微波技术基础复习重点
第一章引论
微波是指频率从300MHz到3000GHz范围内的电磁波，相应的波长从1m到0.1mm。包括分米波（300MHz到3000MHz）、厘米波（3G到30G）、毫米波（30G 到300G）和亚毫米波（300G到3000G）。
微波这段电磁谱具有以下重要特点：似光性和似声性、穿透性、信息性和非电离性。
微波的传统应用是雷达和通信。这是作为信息载体的应用。
微波具有频率高、频带宽和信息量大等特点。
强功率—微波加热弱功率—各种电量和非电量的测量
导行系统：用以约束或者引导电磁波能量定向传输的结构
导行系统的种类可以按传输的导行波划分为：
(1)TEM(transversal Electromagnetic,横电磁波)或准TEM传输线
(2)封闭金属波导(矩形或圆形，甚至椭圆或加脊波导)
(3)表面波波导(或称开波导)
导行波：沿导行系统定向传输的电磁波，简称导波
微带、带状线，同轴线传输的导行波的电磁能量约束或限制在导体之间沿轴向传播。是横电磁波(TEM)或准TEM波即电场或磁场沿即传播方向具有纵向电磁场分量。
开波导将电磁能量约束在波导结构的周围(波导内和波导表面附近)沿轴向传播，其导波为表面波。
导模(guided mode ):即导波的模式，又称为传输模或正规模，是能够沿导行系统独立存在的场型。特点：
(1)在导行系统横截面上的电磁场呈驻波分布，且是完全确定的，与频率以
及导行系统上横截面的位置无关。
(2)模是离散的，当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数。
(3)导模之间相互正交，互不耦合。
(4)具有截止频率，截止频率和截止波长因导行系统和模式而异。
无纵向磁场的导波(即只有横向截面有磁场分量)，称为横磁(TM)波或E波。
无纵向电场的导波(即只有横向截面有电场分量)，称为横电(TE)波或H波。
TEM波的电场和磁场均分布在与导波传播方向垂直的横截面内。
第二章传输线理论
传输线是以TEM模为导模的方式传递电磁能量或信号的导行系统，其特点是横向尺寸远小于其电磁波的工作波长。
集总参数电路和分布参数电路的分界线：几何尺寸L/工作波长>1/20。
这些量沿传输线分布，其影响在传输线的每一点，因此称为分布参数。
传播常熟是描述导行系统传播过程中的衰减和相位变化的参数。
传输线上的电压和电流是由从源到负载的入射波和反射波的电压以及电流叠加，在传输线上呈行驻波混合分布。
特性阻抗：传输线上入射波的电压和入射波电流之比，或反射波电压和反射波电流之比的负值，定义为传输线的特性阻抗。
传输线上的电压和电流决定的传输线阻抗是分布参数阻抗。
分布参数阻抗：传输线上任意一点的阻抗(输入阻抗)定义为该点的电压和电流之比。
对于无耗传输线而言，传输线上任意一点的输入阻抗与传输线上的位置d 和负载的阻抗有关。从输入阻抗公式可以知道：
(1)传输线的输入阻抗随位置d 变化，且和负载的阻抗有关。
(2)传输线具有阻抗变换作用，从公式可以看出阻抗从负载阻抗Z L 变换到Z in (d)
(3)因为正切三角函数具有周期性，传输线的输入阻抗呈周期性变化。
L L L L L L Z tg jZ Z tg jZ Z Z Zin d Z Z tg jZ Z tg jZ Z Z Zin d =++===++==)
2/2()2/2(2/阻抗的周期特性：2/)4/2()4/2(4/阻抗变换特性：4/00020000λλπλλπλλλλπλλπλλ
无耗传输线的电压反射系数随着位置的不同，其模的大小不变，只是相位以 沿顺时针(向信号源)变化。
有耗传输线的电压反射系数随着位置的不同，其模的大小改变，相位以- 沿顺时针(向信号源)变化。
对于负载阻抗Z L ＝Z 0的情况，反射系数为0，将无反射的情况称为行波状态；行波状态下的特点：
(1)沿线各点的电压、电流振幅不变
(2)电压和电流同相
(3)沿线各点的输入阻抗均等于传输线的特性阻抗
对于全反射的情况即反射系数的模为1的情况，称为驻波状态：负载短路、终端开路和终端接纯电感或纯电容负载无耗线。
驻波状态的特点：
实际的传输线构成的电路，反射系数<1,因此电磁波既有传输又有反射，称其为行驻波状态。
实际应用的传输线都存在一定的损耗，包括道题损耗、介质损耗和辐射损耗。
损耗的主要影响是导致导波的振幅(能量)衰减；其次由于损耗的存在导致传输线的相位常数和频率相关，从而使得传播速度与频率有关，即色散效应。
阻抗匹配的目的：使微波电路或系统无反射，尽量接近行波重要性： a)匹配可以使得传输给传输线和负载的功率最大，且馈线的功率损耗最小 b)避免失配时可能导致的功率击穿
c)减小失配对信号源的频率牵引，使信号源稳定工作。
第三章 规则金属波导
金属波导只有一个导体，故不能传输TEM 波，只有TE 和TM 两种模式。存在多种模式，并存在严重的色散现象。
广泛应用：高功率、毫米波、精密测试设备(测速、测向仪器)。
H mn 为任意振幅常数，m,n 为波型指数，每个mn 的组合对应一个基本波函数。
导模在矩形波导横截面上的场呈驻波分布，且在每个横截面上的场分布是完全确定的，横截面上场的分布与频率、以及在导行系统上的位置无关；整个导模以完整的场结构沿轴向(Z 方向)传播。
当波导中传输微波信号的时候，在技术波导内壁表面上将产生感应电流，称为管壁电流。高频工作状态，由于趋肤效应将使管壁电流集中在很薄的波导内壁表面流动，由于趋肤深度很小，可以将管壁电流视为面电流。管壁电流的大小和方向由管壁附近的切向磁场和波导壁法向矢量共同决定：t s H n J →
→→?=。
(1)导模的传输条件：某导模能够在波导中传输，其工作的波长应该小于波
导的截止波长，或表述为导模的工作频率高于波导的截止频率。
(2)导模的截止：导模工作的波长大于波导的截止波长时，相位常数β为虚
数，相应的模式称为消失模或截止模。所有的场分量振幅由于截止模的
电抗反射损耗将按指数规律衰减。
(3)模式简并：波导中不同模式的截止波长相同的现象，称为模式简并现象。
对应的导模称为简并模，由(3.1-27)可以知道TEmn模和TMmn模为简并
模。除了TEm0和TE0n外，矩形波导中的模式都具有双重简并。
(4)主模：波导中工作频率最低的导模称为主模或基模，其他的工作模式则
称为高阶模。
波阻抗：行系统中导模的波阻抗定义为横向电场和横向磁场之比。
与矩形波导一样,圆波导也只能传输TE和TM波型。
TE11圆波导的主模。
同轴线是一种典型的双导体传输系统, 它由内、外同轴的两导体柱构成, 中间为支撑介质，是微波技术中最常见的TEM模传输线。
第四章微波集成传输线
带状线又称三板线, 它由两块相距为b的接地板与中间宽度为w 厚度为t 的矩形截面导体构成, 接地板之间填充均匀介质或空气。带状线仍可理解为与同轴线一样的对称双导体传输线, 主要传输的是TEM波，也存在高次TE和TM模。
微带线的结构为厚度为h、相对介电常数为εr的介质基板厚度，以及宽度为W,厚度为t的金属导带；下面是接地板。场分布与TEM模很相似，可看成“准TEM 模”，并按TEM 模处理。
耦合传输线由两根或多根靠得很近的非屏蔽传输线构成的导行系统。由于耦合线彼此靠得近，导致电场和磁场的能量互相耦合构成耦合带状线和耦合微带线。
奇模激励：由大小相等方向相反的电流对耦合线两带状线导体产生的激励。奇模激励时中间对称面为电壁。
偶模激励：由大小相等方向相同的电流产生的激励。偶模激励时中间对称面为磁壁。
对于均匀介质填充的对称耦合线其传输模为TEM模。
第六章微波网络基础
在高频（尤其是微波、毫米波频段）测量电压、电流几乎是不可能的，这是因为电压、电流的测量需要定义有效的端对，对传输TEM波的同轴线、带状线端对存在，但是对于传输TE/TM（比如矩形波导或圆形波导）的波导系统则端对不存在。
等效电压、电流以及阻抗的定义做如下的约束：
1)电压和电流仅对特定波导模式定义，且定义电压与其横向电场成正比，电
流与其横向磁场成正比。
2)为了和电路理论中的电压和电流应用方式相似，等效电压和电流的乘积应
当等于该模式的功率流。
3）单一行波的电压和电流之比应等于此线的特性阻抗；此特性阻抗可任意
实用的微波元件及系统均含有各种各样的不均匀性(即不连续性).不连续性主要包括
1)截面形状或材料性能在波导某处的突然改变。
2)截面形状或材料性能在一定距离内连续改变。
3）均匀波导系统的障碍物或孔缝
4)波导的分支
各种各样的不均匀性附近将激励起高次模。
注意：
（1）微波网络的形式与模式相关，若传输单一模式，则等效为一个N端口网络，对于传输M种模式，则可以等效为N*M端口的微波网络。
（2）微波网络的形式和参考面(不均匀区段的网络端面)的选取有关，参考面的选取通常是垂直于各端口的轴线，并远离不均匀区，使得参考面上没有高次模，只有相应的传输模式。
一端口网络就是功率技能进去又能出来的单个端口波导或传输线的电路。输入阻抗的实部与耗散功率有关，而虚部则与网络中的净储能有关。
福斯特电抗定理：对于一个无耗的网络，电抗对频率的斜率必然总是正的；无耗网络的电钠也具有对频率为正的斜率。应用此定理可以证明物理可实现的电抗或电钠函数的极点和零点，必定在ω轴上交替出现。
散射参数：行波散射参数对应的是以特性阻抗匹配为原则，对应的在测量上的外在表现为电压驻波比VSWR。
散射矩阵的特性：
(1).互易网络散射矩阵的对称性：对于互易网络，其阻抗矩阵和导纳矩阵是对称阵，同样对于其散射矩阵也是对称阵。
(2).无耗无源网络散射矩阵的么阵性：么阵性: 散射矩阵的转置和散射矩阵
的共轭矩阵的乘积为一个单位阵。
(3).无耗传输线条件下，散射参数的幅值不会随参考面的移动而改变。
第八章常用微波元件
短路负载：又称为短路器，它的作用是将电磁能量全部反射回去。主要有接触式活塞和扼流式活塞。主要的要求为：
1)保证接触处的损耗小，其反射系数的模接近1
2)当活塞移动时，接触损耗的变化要小。
3)大功率条件下，活塞与波导(同轴导体)之间不能发生打火现象。
匹配负载能几乎无反射地吸收入射波的全部功率。当需要在传输系统工作于行波状态时，都要用到匹配负载。对匹配负载的基本要求是：（1）有较宽的工作频带，
（2) 输入驻波比小和一定的功率容量。
失配负载：既吸收一部分功率又反射一部分功率的负载。实用中的失配负载都做成标准失配负载。即具有一固定的驻波比。
无耗二端口网络的基本性质：
（1）若一个端口匹配，则另一个端口自动匹配；
（2）若网络是完全匹配的，则必然是完全传输的，或相反。
（3）相角只有两个是独立的，已知其中两个相角，则第三个相角便可确定。
连接元件的作用是将作用不同的微波元件连接成完整的系统。其主要指标要求是接触损耗小、驻波比大、功率容量大、工作频带宽。
衰减与相移元件：分别是用来改变导行系统中电磁场强的幅度和相位，衰减器和相移器联合使用，可以调节导行系统中电磁波的传播常熟。
三端口网络的性质：
1）无耗互易三端口网络不可能完全匹配。
2）任意完全匹配的无耗三端口网络必定非互易，且为一环形器。
3）无耗互易三端口网络的任意两个端口可以实现匹配。
4）若三端口网络允许有耗，则网络可以是互易的和完全匹配的，且有耗的三端口网络可做到其输出端口之间隔离。
无耗互易四端口网络的基本性质：
1).无耗互易四端口网络可以完全匹配，且为一理想定向耦合器
2）有理想定向性的无耗互易四端口网络不一定四个端口均匹配，即四个端口匹配是定向耦合器的充分条件，而非必要条件。
3）有二个端口匹配且相互隔离的无耗互易四端口电路必然为一理想定向耦合器，且其余两个端口亦匹配并且隔离。
微波技术基础(目录大纲)
课程详情： 微波技术基础（64讲）-西安电子科技大学梁昌洪等 国家级精品课程 “微波技术基础”简介 “微波技术基础”课程在西安电子科技大学是早已闻名的精品课程。60年代初在我校毕德显教授的有力指导和系统策划下，出现了蒋同泽的《长线》和吕海寰的《超高频技术》，这是全国最早的同类教材，对多所高校均有大的影响，只是当时军校的原因，没有正式出版。文革结束后，廖承恩编写的《微波技术基础》一直是国内多所高校引用和执教的教材。1988年梁昌洪的《计算微波》获全国优秀教材奖，同时实践的需要也希望把微波集成电路的进展，网络的统一思想，计算机的应用以及CAI的先进手段融入教学。90年代后期根据上述思想，推出了《简明微波》作为教学改革和课程发展的一次有益尝试。 目前的“微波技术基础”是电子信息专业微波方向学生的骨干课程，其讲授的内容涵盖了微波技术所涉及的各个方面的基础知识，信息量大。为该课程配套的电子工程学院实验中心微波实验室和国家电工电子基地条件优良，实验设备从传统微波实验的测量线到现代的网络分析仪一应俱全，并建设了微波技术虚拟实验室，学生可以在虚拟实验室中进行有效的工程实际经验的训练。 总的来说，西安电子科技大学的“微波技术基础”在长期教学实践和学科发展中，已经逐步形成了自身的特色。总结起来主要有： （1）现代性 在内容、方法讲述和实施等环节都要体现跟上时代的潮流。在内容选择上紧密结合通信等学科的发展，引入微波集成电路，光纤、开腔等实践需求的领域和内容；在方法上复频率法，统一传输线理论，特性阻抗的微扰理论等等，都是梁昌洪教授和同事们在教学科研结合上的创新体会；讲述和实施的CAI和虚拟实验使教材的现代性有所增色。 （2）简明性 本课程在简明扼要，通俗易懂上狠下功夫，使内容尽量集中于发展主线，脉络清晰，在教学上强调。 统一性传输线和波导的统一；圆波导和矩形波导的统一；网络理论对于微波技术基础的主线统一。 主题性在本课程执教过程中，大胆实施分讲制，每一讲都有一个主题，有一个“戏核”，每5－6讲为一个单元，每个单元都有一个脉络一个系统，整个课程有一条主线，即把网络方法和场论方法的有机结合。这样在教学中便于小结归纳，便于提纲挈领。 少而精在教材核课程设置中强调少而精，“少则深，多则惑”。把主要内容和方法反映上来，其余的让学生去发掘，创造。 （3）实践性 这是一门实际应用的工科课程。因此，强调理论联系实际，强调实验与虚拟实验相结合，强调学生的主观能动性和自身创新性。 客观地讲，本课程是当前国内外较好的课程之一，在具体的教学中获得了国内外同行和学生的好评。 微波技术基础（Fundamentals of Microwave Technology
微波技术基础考试题一
一、填空题（40分，每空2分） 1、微波是指波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波。则其对应的频率范围从___ ___赫兹 到___ __赫兹。 2、研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是 的分析方法， 一种是 分析方法。 3、微波传输线种类繁多，按其传输的电磁波型，大致可划分为三种类 型 、 、 。 4、测得一微波传输线的反射系数的模2 1=Γ，则行波系数=K ；若特性阻抗Ω=750Z ，则波节点的输入阻抗=)(波节in R 。 5．矩形波导尺寸cm a 2=，cm b 1.1=。若在此波导中只传输10TE 模，则其中电磁波的工作 波长范围为 。 6．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1） （2） （3） 。 7．微波传输系统的阻抗匹配分为两种： 和 。阻抗匹配的方法中最基本 的是采用 和 作为匹配网络。 8.从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流都等于该处相应的 波 和 波的叠加。 9. 阻抗圆图是由等反射系数圆和__ ___组成。 二、简答或证明题（20分，第1题8分，第2题6分，第3题6分） 1、设特性阻抗为0Z 的无耗传输的行波系数为K ，第一个电压波节点到负载的距离min l 证明：此时终端负载阻抗为：min min 0tan K 1tan j K l j l Z Z L ββ--= （8分）
2、若想探测矩形波导内的驻波分布情况，应在什么位置开槽？为什么？（请用铅笔画出示意图）（6分） 3、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？ （6分） 三、计算题（40分） 1、如图所示一微波传输系统，其 0Z 已知。求输入阻抗in Z 、各点的反射系数及各段的电压驻 波比。（10分）
微波技术基础第四章课后答案 杨雪霞概要
4-1 谐振腔有哪些主要的参量？这些参量与低频集总参数谐振回路有何异同点？ 答：谐振腔的主要特性参数有谐振频率、品质因数以及与谐振腔中有功损耗有关的谐振电导，对于一个谐振腔来说，这些参数是对于某一个谐振模式而言的，若模式不同，这些参数也是不同的。谐振频率具有多谐性，与低频中的回路，当其尺寸、填充介质均不变化时，只有一个谐振频率是不相同的。在谐振回路中，微波谐振腔的固有品质因数要比集总参数的低频谐振回路高的多。一般谐振腔可以等效为集总参数谐振回路的形式。 4-2 何谓固有品质因数、有载品质因数？它们之间有何关系？ 答：固有品质因数是对一个孤立的谐振腔而言的，或者说，是谐振腔不与任何外电路相连接（空载）时的品质因数。当谐振腔处于稳定的谐振状态时，固有品质因数0Q 的定义为 02T W Q W π =，其中W 是谐振腔内总的储存能量，T W 是一周期内谐振腔内损耗的能量。 有载品质因数是指由于一个腔体总是要通过孔、环或探针等耦合机构与外界发生能量的耦合，这样不仅使腔的固有谐振频率发生了变化，而且还额外地增加了腔的功率损耗，从而导致品质因数下降，这种考虑了外界负载作用情况下的腔体的品质因数称为有载品质因数l Q 。 对于一个腔体，0 1l Q Q k = +，其中k 为腔体和外界负载之间的耦合系数。 4-4 考虑下图所示的有载RLC 谐振电路。计算其谐振频率、无载Q 0和有载Q L 。 谐振器 负载 1800Ω 解：此谐振电路属于并联谐振电路，其谐振频率为： 0356f MHz = = = 无载时， 017.9R Q w L = === 有载时， 040.25L e R Q w L = ===
(整理)_微波技术_B卷.
安徽大学 2011 — 2012 学年第 2 学期 《 微波技术 》考试试卷（B 卷） （闭卷 时间120分钟） 院/系 年级 专业 姓名 学号 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 已知一无耗传输线的特性阻抗Ω=750Z ，在其终端接负载阻抗Ω=100L Z ，则终端电压反射系数为 ，传输线上的电压驻波比为 。 2. 均匀无耗传输线工作状态分为三种： 、 、 。 3. 史密斯阻抗圆图实轴上的点代表 ，实轴左半径上的点表示电压驻波 ，电流驻波 ，其上数据代表 ，在圆图上旋转一周为 λ。 4. 带状线的工作模式为 ，其相速度p V = ，微带线的工作模式为 。 5. 在空腔谐振器中磁场占优势的区域将腔壁向外拉出一小体积V ?，谐振频率将_________；将腔壁向内推入一小体积V ?，谐振频率将_________。 6. 在奇、偶模分析法中，对耦合线端口①和②的任意激励电压1V ，2V ，总可以分解为一对奇、偶模激励电压o V 和e V 的组合，奇模电压o V ： ，偶模电压e V ： 。 7. 微波谐振器的基本参数为__________ 、__________ 和__________。
二、简答题（每小题6分，共12分） 1. 简述线性互易二端口网络散射参数测量中“三点法”的原理。 2. 写出下列理想二端口元件的[]S 矩阵。 （1）理想衰减器；（2）理想相移器；（3）理想隔离器。 三、证明题（10分） 1. 试证明无耗传输线的负载阻抗为： 1 1min min 0 tan 1tan d jK d j K Z Z L ββ--= 式中K 为行波系数，1m in d 为第一个电压驻波最小点至负载的距离。
(完整word版)微波技术基础期末复习题.doc
《微波技术基础》期末复习题 第 2 章传输线理论 1.微波的频率范围和波长范围 频率范围300MHz ~ 3000 GHz波长范围 1.0 m ~ 0.1mm； 2.微波的特点 ⑴拟光性和拟声性； ⑵ 频率高、频带宽、信息量大； ⑶ 穿透性强； ⑷ 微波沿直线传播； 3.传输线的特性参数 ⑴特性阻抗的概念和表达公式 特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流 R1 + jwL1 Z0 = G1 + jwC1 ⑵ 传输线的传播常数 传播常数j的意义，包括对幅度和相位的影响。 4.传输线的分布参数： ⑴ 分布参数阻抗的概念和定义 Z in ( d) V (d ) V L ch d I L Z0sh d Z L Z 0 th d I (d ) V L sh d I L ch d Z 0 Z0 Z L th d Z0 ⑵ 传输线分布参数阻抗具有的特性
①传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置 d 和负载阻抗 Z L有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗； ③ 传输线段具有阻抗变换作用； 由公式 Z in (d ) Z0 Z L Z0 th d 可以看到这一点。 Z0 Z L th d ④无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和λ/2重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直 接测量； ⑶ 反射参量 ① 反射系数的概念、定义和轨迹； ② 对无损线，其反射系数的轨迹？； ③ 阻抗与反射系数的关系； Z in(d ) = V + (d) [1+ G(d )]= Z0 [1+ G(d )] I + (d )[1- G(d )] [1- G(d ) ] ⑷ 驻波参量 ① 传输线上驻波形成的原因？ ② 为什么要提出驻波参量？ ③ 阻抗与驻波参量的关系； 5.无耗传输线的概念和无耗工作状态分析 ⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点； ⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点； ⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点； 6.有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响
物联网专业教学大纲
物联网专业（4 年制）教学大纲无线龙物联网专业教学大纲按照物联网三层结构规划了培养目标： 传感层：无线节点硬件和核心协议栈软件设计，RFID无源有源标签设计技术掌 握，低功耗无线设计，基础无线网络技术掌握，安全和加密原理和设计；网络层：多种网络网关设计，HF,UHF —RFID读卡器设计，掌握主流无线和无线网络标准，主要路由算法掌握，网络监视和数据库设计；应用层：掌握应用系统设计技术关键，物联网应用软件开发；应用数据结构，数 据流设计；能够独立设计不同需要的物联网应用系统 目前物联网技术发展很快，涉及到多种网络技术，不同网络各有特点，适用于不同的应用环境，所以，教学大纲要求掌握多种网络技术（3G GPRS蓝牙， WI-FI,ZIGBEE, 专用网络等）和网络间路由和数据处理，无线有线网关设计等新技术；无线龙物联网专业教学大纲由7 个主要的知识模块组成： 1、单片机和嵌入式知识模块 知识点包括：从最基础的8051单片机到ARM嵌入式技术，由浅入深，知识点包括：微机原理，接口技术，微控制器体系和原理，实时操作系统，C语言编程技 术等等 2、无线片上系统（SoC）知识模块 知识点包括：无线单片机通讯接口设计，无线有线收发器原理和结构，通讯原理和结构，嵌入式软件基础等； 3、无线通讯和无线网络知识模块 知识点包括：短距离无线数据通讯基础和原理，无线自组网技术，基本无线网络 拓扑，ZIGBEE无线技术和802.15,.4无线标准，高级的ZIGBEE技术。网络安全和加密技术，C语言和无线网络算法高级技术原理； 4、高频微波知识模块 知识点包括：高频微波技术基础，调制和解调技术，天线原理和设计，阻抗匹配和反射，高频仪器使用，微波放大器设计，无线单片机高频测试和调试方法和原理等； 5、RFID知识模块 知识点包括：电磁技术基础，RFID标签防冲突算法，EPC和IS0-18000 —6C通讯协议和原理；大功率RFID读卡器原理和设计，RFID和物联网数据库结构和原理等；
微波技术基础 简答题整理
第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线？何谓长线和短线？ 一般来讲，凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统，均可成为传输线；长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟，反之为短线。（界限可认为是l/λ>=0.05） 1-2.从传输线传输波形来分类，传输线可分为哪几类？从损耗特性方面考虑，又可以分为哪几类？ 按传输波形分类： （1）TEM（横电磁）波传输线 例如双导线、同轴线、带状线、微带线；共同特征：双导体传输系统； （2）TE（横电）波和TM（横磁）波传输线 例如矩形金属波导、圆形金属波导；共同特点：单导体传输系统； （3）表面波传输线 例如介质波导、介质镜像线；共同特征：传输波形属于混合波形（TE波和TM 波的叠加） 按损耗特性分类： （1）分米波或米波传输线（双导线、同轴线） （2）厘米波或分米波传输线（空心金属波导管、带状线、微带线） （3）毫米波或亚毫米波传输线（空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线） （4）光频波段传输线（介质光波导、光纤） 1-3.什么是传输线的特性阻抗，它和哪些因素有关？阻抗匹配的物理实质是什么？ 传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时，同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构，材料和电磁波频率有关。 阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些？他们各自的特点是什么？在什么情况的终端负载下得到这些工作状态？
（1）行波状态： 0Z Z L =，负载阻抗等于特性阻抗（即阻抗匹配）或者传输线无限长。 终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中，只存在相位的变化而没有幅度的变化。 （2）驻波状态： 终端开路，或短路，或终端接纯抗性负载。 电压，电流在时间，空间分布上相差π/2，传输线上无能量传输，只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射，负载不吸收能量，传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加，形成驻波状态。 （3）行驻波状态： 终端负载为复数或实数阻抗（L L L X R Z ±=或L L R Z =）。 信号源传输的能量，一部分被负载吸收，一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位，与空间位置无关。分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共轭匹配和无反射匹配，阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值；传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时，传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4，在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。 第二章 微波传输线 2-1.什么叫模式或波形？有哪几种模式？
物联网专业教学大纲
物联网专业（4年制）教学大纲 无线龙物联网专业教学大纲按照物联网三层结构规划了培养目标： 传感层：无线节点硬件和核心协议栈软件设计，RFID无源有源标签设计技术掌握，低功耗无线设计，基础无线网络技术掌握，安全和加密原理和设计； 网络层：多种网络网关设计，HF,UHF －RFID读卡器设计，掌握主流无线和无线网络标准，主要路由算法掌握，网络监视和数据库设计； 应用层：掌握应用系统设计技术关键，物联网应用软件开发；应用数据结构，数据流设计；能够独立设计不同需要的物联网应用系统 目前物联网技术发展很快，涉及到多种网络技术，不同网络各有特点，适用于不同的应用环境，所以，教学大纲要求掌握多种网络技术（3G、GPRS/蓝牙， WI-FI,ZIGBEE, 专用网络等）和网络间路由和数据处理，无线有线网关设计等新技术； 无线龙物联网专业教学大纲由7个主要的知识模块组成： 1、单片机和嵌入式知识模块 知识点包括：从最基础的8051单片机到ARM嵌入式技术，由浅入深，知识点包括：微机原理，接口技术，微控制器体系和原理，实时操作系统，C语言编程技术等等 2、无线片上系统（SoC)知识模块 知识点包括：无线单片机通讯接口设计，无线有线收发器原理和结构，通讯原理和结构，嵌入式软件基础等； 3、无线通讯和无线网络知识模块 知识点包括：短距离无线数据通讯基础和原理，无线自组网技术，基本无线网络拓扑，ZIGBEE无线技术和802.15,.4无线标准，高级的ZIGBEE技术。网络安全和加密技术，C语言和无线网络算法高级技术原理； 4、高频微波知识模块 知识点包括：高频微波技术基础，调制和解调技术，天线原理和设计，阻抗匹配和反射，高频仪器使用，微波放大器设计，无线单片机高频测试和调试方法和原理等； 5、RFID知识模块
微波技术基础复习重点
第一章引论 微波是指频率从300MHz到3000GHz范围内的电磁波，相应的波长从1m到0.1mm。包括分米波（300MHz到3000MHz）、厘米波（3G到30G）、毫米波（30G 到300G）和亚毫米波（300G到3000G）。 微波这段电磁谱具有以下重要特点：似光性和似声性、穿透性、信息性和非电离性。 微波的传统应用是雷达和通信。这是作为信息载体的应用。 微波具有频率高、频带宽和信息量大等特点。 强功率—微波加热弱功率—各种电量和非电量的测量 导行系统：用以约束或者引导电磁波能量定向传输的结构 导行系统的种类可以按传输的导行波划分为： (1)TEM(transversal Electromagnetic,横电磁波)或准TEM传输线 (2)封闭金属波导(矩形或圆形，甚至椭圆或加脊波导) (3)表面波波导(或称开波导) 导行波：沿导行系统定向传输的电磁波，简称导波 微带、带状线，同轴线传输的导行波的电磁能量约束或限制在导体之间沿轴向传播。是横电磁波(TEM)或准TEM波即电场或磁场沿即传播方向具有纵向电磁场分量。 开波导将电磁能量约束在波导结构的周围(波导内和波导表面附近)沿轴向传播，其导波为表面波。 导模(guided mode ):即导波的模式，又称为传输模或正规模，是能够沿导行系统独立存在的场型。特点： (1)在导行系统横截面上的电磁场呈驻波分布，且是完全确定的，与频率以 及导行系统上横截面的位置无关。 (2)模是离散的，当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数。 (3)导模之间相互正交，互不耦合。 (4)具有截止频率，截止频率和截止波长因导行系统和模式而异。 无纵向磁场的导波(即只有横向截面有磁场分量)，称为横磁(TM)波或E波。 无纵向电场的导波(即只有横向截面有电场分量)，称为横电(TE)波或H波。 TEM波的电场和磁场均分布在与导波传播方向垂直的横截面内。 第二章传输线理论 传输线是以TEM模为导模的方式传递电磁能量或信号的导行系统，其特点是横向尺寸远小于其电磁波的工作波长。 集总参数电路和分布参数电路的分界线：几何尺寸L/工作波长>1/20。 这些量沿传输线分布，其影响在传输线的每一点，因此称为分布参数。 传播常熟是描述导行系统传播过程中的衰减和相位变化的参数。 传输线上的电压和电流是由从源到负载的入射波和反射波的电压以及电流叠加，在传输线上呈行驻波混合分布。 特性阻抗：传输线上入射波的电压和入射波电流之比，或反射波电压和反射波电流之比的负值，定义为传输线的特性阻抗。 传输线上的电压和电流决定的传输线阻抗是分布参数阻抗。
电磁场理论与微波技术复习提纲
电磁场理论与微波技术复习提纲 一、总体要求 通过本课程的学习，建立起电磁场与电磁波的基本思想，掌握电磁场与微波技术的基本概念、基本原理、基本分析方法，对波导理论有比较完整的理解，了解电磁场与微波技术的最新发展和应用。 “电磁场理论与微波技术”由“电磁场与电磁波基本理论”和“微波技术基础”两部分构成。第一部分“电磁场理论”所占比例约为：55% 第二部分“微波技术基础”所占比例约为：45% “电磁场与电磁波基本理论”部分重点考查内容为： 基本概念和理论 静电场 恒定电场 麦克斯韦方程组 平面电磁波 “微波技术基础”部分考查内容为： 基本概念和理论 传输线理论 波导理论 微波网络基础 二、考试形式与试卷结构 1、试题分为选择题（20%）、填空题（20%）、名词解释题（8%）、简答题（10%）、计算题（42%）。试卷总分100分。 2、考试形式为闭卷考试 3、考试时间：120分钟 名词解释： 1、坡印廷矢量和平均坡印廷矢量 2、电位移矢量 3、主模 4、色散
5、体电荷分布、面电荷分布、线电荷分布、体电流分布、面电流分布、线电流分布 6、电偶极子 7、直线极化、左右旋圆极化、椭圆极化 8、趋肤效应 9、均匀平面波、TEM模、TE模、TM模 10、全反射和全透射 11、波导 12、基本振子和对称振子 13、简并现象 14、微波 简答题： 1、如何判断长线和短线？ 2、何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 3、何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。 4、均匀无耗长线有几种工作状态？特点？条件是什么？ 5、说明二端口网络几种参量的物理意义？ 6、发生全反射和全透射的条件 7、分析微波网络的方法 8、写出常见的微波元件9、分析天线的方法10、写出常见的天线 11、用哪些参数可以描述天线的性能指标，并解释其中的一到两个参数。 12、通量和散度的区别 13、旋度和环流的区别14、负载匹配和电源匹配 计算题： 1、矢量分析 1.1、1. 2、1.4、1.15、1.20 2、无界空间均匀平面波2.45、2.46、3.2、3.14 3、理想介质和良导体为边界的均匀平面波垂直入射3.17、3.22 4、分离变量法2.23，平行导体板（ppt例题） 5、阻抗圆图 6、波导模式和波长等计算5.11、5.12 7、高斯定理和安培环路定理（ppt例题）
微波技术基础
摘要 本文主要介绍了微波的基础知识，在第一章中介绍了微波的概念、基本特点以及微波在民用和军事上的应用，在第二章中介绍了微波传输线理论，主要介绍了TE型波的理论和传输特性。 10 This paper describes the basics of microwave in the microwave first chapter introduces the concept of the basic characteristics and microwave in the civilian and military applications, in the second chapter describes the microwave transmission line theory, introduces the theory and the type of wave Transmission characteristics.
微波技术基础 第一章微波简介 1.1 什么是微波 微波是频率非常高的电磁波，就现代微波理论的研究和发展而论，微波是指频率从GHz 300的电磁波，其相应的波长从1m~0.1mm，这段电磁频谱包~ MHz3000 括分米波（频率从300MHz~3000MHz），厘米波（频率从3GHz~30GHz），毫米波（频率从30GHz~300GHz）和亚毫米波（频率从300GHz~3000GHz）四个波段。 下图为电磁波谱分布图： 1.2微波的基本特点 1.似光性和似声性 微波波段的波长和无线电设备的线长度及地球上的一般物体的尺寸相当或小的多，当微波辐射到这些物体上时，将产生显著地反射、折射，这和光的反射折射一样。同时微波的传播特性也和几何光学相似，能够像光线一样直线传播和容易集中，即具有似光性。这样利用微波就能获得方向性极好、体积小的天线设
微波技术基础期末试题一
《微波技术基础》期末试题一 选择填空题（共30分，每题3分） 1.下面哪种应用未使用微波（） （a）雷达（b）调频（FM）广播 （c）GSM移动通信（d）GPS卫星定位 2.长度1m，传输900MHz信号的传输线是（） （a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路 （c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模（） （a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时，下面哪个缝不会影响波的传输（） 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（） （a）（b）（c） 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为，和。
7.耦合微带线中奇模激励的对称面是壁，偶模激励的对称面是壁。 8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、参量、参量、散射参量和参量。 9.衰减器有衰减器、衰减器和衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有、和三种。 二.（8分）在特性阻抗Z0=200?的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为 U0V，求终端反射系数、负载阻 =1 电压波节点，传输线上电压最大值 max 抗和负载上消耗的功率。 三．（10分）已知传输线特性阻抗Z0=75?，负载阻抗Z L=75+j100?，工作频率为900MHz，线长l=0.1m，试用Smith圆图，求距负载最近的电压波腹点的位置和传输线的输入阻抗（要求写清必要步骤）。 四．（10分）传输线的特性阻抗Z0=50Ω，负载阻抗为Z L=75Ω，若采用单支节匹配，求支节线的接入位置d和支节线的长度l（要求写清必要步骤）。五．（15分）矩形波导中的主模是什么模式；当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型（a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作波长的范围；当工作波长为λ=3cm时，求λp，vp及vg。 六．（15分）二端口网络如图所示，其中传输线的特性阻抗Z0=200Ω，并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21，网络的插入衰减（dB形式）、插入相移与输入驻波比。
微波技术基础复习课
1.微波的频率范围 2.无耗传输线 3.ρ，|Γ|的取值范围 4.已知特性阻抗为Z 0，驻波比为ρ，电压波腹、波节点阻抗 5.阻抗匹配的方法 6.阻抗匹配有三种不同的含义 7.共轭阻抗匹配原理和作用 8.终端开口的开路线是否为理想的开路线？如何实现理想的终端开路线？ 9.相速、群速 10.微带线、带状线工作模式 11.微带线的高次模 12.微带线的演化过程 13.微带线的损耗有哪些方面 14.矩形波导中TM 波的边界条件 15.矩形波导TE 10模的场分布 16.矩形波导TE 10模是如何激励起来的？ 17.矩形波导工作在主模时，就抑制高次模而言，尺寸如何选择 18.圆波导中主要模式 19.单模与多模光纤，主模 20.可变衰减器的结构与工作原理。 21.微波谐振器的演化过程 22.接触式短路活塞和扼流式短路活塞 23.用微波铁氧体材料制成的常用微波元件 24.魔T 的结构与特性 25.波导扼流式短路活塞结构图与工作原理 26.波导分支器有哪些 27.衰减器和移相器的作用和它们的S 矩阵 28.波导双分支定向耦合器S 参数表示 ? ☆λ/4波长变换性 ? 传输线上相距λ/4两点的输入阻抗的乘积等于常数 ☆λ/2重复性 ? 传输线上相距λ/2两点的输入阻抗相等 ()()2in in Z z Z z λ +=
【2.12】由若干段均匀无耗传输线组成的电路如图示。试分析AB、BC及CD段的工作状态，并求各点的反射系数和上述各段的驻波比。(R=900Ω) 3-2矩形波导的尺寸a为8cm，b为4cm，试求频率分别为3GHz和5GHz时该波导能传输那些模。
2-33完成下列圆图基本练习： （1）已知Z L=0.4+0.8，求d min1、d max1、VSWR和K （2）已知l/λ为1.29，K为0.32，d min1为0.32 λ，Z0为75Ω，求Z L 和Z in。 解： (1)找到Z L，对应向电源波长数为0.114 λ，顺时钟旋转到电压最小点， d min1=0.25 λ-0.114 λ+0.25 λ=0.386 λ d max1=0.25 λ-0.114 λ=0.136λ VSWR=4.2，K=0.238 (2)ρ=1/0.32=3.125，找到最小点，逆时钟旋转0.32 λ，Z L=90.3+j97.7 顺时钟转0.29 λ，得Z in=24.8-j12.6
电磁场与电磁波讲稿----传输线基本理论
复习： 一、传输线方程 利用Kirchhoff 定律，有 z t u C Gu t z i t z z i z t i L Ri t z u t z z u ???+=+?+-???+=+?+-)(),(),()(),(),( 两边同除Δz ，当典型Δz →0时，有 瞬时值u , i 与复数振幅U , I 的关系为 ()()()()??? ????=-=- 0 02 22 2 2 2z I dz z I d z U dz z U d γγ 频率域的电报方程 其中ZY =2γ，C j G Y L j R Z ωω+=+=,。 三、通解为 ()()() ?? ???-= +=-- 1 z z z z Be Ae Z z I Be Ae z U γγγγ 式中，C j G L j R Z ωω++= 0，Z 0称为传输线的特性阻抗， ()()βαωωγj C j G L j R +=++= ，为传播常数。 三 定解的求取 在微波传输线的通解中，A 、B 为待定常数，其值由传输线的始端或终端的已知条件确定。 有三个边界条件： 图 2-6 边界条件坐标系 1. 终端条件解 已知传输线终端电压U L 和电流I L ，沿线电压电流表达式
以源为坐标初始点，则终端条件U (L)=U L ,I (L)=I L ，代入通解： ( ) ? ? ???-= +=-- 1 L L L L L L Be Ae Z I Be Ae U γγγγ 可得： ???? ?? ?-=+=-L L L L L L e I Z U B e I Z U A γγ)(2 1 )(2 1 00 从而得到任意位置z 处的电流和电压值： ) (00 )(00)(0)(0)(21)(21)()(2 1 )(21)(z L L L z L L L z L L L z L L L e I Z U Z e I Z U Z z I e I Z U e I Z U z V --------+=-++= γγγγ 但是在大量的实际问题中，究竟源在哪里，零点在哪里我们不关心，不需要 知道，如果我们知道终端条件，我们就知道前面的所有情况。因此，在今后的微波技术里面，建立另外一种坐标，把终端取为坐标原点，零点，朝源方向走，这就是负载坐标，（z ’坐标）。z=L-z 。 将终端条件U (0)=U L , I (0)=I L 代入上式可得 ()B A Z I B A U L L -= +=0 1 解得 ()L L I Z U A 021+=， ()L L I Z U B 021-= 将A , B 代入式(2-6)得 z L L z L L z L L z L L e I Z U Z e I Z U Z z I e I Z U e I Z U z V γγγγ----+=-++= )(21)(21)()(2 1 )(21)(00 0000 整理后可得 ()()? ? ? ?? +=+= ch sh sh ch 00z I z Z U z I z Z I z U z U L L L L γγγγ 2. 始端条件解 已知传输线始端电压V 0和电流I 0，沿线电压电流表达式 这时将坐标原点z =0选在始端较为适宜。将始端条件U (0)=U 0, I (0)=I 0代入
微波技术基础课程学习知识要点
《微波技术基础》课程学习知识要点 第一章学习知识要点 1．微波的定义—把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz～3×1012Hz。在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽10000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。 2．微波具有如下四个主要特点：1) 似光性、2) 频率高、3) 能穿透电离层、4) 量子特性。 3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用、2) 在通讯方面的应用、3) 在科学研究方面的应用、4) 在生物医学方面的应用、5) 微波能的应用。 4．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。 第二章学习知识要点 1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。传输线方程是传输线理论中的基本方程。 2. 均匀无耗传输线方程为
() ()()()d U z dz U z d I z dz I z 22222 20 -=-=ββ 其解为 ()()() U z A e A e I z Z A e A e j z j z j z j z =+=---120121ββββ 对于均匀无耗传输线,已知终端电压U 2和电流I 2，则: 对于均匀无耗传输线,已知始端电压U 1和电流I 1，则: 其参量为 Z L C 00 0=，βπλ=2p ，v v p r =0 ε，λλεp r =0 3. 终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态： (1) 当Z Z L =0时，传输线工作于行波状态。线上只有入射波存在，电压电流振幅不变，相位沿传播方向滞后；沿线的阻抗均等于特性阻抗；电磁能量全部被负载吸收。 (2) 当Z L =0、∞和±jX 时，传输线工作于驻波状态。线上入射波和反射波的振幅相等，驻波的波腹为入射波的两倍，波节为零；电压波腹点的阻抗为无限大，电压波节点的阻抗为零，沿线其余各点的阻抗均为纯电抗；电压（电流）波腹点和电压（电流）波节点每隔λ4交替出现，每隔2λ重复出现；没有电磁能量的传输，只有电磁能量的交换。 (3) 当Z R jX L L L =+时，传输线工作于行驻波状态。行驻波的波腹小于两倍入射波，波节不为零；电压波腹点的阻抗为最大的纯电阻R Z max =ρ0，电压波节点的阻抗为最小的纯电阻R Z min =0ρ； ()()?????-=-= sin cos sin cos 011011Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ()()?????+=+= sin cos sin cos 022022Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ
微波技术基础复习大纲分析
微波技术基础 1 绪论 1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2) 2 传输线理论 2.1 传输线方程的解 1、长线理论和相关概念 2、长线方程（或传输线方程）的导出 3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量 1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数） 1）特性阻抗0Z (P15)：0U U R j L L Z I I G j C C ωω+-+-+==-=≈ +2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。 3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v f πλλβ == = 根据相速度的定义2p f v ωπββ= =，而LC β=(P13)，因此p v LC = 在这里出现了波的色散特性的描述。 2、长线的工作参数 1）输入阻抗in Z ：()()() () 00 0tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+
这个公式有多种变形： ① ()()()00 0tan tan Z z jZ d Z z d Z Z jZ z d ββ++=+ 当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。 当24d n λλ=*-时，()()2 0Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特 性。（感性?容性，开路?短路，大于0Z ?小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。 ② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L in I z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+= == +，其中001Y Z =，1 L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）： ()()()200j z L L U z Z Z z e U z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j z L i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+） 由于0 L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ= =Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21) 输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()0 11z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0 Z z Z z Z z Z -Γ=+。 因此均匀无耗传输线，各点反射系数的模值相等，只是相角沿传输线变化。 各点处的反射系数与输入阻抗是一一对应的映射关系。（史密斯圆图的依据） 3）驻波比ρ：定义在(P22) ()()max min 11L L U z U z ρ-Γ= = +Γ，所以1ρ≤<∞，1 1 L ρρ-Γ= +，01L ≤Γ≤ 行波系数()()min max 1 U z K U z ρ = = 2.3 均匀无耗线的工作状态 均匀无耗线的工作状态都是通过电压波和电流波的关系得到的，因此在各种状态的分析中，电压波和电流波的情况需要了解的。
10微波技术基础A卷
一、填空题(共26分，每空2分) 1．微波传输线是一种分布参数电路， 其线上的电压电流分布规律可由 来描述。 2．矩形波导传输的主模是 ，圆波导传输的主模是 。 3．按传输模式分类，光纤分为 ___和_____________。 4．微带线中出现的高次模种类有 和 。 5、测得一微波传输线的反射系数模为|г|=1/2，则行波系数K =________，若特性阻抗Z 0=75Ω，则波节点的输入阻抗为Rin=____________。 6．阻抗匹配的方法中最基本的是采用 和 作为匹配网络。 7．一波导匹配双T ，其③端口为E 臂，④端口为H 臂，若③端口输入功率为1W ，则①端口输出功率为_______，若①端口理想短路，②理想开路，则④端口输出功率为_________。 二、如图为波导扼流式短路活塞，试说明原理。（7分） 三、圆图完成（要求写出必要的步骤，并在圆图上标示出来）（21分） 1．已知传输线的特性阻抗为Z 0，工作波长λ0=8cm ，负载阻抗Z L =(0.2-j0.5)Z 0，求第一个电压波节 电子科技大学中山学院考试试卷 课程名称: 微波技术基础 试卷类型： A 卷 2012—2013 学年第 1 学期 期末 考试 考试方式： 闭卷 拟题人： 袁海军 日期： 2012-12-22 审 题 人： 学 院： 电子信息学院 班 级： 10无线技术 学 号： 姓 名： 提示：考试作弊将取消该课程在校期间的所有补考资格，作结业处理，不能正常毕业和授位，请诚信应考。
点至终端的距离l，驻波比ρ，行波系数K。（12分） 2．特性阻抗为50Ω的长线，终端负载不匹配，沿线电压波腹∣U∣max=20V，波节∣U∣min=10V，离终端最近的电压波腹点距终端的距离为0.3λ，求负载阻抗Z L=?（9分） 四、（11分）有一特性阻抗为Z0=75Ω的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为εr=2.25,μr=1，终端接有R l=50Ω的负载。当f=2GHz时，其线长度为3λg/4。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。
微波技术基础第三章课后答案---杨雪霞
微波技术基础第三章课后答案---杨雪霞
3-1 一根以聚四氟乙烯 2.10 r ε =为填充介质的带状 线，已知其厚度b =5mm ，金属导带厚度和宽度分别为0t =、W =2mm ，求此带状线的特性阻抗及其不出现高次模式的最高频率。 解: 由于/2/50.40.35W b ==>，由公式 2 0(0.35/)e W W b b W b ?=-?-? /0.35/0.35W b W b <> 得中心导带的有效宽度为：2e W W mm ≈=， 077.30.441e r Z W b ε= =Ω + 带状线的主模为TEM 模，但若尺寸不对也会引起高次模，为抑止高次模，带状线的最短工作波长应满足： 10 10 max(,) cTE cTM λλλ> 10 2 5.8cTE r mm λε== mm b r cTM 5.14210 ==ελ 所以它的工作最高频率 GHz c f 2010 5.141033 8 =??==-λ 3-2 对于特性阻抗为50Ω的铜导体带状线，介质厚度b =0.32cm ，有效相对介电常数 2.20 r ε =，求线的 宽度W 。若介质的损耗角正切为0.001，工作频率为10GHz ，计算单位为dB/λ的衰减，假定导体的
厚度为t =0.01mm 。 解 : 因 为 0 2.2(50)74.2120 r Z ε==<和030/()0.4410.830 r x Z πε=-=，所以 由公式 00,1200.850.6, 120 r r x Z W b x Z εε??? 其中， 0.441r x Z ε= - 计算宽度为(0.32)(0.830)0.266W bx cm ===。 在10GHz ，波数为 1 2310.6r f k m πε-== 由公式 )(/2 tan 波TEM m Np k d δ α= 介电衰减为 m Np k d /155.02 ) 001.0)(6.310(2tan === δα 在10GHz 下铜的表面电阻为0.026s R =Ω。于是，根 据公式 300002.710120 ,30()/0.16120,s r r c s r R Z Z A b t Np m R Z B Z b εεπαε-????? 其中 2121ln()W b t b t A b t b t t π+-=+ +-- 0.414141(0.5ln ) (0.50.7)2b t W B W t W t ππ=+ +++