离端为 端口，而耦合端为 端口。 12．若用单节?/4阻抗变换器将30Ω负载匹配到50Ω特性阻抗的传输线，则该阻抗变换器的特性阻抗为 。若要展宽其带宽，可以采用的方法有 ______________ __。 13. 设电基本振子的中心置于坐标系的坐标原点，并使振子轴沿z 轴方向。则电基本振子的归一化方向函数为F(?,?)? ，H平面为 平面。 14．矩形口径非均匀场的口面利用系数v_____1，设相同尺寸的矩形口径，均匀场的方向性系数为D1，半功率主瓣宽度为宽度为?0.5,1；余弦场的方向性系数为D2，半功率主瓣?0.5,2；则D1（大于，等于，小于）D2，?0.5,1（大于，等于，小于）?0.5,2。 15．某天线阵的方向性系数D?18，其增益为G?10，则整个天线阵的辐射效率为 ?? 。 16．试以下天线参数定义为： 场强方向图： ， 方向性系数：__________ ______________________________________。 17．无限大导体平面上水平放置的天线关于该平面的镜像一定是_______像， 无限大导体平面上垂直放置的对称振子关于该平面的镜像一定是_______像。 18．垂直接地单极子天线长度 l??/4，其输入阻抗为自由空间中半波振子的 倍，其方向性系数为自由空间中半波振子的 倍。 19．普通五元端射阵最大辐射方向?m?0（?m为最大辐射方向与阵轴的夹角），阵元 第4页（共6页） 间距为d，该端射阵相邻元电流相位差?= ，该五元阵的 可见区为 。 20. 阵元A、B组成的二元阵，相距d=λ，IA = IB，则二元阵的阵因子为F1（θ，φ），元函数为F2（θ，φ），则天线阵的方向性函数为： . 本题分数 得 分 二、 解答题：（5题，共60分） 1．（12分）已知传输线的特性阻抗Z0?50?，负载阻抗ZL?60?j80?，如图5所示，用开路单分支匹配器进行匹配，求接入分支线的位置d和分支线长度l。（请在圆图上标明相应的参数和作图线） dZ0ZLl 图5 第5页（共6页） 2.（12分）求如图6所示的特性阻抗为Z0，电长度为?的均匀无耗传输线的阻抗 矩阵[Z]和散射矩阵[S]。 ?Z0 图6 3.（12分）说明可逆网络和无耗网络散射参数各具有什么性质，并证明可逆无耗三端口网络，三个端口不能同时匹配。 第6页（共6页） 4. （12分）地面上方有一直立半波振子天线，距地面高度为二分之一波长，如 图7所示，将地面当作无限大的理想导电平面，试求该天线方向性函数。 z?/2?/2o图7 y 5. (12分)计算具有下列归一化方向性函数的天线的方向性系数。 (1)F(?)?cos2? ????12 (2) F(?)?? ???2?0