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1、微波技术与天线（重修学习作业）2011教材： 微波技术与天线（第三版），王新稳，李延平，李萍，电子工业出版社，第一章传输线理论1.1 长线理论1）了解分布参数电路与传输线方程2）传输线输入阻抗与反射系数3）传输线工作状态分析，Smith 圆图4）传输线的阻抗匹配1.2 波导与同轴线1）导波系统一般分析，波导传输线2）矩形波导，TE10模分析学习重点：1）传输线分析与计算，输入阻抗与驻波分析（习题1-7， 1-8， 1-10， 1-45， 1-46）2）阻抗匹配分析与设计；（习题 1-21 ）3）波导截止模式，矩形波导，TE10模分析；（习题 1-25， 1-30）4）矩形波导传输模式与工作参数
2、，矩形波导设计与分析；（习题1-49， 1-50）书本： 26页，例1-2； 28页，例1-4； 40 页，例1-10；第二章 微波网络1）了解网络概念，微波元件等效网络；2）散射矩阵S；双端口网络传输散射矩阵，工作特性参数学习重点：1）无耗互易网络S 参数，2） S参数测量；（习题 2-11 ， 2-17， 书本： 105-107 页 ）第三章 微波元件1）阻抗匹配与变换元件2）定向耦合元件，匹配双T3）微波谐振器学习重点：1）阻抗匹配；（习题 3-2） ；矩形谐振器；（习题 3-28）2）定向器（习题3-17） ；匹配双T（习题3-21 ） ；书本： 152页，例3-6；第四章 天线基本理
3、论1）了解基本振子的辐射场；2）对称振子的辐射场3）发射天线的电参数；4）接收天线理论；自由空间电波传播学习重点：1）对称振子方向图（习题4-9） ；2）天线电参数（习题4-20） ；电波传播与接收天线理论（习题4-28）书本： 198页，例4-2； 199页，例4-3；1-1）均匀无耗传输线特性阻抗50，第一个电压波节点离负载/8，测得传输线上的电压驻波比为3，求终端的反射系数L 与负载阻抗Z L？1-2）已知长度l=1.25 的均匀无耗传输线的特性阻抗Z0=500，终端接负载ZL=（ 300+j400） ，已知传输信号波长=30cm，求负载反射系数L？传输线驻波比？离负载第一个电压波节点距
4、离zmin？输入端阻抗Zin？1-3）均匀无耗传输线终端接负载阻抗ZL 100 ，信号频率f0 3GHz时测得终端电压反射系数相位角180o和电压驻波比2。求终端电压反射系数L？传输线特性阻抗Z0？第一个电压波腹点离负载的距离zmax？1-4）特性阻抗Z0 的无耗传输线馈电系统如图，信号源由长度为l 的传输线连接到一段总长为终端分别接负载R1 与 R2 的传输线上，信号源内阻Rg=Z0。当接入点在距离R2 为 /4 的 B 点，问负载R1 与 R2 应满足什么关系，信号源能输出最大功率？最大输出功率为多少？1-5）特性阻抗Z 0=50 无耗传输线如图，负载阻抗ZL=（ 50-j50） ，通过并
5、联短路支节与/4变换段实现匹配。已知信号频率为3GHz，求并联短路分支线的阻抗Zs？变换段的特性阻抗Z1 与长度 l？1-6）如图所示传输线，B 支路为特性阻抗Z0长度为 /4 的传输线端接阻抗2Z0的终端；C 支路为特性阻抗 Z0长度为 /2的传输线端接阻抗Z0/2 的终端；B 与 C 并联在 D 点连接源阻抗为Z0的信号源。求 B 支路， C 支路与 D 处的输入阻抗Zin B , Zin C , Zin D ？源端 D 处的反射系数D ？1-7）矩形波导BJ-100 尺寸为a b=22.86mm 10.16mm，则波长为2cm， 3cm， 5cm 的信号能否在该波导中传输，能传输的信号存
6、在哪些传输波型？问该波导的单模工作波长范围？(TE11) 2/1118.57mm)c 11ab1-8）矩形波导BJ-100尺寸为a b=22.86mm 10.16mm，信号频率f=10GHz，求该信号的工作模式21.33; 130.75)4.572与截止波长？主模的波导波长g ，相移常数，相速vp ，群速vg ，？c(TE11) 2/1 21 2 18.57mm； 1/ 13c 11a b4.572二、微波网络与微波元件2-1 ）对互易双端口网络，输入端的反射系数为：inS11S12 S21 L 。用阻抗法测得双端口网络的三1 S22 L个反射系数为1M 2/3, 1S 3/5, 1O 1；
7、求网络的散射矩阵S？2-2）设某系统如图所示，双端口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面T2处接匹配负载，测得距参考面T1 距离l1 0.375 g处为电压波节点，驻波比为2，求该双端口网络的散射矩阵？注：无耗互易网络满足S12=S21= 1S112 ej（11 /2）2-3）一个双端口网络，终端接负载ZL Z0，假设网络参数矩阵S已知；证明其输入端口的反射系数为： in S11S12S21L1 S22 L2-4）如图所示的理想3dB 微带混合环耦合器，补齐S 散射参数矩阵Sj 0 () ()00()j 0 () 0个端口的输出信号性质？1）输入，分析其他32-5）两段阻抗为Z 01 75 ,
8、 Z 02 50 的同轴线（注：同轴线特性阻抗为： 60 ln D ） ，采用介质套管构成的g/4 段进行阻抗匹配。已知工作频率为3GHz，求介质的相对r d1介电常数r 及变换段的长度l ？2-6)l g/4T 的 S 矩阵为： S0101101011004） E 臂输入，其他端口接匹配负载时，分析其他3 个端口的输出？如果匹配双T 接匹配源，且输入信号a1 a2 a3 ， 求端口（ 4）输出信号b4？2-7） 一个填充空气的矩形谐振腔，其波导横截面尺寸为a b=2 cm 1 cm，长度为l=2 cm；求该矩阵谐振腔的最低谐振模式，谐振波长？三、天线基本理论3-1）假设相距20 km 的两个
9、微波中继站在空气中进行通信，工作频率为6 GHz；发射功率为100 W，发射天线的有效接收面积为1 m2，接收天线有效接收面积0.01 m2。写出有效接收面积与方向系数的关系式？求发射与接收天线的方向系数Dt与 Dr？接收天线的最大接收功率Pr？3-2）已知某天线的发射功率为540 （W，频率为）3 GHz；天线的有效接收面积为Aet 4m2，求最大辐射方向上r =60 km处P点的电场强度Emax和功率密度Sr？在P点用方向性系数D=144的接收天线对准接收，求接收天线的有效接收面积Ae与接收功率Pr？3-3) 写出电基本振子与半波对称振子天线的E 面方向函数F(, ) ？并给出电基本振子与半波对称振子天线 E 面方向函数的半功率波瓣宽度HPBW 与方向系数D？3-4) 设计一个适用于450 MHz 的半波对称振子天线(忽略天线终端效应的影响)的长度？给出该天线 E 面方向函数F() 与 H 面方向函数F() ？有效接收面率积3-5)假设在相距 100% ) ，工作频率为 Aer？接收站的最大接收功率20 km的两个微波中继站之间进行通信，收发天线的增益均为900 MHz；发射功率为Pr？5 W，假设电波在自由空间中传播。求接收天线的20 dB(注：设天线效