[2018年最新整理]微波技术习题教案资料

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Ω75的无耗传输线，终端接有阻抗L L L jX R Z += 1) 欲使线上的电压驻波比等于3，则 L R 和L X 有什么关系？ 2) 若Ω=150L R ，求L X 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。

2.3 一根特性阻抗为Ω50、长度为2m 的无耗传输线工作于频率MHz 200，终端接有阻抗

Ω+=3040j Z L ，试求其输入阻抗。

2.4 考虑一无损耗传输线，1）当负载阻抗(4030)L Z j =-Ω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50Ω的传输线终端接负载时，测得反射系数模Γ=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Z L 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050Z =Ω，负载阻抗1020L Z j =-Ω，用圆图确定终端反射系数

2Γ。

题2.2图

0Z

02Z

Z

0Z

0Z in Z

0Z

0in Z (a )

(b (

2.8 特性阻抗为50Ω的传输线，终端负载不匹配，沿线电压波腹max U =10V ，波节

min U =6V ，离终端最近的电压波节点与终端间距离为0.12λ，求负载阻抗Z L 。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Ω=500Z ，终端接负载阻抗Ω-=5.6686j Z L ，若用单支节匹配，试求单支节的长度l 及接入位置d 。

2.10 证明无耗传输线的负载归一化阻抗L Z 、行波系数K 和负载到第一个电压波

节点的距离l min 三者之间满足下列关系式：min

min

1L K jtg l Z jKtg l ββ-=

-

2.11 均匀无损耗长线终接Z L ＝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ρ＝1.5。计算终端电压反射系数Γ2、长线特性阻抗Z 0及距终端最近的一个电压波幅点的距离l max 。

2.12 一个感抗为jX L

的集中电感可以用一段长度为l e 的终端短路的传输线等效，试证明其等

效关系为0

()2L e X l arctg Z λ

π=

（Z 0为特性阻抗）。 2.13 一个容抗为jX C

的集中电容可以用一段长度为l e 的终端开路的传输线等效，试证明其等效关系为0

()2C e X l arctg Z λ

π=

（Z 0为特性阻抗）。 2.14用特性阻抗为600Ω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600Ω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300Ω，当线长度l 分别为l 1＝6

λ和l 2＝3

λ

时，计算终端短

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in Z 及归一化输入导纳in Y 。

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

in Z 及归一化输入导纳in Y 。

2.18 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ρ和反射系数模Γ。

表

2.5

表2.6

L Z 0.3+j1.3 3.1 用BJ-100型矩形波导（a ×b ＝22.6×10.16mm ），传输TE 10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λ。

3.2 BJ-100型矩形波导填充相对介电常数 2.1r ε=的介质，信号频率为f =10000MHz ，求TE 10波的相波长p λ和相速度p v 。

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 λ、波数β、波导的波长p λ，相速

p v 、群速g v 和波阻抗。

3.4 用BJ-32型矩形波导（a ×b=72.14mm ×3

4.04mm ）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TE 10模的矩形波导中，测得相邻两波节点的距离为10.9cm ，求0λ及p λ；3）当波导中传输工作波长为0λ=10cm 的TE 10模时，求c λ、p λ及g v 。 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 ε的介质，其中TE 10波的波阻抗用Z 02表示，相波长为2p λ；在z ＜0的区域填充媒质为空气，其中TE 10波的波阻抗用Z 01表示，相波长为1p λ，电磁波由z ＜0的区域引入，试证明Z 02/ Z 01= 21p p λλ。

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 2.1r ε=，求带状线的特性阻抗表2.4

Z 0及传输TEM 容许的最高信号频率。

3.8 要求微带线特性阻抗Z 0=75Ω，介质的9r ε=，基片厚度h=0.8mm ，求微带线的宽度w 。 3.9 已知工作波长08mm λ=，采用矩形波导尺寸a ×b=7.112mm ×3.556mm 的TE 10模传输，现转换到圆波导TE 01模传输，要求两波导中相速度相等，问圆波导直径D 为多少？ 3.10 当矩形波导工作在TE 10模时，试问图上哪些缝会影响波的传输？

4.1 求如图所示二端口网络的阻抗参量。

4.2 如图所示，试求出网络的阻抗矩阵和导纳矩阵。 4.3 如图所示，试求出网络的转移矩阵。

4.4 求如图所示的T 型网络的[A]参量矩阵。

4.5 求下图电路的参考面T 1、T 2所确定的网络散射参量矩阵。

4.6 一线性互易无耗二端口网络终端接匹配负载时，证明输入端反射系数模值1Γ与传输参

2

2

T 1 2

2

T 1

T 2

(a)

(b)

题 4.5 图

I 2I

题4.1

图

题 4.4图

题 4.2 图

题 4.3 图

量11T 的模之间满足下列关系式2

112

111/)1(T T -=Γ。

4.7 如下图所示，二端口网络参考面T 2接归一化负载阻抗L Z ~

。证明参考面T 1的归一化输入

阻抗为22

211211~~~~

~~~

A Z A A Z A Z L L in ++=。

4.8 如图所示的二端口网络，试问： （1）归一化转移参量矩阵；

（2）什么条件下插入此二端口网络不引起附加反射？

4.9 测得矩形波导E 面的散射参量

j j S +-=

3111，j

j S ++-=3)

1(22 若用上图电路等效，试求等效电路中的jb 与理想变压器的变比n 。

4.10 如下图微波网络系统，其中ab 、cd 段为理想传输线，其特性阻抗为Z 0，两段线间有一个由1jX 、2jX 构成的Γ型网络，且021Z X X ==，终端接负载02Z Z L =，试求： （1）此网络系统的[S]参量矩阵； （2）输入端'

aa 的反射系数。

4.11 如下图所示，在网络系统中，1θ、2θ分别为一段理想传输线，其特性阻抗为01Z 、02Z ，

jB 为并联电纳，试求归一化的散射矩阵[S]。

L Z ~

in Z ~题 4.7 图

:~Z 1

题 4.9 图

题 4.8 图

a

b c

L

题 4.10 图

4.12 由参考面1T 、2T 所确定的二端口网络的散射参量为11S 、12S 、21S 及22S ，网络输入端传输线相移常数为β。若参考面1T 外移距离1l 至'1T 处，求参考面'

1T 、2T 所确定的网络的散射参量矩阵]['

S 。

4.13求图示流图从源节点i x 到j x 的传输量。

4.14 微波系统等效电路如下图所示，试计算此系统的插入衰减和插入相移。

4.15 试求在特性阻抗为Ω50的理想传输线上并联一个Ω-)5050(j 的阻抗所引起的插入衰减。

4.16 已知二端口网络的转移参量12211==A A ，012jZ A =，021=A ，网络外接传输线特性阻抗为0Z ，求网络输入驻波比ρ。

4.17 已知一个互易对称无耗二端口网络，输出端接匹配负载，测得网络输入端的反射系数为2

/18.0πj e

=Γ，试求：

（1）11S 、12S 、22S ；

（2）插入相移θ、插入衰减L 、电压传输系数T 和输入驻波比ρ。 4.18 已知二端口网络的散射参量矩阵为

??

?

???=2/32

/32.098.098.02.0][ππ

ππj j j j e e e e S

求二端口网络的插入相移、插入衰减、电压传输系数和输入驻波比。

i x

j x

题 4.13 图

题 4.11 图

题

4.14 图

题 4.19 图

4.19 二端口网络如图所示，试求：

（1）R 1、R 2满足什么关系时，网络的输入端反射系数为零；

（2）在上述条件下，若使网络的工作衰减为20dB 时，R 1、R 2各等于多少？ 4.20 二端口网络中，Ω=5001Z ，Ω=10002Z ，并联阻抗为)50(=X jX ，试求： （1）散射参量矩阵[S]； （2）插入衰减、插入相移；

（3）当终端反射系数为5.0=ΓL 的负载时，求输入端反射系数。

5.1已知终端匹配的波导，在其宽边中央插入一个螺钉，在该处测得反射系数为0.4， 求该螺钉的归一化电纳值b 。

5.2已知波导宽边72.14a mm =，工作波长10cm λ=，若用厚度2t mm =的膜片进行匹配，并且膜片的相对电纳为-0.6，求膜片的尺寸。

5.3证明一个无损、互易和对称的三端口网络能够通过端口3短路使端口l 和2得到匹配。

5.4设有一线性互易无耗的四端口网络，如图5-42所示，它在结构上对'

O O -平面对称，试证明：只要11330S S ==，1323θθ=，120S ≠，340S ≠，则必为定向耦合器。

5.5如图5-43所示的微带不等功率分配器，已知在中心波长时，/2θπ=，输入端微带线特性阻抗050Z =Ω，端口2和端口3均接匹配负载50L Z =Ω。若要求21/4P P =，

313/4P P =，试计算02Z 、03Z 及04Z 、05Z 。

图 5-42 习题5.4 图 5-43 习题5.5

5.6在三分支Y 型接头中，假定端口1、端口2是匹配的，试证明：选择适当的参考面

可以使其散射矩阵S 为 010[]100001S ????=??????

5.7设计一个三端功分器，功分比为32/1/3P P =，源阻抗50Ω。

题 4.20 图

5.8微带低通滤波器，给定截止频率 1.5c f GHz =，阻带频率2s f GHz =，3Ar L dB =，

30As L dB ≥，试确定具有最平插入衰减频率特性的原型滤波器的节数N 及各元件的归一化

值，画出电感输入式梯形网络结构图。

5.9用四个开路四分之一波长线谐振器设计一个最平带阻滤波器。中心频率在3.0到3.5GHz ，带宽15％，阻抗40Ω。

5.10用三个四分之一波长短路线谐振器设计一个带通滤波器，具有一个0.5dB 波纹的等波纹响应，通带从3.0到3.5GHz ，阻抗50Ω。

5.11用/4λ开路线构成的传输线谐振器。如果复数传播常数为j αβ+，求该谐振器Q 值。

5.12如图5-44所示，谐振腔由3.0cm 长、100Ω的空气填充的同轴线构成，一端短路，一端接电容。

(a)为了在6.0GHz 得到最低次谐振，需要多大的电容?

(b)如果与电容平行放置一个10K Ω电阻，因而引入损耗，试计算Q 值。

图5-44 习题5.12

5.13用/2λ同轴线式波长计测量波导中的工作波长，已知调谐活塞分别在刻度

12l cm =，2 6.8l cm =发生谐振，问工作波长为多少?

5.14设计一个03/4λ3型同轴腔05cm λ=。要求单模振荡，确定腔体内外导体的直径和腔长l ；又为了减小腔体长度采用电容负载式。若内导体长度缩减0.8cm 时，求此电容的大小。

5.15铁氧体属于哪一类磁性材料，其一般特性是什么? 5.16铁氧体的张基导磁率对不同的极化波产生什么现象。

6.1 已知两个微波晶体管的S 参数为：

（a ）0

1159277.0-∠=S ，0

2193078.0∠=S ，0

126492.1∠=S ，0

2231848.0-∠=S （b ）0

1117025.0∠=S ，0

211032.0∠=S ，0

12357.3∠=S ，0

225388.0-∠=S 试判断微波晶体管的稳定性，并说明能否进行单向化设计。

6.2 要求设计工作频带为1800MHz ～2000MHz 单极放大器，输入端和输出端的阻抗均为50Ω。

6.3 何谓振荡器的工作点？如何判别工作点稳定与否？

6.4 试分析混频器电流的频谱？

6.5 试考虑对于混频二极管的净变频损耗，如何回收？

6.6 举例说明，如何利用图解法分析负阻型微波振荡器的稳定条件？

6.7试分析负阻型振荡器的振荡原理？

参考答案

2.1 1) ]3)75

(10)75(3[31

75

2-+-±=L L L R R X 2) Ω±=82.96L X 2.2 (a )05.0Z j -；(b )∞ ；(c )0Z 2.3

2.4 1）050Z =Ω；2）min 2ρ=，9020.333j e -Γ=；3）10.125z λ=

2.5 max 75R =Ω；min 3

3.3R =Ω 2.6 —j0.2 2.7 135

0.7j e

-

2.8 42.522.5j -Ω，0.016λ，0.174λ

2.9 1(0.16650.05)0.1165d λλ=-=，λλ118.0)25.0368.0(1=-=l

2(0.33350.05)0.2835d λλ=-= λλ382.0)25.0132.0(2=+=l

2.11 2.02-=Γ，Ω=1500Z ，4

max λ

=

l

2.14

12,4

8

l l λ

λ

=

=

2.15

01020102520520173173in in in in Z jZ tg l j Z jZ tg l j Z jZ ctg l j Z jZ ctg l j ββββ==Ω

==-Ω

=-=-Ω

=-=Ω

短路：开路：

3.1 3cm

3.2 2.32cm ，2.32×108m/s

3.3 1)波导中只能传输TE 10模2) 21

4.4c a cm λ==，4

5.2β=，13.9p cm λ=，

84.1710/p v m s =?，82.1610/g v m s =?，166.8Z =Ω

3.4 1）波导中可传输TE 10、TE 01、TE 11、TE 20、TM 11；

2）p λ=21.8cm ，0λ=12.032cm ；

3）c λ=14.43cm ，p λ=13.87cm ，g v =2.16×108m/s

3.6 1.58cm

3.7 51.76 Ω，51.8GHz 3.8 0.32mm 3.9

3.10 1，3，5

4.1 ??

?

?

??=30012][Z 4.2 ??

?

??

?----=l jZ Z l

jZ l jZ l

jZ Z ββββcot sin /sin /cot ][0000

????

?

?

??

?

???++-+-++=l jZ l Z l l

jZ l Z l jZ l Z l

jZ l Z l Z Z j l Y βββββββββββsin cos cos sin cos 1sin cos 1sin cos sin )/(cos ][0000

4.3

??

?

?

??

+++++=θθθ

θθθθsin )/(cos sin )/(cos )(/sin sin )/(cos ][010********Y Y j Y Y Y Y j Y Y Y j Y Y j A

4.4 ??

?

?

??++++=Y Z Y

Z Y Z Z Z Y Z A 21212111][ 4.5 （a ）??

?

???----+=122111222n nj nj n n S ；

（b ）??

?

?

??----+=20120202

0102012022012

02

2

01221

Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z S 4.8 （1）?

??

?

?

?

?

?

--+-=

θθθθθθ

θθsin cos )sin sin cos 2(sin sin cos ]~[00000BZ Z BZ Z B j j BZ A

（2）)2arctan(

BZ =θ 4.9 2=n ，2

1=

b 4.10 （1）??

????-+-=2122)21(31j j S ；（2）0

96.75713.0j in e =Γ

4.11

???

?

????----++=

-+-+--1

21211

202010201)

(0201)

(0201202

010102

02

010201)(22)(1

θθθθθθj j j j e Z jBZ Z Z e Z Z e Z Z e Z jBZ Z Z Z jBZ Z Z S 4.13 afcd

gdef cd be af be gh abch T ji ++++--+=)(1)

1(

4.14

4

)sin cos 2(4lg 102

2l b l b L ββ-+=)sin (cos 2)sin sin 2cos 2(arctan 2l b l l b l l b βββββθ--+-=

4.15 dB L 1.2= 4.16 618.2=ρ

4.17 （1）j S 8.011=，6.012±=S ，1122S S =

（2）πθ或0=，dB L 44.4=，6.0T ±=，9=ρ 4.18

πθ=，dB L 175.0=，98.0-T =，5.1=ρ

4.19 （1）21R 50R +=；（2）Ω=56.5R 2，Ω=56.55R 1

4.20 （1）???

?

???

?=00

28.607.2587.25812.27762.0784.0784.062.0][j j j j e e e e S

（2）dB L 1.2=，0

7.258=θ （3）0

74

.238425.0j in e =Γ

6.1 （a ）绝对稳定的；（b ）有条件稳定。

《电磁场与微波技术》课程教学大纲

《电磁场与微波技术》课程教学大纲 编号：B002D040 英文名称：Electromagnetic Fields & Microwave Technology 适用专业：电子信息工程 责任教学单位：电子工程系电子信息工程教研室 总学时：48（其中实验学时：8） 学分：3 考核形式：考查 课程类别：专业课 修读方式：必修 教学目的：本课程主要研究电磁场与电磁波的基本属性、描述方法、运动规律、与物质的相互作用及其应用。要求学生通过本门课程的学习，能够系统地掌握电磁场与电磁波的基本概念，基本性质、基本规律以及求解电磁场问题的基本方法；掌握传输线的一般理论和波导的有关知识。同时能为学生进行科学研究和实际工作提供适用的理论基础和解决实际问题的方法。 本科课程的主要教学方法： 以讲授、讨论为主，实践教学为辅。 本课程与其他课程的联系与分工：本课程应在模拟电子技术、高频电子线路等课程后开设。讲授时要求学生了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握电磁场的基本理论，掌握微波传输技术。 主要教学内容及要求： 第一部分矢量分析与场论 教学重点：矢性函数的微分、导数及积分公式；场的基本概念。 教学难点：场的基本概念。 教学要点及要求： 熟悉重要的矢性函数的微分、导数及积分公式； 理解场的基本概念；理解数量场（或标量场）的方向导数和梯度的概念； 理解矢量场的通量和散度的概念； 理解矢量场的环量和旋度的概念。 第二部分静电场 教学重点：高斯定理，电位的概念，真空中静电场的基本方程。 教学难点：高斯定理，电位的概念。 教学要点及要求： 了解电场强度的矢量表示形式；掌握库仑定律； 掌握真空中的高斯定理；理解电位的概念； 熟悉静电场力做功的特点；熟悉真空中静电场的基本方程； 了解电介质的极化机制；熟悉静电场的边界条件；了解电容和能量的一般计算方法； 了解唯一性定理。 第三部分恒定电流的磁场

微波技术基础实验指导书讲解

微波技术基础实验报告 所在学院： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2016年5月13日

实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质：验证性实验级别：必做 开课单位：学时：2学时 一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2．学习使用测量线 四、基本原理： 图1。1 微波测试系统组成 1．信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2．选频放大器

当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。 1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。 2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。 2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考： 总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。 实验二驻波系数的测量

第4章 网络设备电子教案

网络传输介质一 教学目标 1. 理解传输介质的评价因素； 2. 掌握同轴电缆的结构、主要特性及性能指标； 3. 掌握双绞线的结构、主要特性及性能指标。 教学重点 同轴电缆与双绞线的主要性能指标 教学难点 传输介质的选择 教学课时 讲授2课时 教学设想 传输介质我们平时见的最多的是同轴电缆，在有线电视非常普及的今天，没见过同轴电缆的人可能非常少，在教学中可以从同轴电缆入手进行教学。网络使用的传输介质除了无线介质不可见外，其他的都还能见到，所以在教学时，教师应该准备一些传输介质的实物，以方便学生的认知，更好地进行教学。 教学过程 一、引入 传输介质是信息传输的物理通道，提供可靠的物理通道是信息能够正确、快速传递的前提。在网络设计时，必须决定使用什么传输介质，传输介质选择的不同，网络整体性能上会有很大的差异。传输介质的选择必须根据设计要求将连网需求与介质特性进行匹配，通常需要考虑的性能指标主要有：传输速率、成本、抗噪性、可扩展性以及连接性等五个方面。本次课我们学习传输介质中最常见的同轴电缆和双绞线的一些知识。 二、新授课 网络传输介质（板书） 1.介质特性与性能指标（板书） ⑴介质特性（板书） ?物理特性对传输介质物理结构的描述。 ?传输特性传输介质允许传送的信号类型（数字或模拟信号），以及调制技术、传输容量与传输频率范围。 ?连通特性允许点到点或多点连接。 ?地理范围传输介质最大传输距离。 ?抗干扰性传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据的影响的能力。 ?相对价格元器件、安装与网络维护的费用。 ⑵性能指标（板书） ?传输速率：是指单位时间内介质能传输的数据量，以Mbps进行度量。 ?成本：主要包括介质的购买成本、安装成本、维护和升级成本。 ?可扩展性：是指网络介质允许的3种物理规格：最大段长度、段最大节点数、网络最大长度。 ?连接性：介质与网络设备的连接特性。 ?抗噪性：传输介质对噪声的屏蔽成度。 2. 同轴电缆（板书） ⑴同轴电缆的结构（板书）

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？

微波原理与技术教学大纲

《微波原理与技术》教学大纲 一、说明 1．本课程的任务在于研究微波技术的基本概念和基本分析方法。初步认识一些微波网络和微波器件，经适当的数学分析求解，对所得结果给以物理解释，赋予物理意义。 通过课程的学习，希望激发起同学们对微波学科方向的学习兴趣和热情，使他们有信心也有能力逐步适应这一领域的发展需要。 2．微波通信技术的发展日新月异，不可能在课堂上灌输全部知识。故在讲解本课程时，不必逐章逐节地依次讲解课本。在符合教学大纲的前提下，完全可以在内容的取舍、讲解的次序以及阐明问题的方法上，采用不同的做法。最好多留一部分内容让学生自学，以培养学生的独立自学能力。同时指导学生多读一些参考书，以便开阔思路，学得更活。 3．学习本课程，应有一定的数学基础和电磁场分析基础。本课程涉及的前序学科内容主要包括：高等数学、线性代数、复变函数、信号与线性系统与电磁场等等。在讲解这门课程时，将直接引用有关学科的结论。在运用这些数学工具时，注重解决工程问题，加强物理概念的解释。本课程与电磁场分析基础联系比较密切。 二、讲授大纲 第一章：绪论 内容简介: 本章扼要的介绍了什么微波，微波的特点及其主要应用。 教学要求：在学完本章之后，应当对微波的频谱范围及其特点有比较清楚的认识，对本门课程所要研究的对象有一般的了解。 第一节：通信的需求和电磁波波谱的开括 主要内容：简述什么是微波。 第二节：微波的特点 主要内容：简述微波不同于其他传送方式的九大特点。 第三节：微波的发展历史 主要内容：简述微波技术发展的几大历程。 第四节：微波的应用 主要内容：简述微波技术在各个领域的应用。 第一部分：微波技术的基本理论 第二章：传输线的基本理论 内容简介:本章将研究微波传输线的基本理论，即通过麦斯韦方程组对微波传输线的稳定正弦状态及其参数进行分析；并介绍一种简易的传输线分析方法（史密斯圆图）。 教学要求：熟练掌握通过史密斯圆图分析法，并熟悉各类传输线参数的分析方法。

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。

微波技术基础 教学大纲

微波技术基础（Fundamentals of Microwave Technology) 教学大纲 课程编号：0221020 学分：4 课内时数：64 课程性质：必修 适用专业：电子信息工程专业先修课程：电磁场理论 开课时间：开课院系：电子工程学院 一、该课程的地位、基本要求、与其它课程的联系和分工 本课程是工科电子类电子与信息工程专业微波电信方向必修课的专业基础课。本课程的任务是使学生会微波理论和技术的基础概念、基本理论和基本分析方法，培养学生的分析问题和解决问题的能力，为今后从事微波研究和工程设计工作以及电磁场与微波技术研究生专业学习打下良好的基础。 通过本课程的各教学环节，应使学生达到如下基本要求： 1、确立导行电磁波和导模概念，熟悉各个导行波场的求解问题和方法。 2、掌握传输线问题的计算方法与圆图的应用。 3、掌握矩形波导、圆波导和同轴线的导模及其传输特性；熟悉常用微波集成传输线（主要是带状线、微带线、耦合带状线和耦合微带线）的设计计算方法；熟悉介质波导和阶跃光纤的模式及其传输特性。 4、熟悉各种微波谐振器的基本结构及其参数计算方法。 5、熟悉微波网络各种波矩阵的特性与应用，特别是S矩阵和矩转移参数矩阵。 6、熟悉常用微波元件（包括铁氧体隔离器和环形器）的结构、工作原理与应用。 本课程的重点是：（1）传输线理论和圆图的应用；（2）几种主要导行系统（矩形波导、圆波导、同轴线、微带、阶跃光纤）与微波谐振器（矩形腔、圆柱形腔、同轴线腔、介质谐振器）的特性与涉及计算方法；（3）微波网络基本理论、S矩阵及其特性。

二、课程内容和学时安排 实验课4学时，机动2学时讲课学时，其中： 1、引论（2学时） 微波及其特点；微波技术的应用；导航波及其一般传输特性； 2、传输线理论（10学时） 传输线方程及其解；分布参数阻抗；无耗传输线工作状态分析；有耗线的特性与计算；史密斯圆图；阻抗匹配。 3、规则金属波导（6学时） 矩形波导；圆波导；同轴线；波导正规模的特性。 4、微波集成传输线（8学时） 计算传输线特性阻抗的保角变换法；带状线；耦合带状线和耦合微带线；其他型式平面传输线。 5、介质波导与光纤（4学时） 表面波及其特性；简单介质波导；介质镜像线；光纤；薄膜光纤波导和带状光波导。 6、微波网络基础（8学时） 微波接头的等效网络；一端口网络的阻抗特性；阻抗和导纳矩阵；散射矩阵；转移参数矩阵；传输散射矩阵；讯号流图法。 7、微波谐振器（10学时） 微波谐振器的基本特性与参数；传输线谐振器；金属波导谐振腔；介质谐振器；法布里-罗谐振器；谐振器的激励；谐振腔的微扰理论。 8、常用微波元件（6学时） 波导模式激励装置；常用微波元件；微波周期结构；微波铁氧体隔离器和环行器。 三、作业或实验要求 1、实验内容包括对基本微波测量系统的熟悉和调整、阻抗测量和阻抗匹配。目的是验证理论，熟悉基本微波元件及其作用。

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》课程教学大纲

《微波技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：08030010 课程中文名称：微波技术 课程英文名称：microwave technology 课程性质：专业指定选修课 考核方式：考查 开课专业：电子信息工程、通信工程、信息对抗技术 开课学期：5 总学时：40+16 总学分：3.5 二、课程目的和任务 《微波技术》是研究微波信号的产生、放大、传输、发射、接收和测量的学科。通过讲述传输线理论、理想导波系统理论、微波网络理论，使学生掌握传输线的工作状态和特性参量、波导的场结构和传输特性，了解常用微波元件的基本结构和工作原理，具有解决微波传输基本问题的能力。 三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求） 1．掌握传输线的基本理论和工作状态，具有分析传输线特性参量的基本能力，掌握阻抗圆图和导纳圆图的基本构成和应用，了解阻抗匹配的基本方法和原理。 2．掌握矩形波导的一般理论与传输特性，掌握矩形波导主模的场分布与相应参数，了解圆波导、同轴线、带状线和微带线等传输线的工作原理、结构特点、传输特性和分析方法。 3．掌握微波网络的基本理论，重点包括微波网络参量的基本定义、基本电路单元的参量矩阵、微波网络组合的网络参量、微波网络的工作特性参量，了解二端口微波网络参量的基本性质，具有分析二端口微波网络工作特性参量的基本能力。 4．掌握阻抗变换器、定向耦合器、微带功分器、波导匹配双T的结构特点、工作原理、分析方法及其主要用途，了解电抗元件、连接元件、衰减器和移相器、微波滤波器和微波谐振器等微波元件的结构特点和工作原理。

四、教学内容与学时分配 第一章绪论（2学时） 微波的概念及其特点，微波技术的发展和应用，微波技术的研究方法和基本内容。 第二章传输线理论（13学时） 1．传输线方程及其求解 2．传输线的特性参量 3．均匀无耗传输线工作状态分析 4．阻抗圆图及其应用 5．传输线的阻抗匹配 第三章微波传输线（9学时） 1．理想导波系统的一般理论 2．导波系统的传输特性 3．矩形波导 4．带状线 5．微带线 第四章微波网络（9学时） 1．波导等效为平行双线 2．微波元件等效为微波网络 3．二端口微波网络 4．基本电路单元的参量矩阵 5．二端口微波网络的组合及参考面移动的影响 6．二端口微波网络的工作特性参量 7. 多端口微波网络 第五章常用微波元件（7学时） 1．阻抗变换器 2．定向耦合器 3．波导匹配双T

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

[2018年最新整理]微波技术习题教案资料

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？

微波技术实验指导_报告2017

Harbin Institute of Technology 微波技术 实验报告 院系： 班级： 姓名： 学号： 同组成员： 指导老师： 实验时间： 哈尔滨工业大学

实验一短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量 一、实验目的 1、通过对短路线、开路线的S 参量S11的测量，了解传输线开路、短路的特性。 2、通过对匹配负载的S 参量S11及S21的测量，了解微带线的特性。S11 二、实验原理 （一）基本传输线理论 在一传输线上传输波的电压、电流信号会是时间及传递距离的函数。一条单位长度传输线之等效电路可由R 、L 、G 、C 等四个元件来组成，如图1-1（a ）所示。假设波传输播的方向为＋Z 轴的方向，则由基尔霍夫电压及电流定律可得下列二个传输线方程式。 其中假设电压及电流是时间变量t 的正弦函数，此时的电压和电流可用角频率ω的变数表示。亦即是 而两个方程式的解可写成 z z e V e V z V γγ--++=)( (1-1) z z e I e I z I γγ--+-=)((1-2) 其中V + ,V -,I +,I - 分别是波信号的电压及电流振幅常数，而+、-则分别表示+Z,-Z 的传输方向。 γ则是[传输系数]（propagation coefficient ），其定义如下。 ))((C j G L j R ωωγ++= (1-3) 而波在z 上任一点的总电压及电流的关系则可由下列方程式表示。 I L j R dz dV ?+-=)(ωV C j G dz dI ?+-=)(ω (1-4) 将式（1-1）及（1-2）代入式（1-3）可得 C j G I V ωγ +=++ t j e z V t z v ω)(),(=t j e z I t z i ω)(),(=

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。

微波技术实验指导书(带封皮版)

微 波 技 术 实 验 报 告 班级： 学号： 姓名：

实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质：验证性实验级别：选做 开课单位：信息与通信工程学院学时：2学时 一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2. 学习使用测量线 四、基本原理： 图1.1 微波测试系统组成 1．信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。

2．选频放大器 当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。 1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。 2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。 2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考： 总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。

电磁场与微波技术课程教学大纲解读

《电磁场与微波技术》课程教学大纲 一、课程的基本信息 适应对象：本科电子科学技术 课程代码：25001214 学时分配：36 赋予学分：4 先修课程：《电路分析基础》、《线性代数》、《积分变换》、《高等数学》 后续课程：《数字信号处理》、《现代通信原理》、《数字图像处理》 二、课程性质与任务 《信号与线性系统》是电子科学与技术专业本科生必修的专业基础课程。本课程的基本任务使学生牢固掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。理解傅里叶变换、拉普拉斯变换和z 变换的基本内容、性质，掌握信号与系统的时域、变换域分析方法（时域法、频域法、z 域法、s 域法、状态变量法），特别要注意建立信号与系统的频域分析以及系统函数的概念，为学生进一步学习数字信号处理、现代通信原理等课程奠定坚实的理论基础。 三、教学目的与要求 设置本课程的目的在于使学生通过本课程的学习，初步建立起有关“信号与系统”的基本概念，掌握“信号与系统”的基本理论和基本分析方法，为进一步学习后续课程及从事通信、信息处理等方面有关研究工作打下基础。通过本课程的学习，学生应该掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，通过一定数量的习题练习加深对各种分析方法的理解与掌握。 四、教学内容与安排 第一章绪论 (6学时) 考核内容： 1、信号与系统 2、信号的描述、分类和典型示例 3、信号的运算 4、阶跃信号与冲激信号 5、信号的分解 6、系统模型及其分类 7、线性时不变系统 8、系统分析方法 第二章连续时间系统的时域分析(6学时) 考核内容： 1、引言 2、微分方程式的建立与求解 3、起始点的跳变——从0-到0+状态的转换 4、零输入响应和零状态响应

电磁场与微波技术实验指导书(新)

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注意事项 一、实验前应完成各项预习任务。 二、开启仪器前先熟悉实验仪器的使用方法。 三、实验过程中应仔细观察实验现象，认真做好实验结果记录。 四、培养踏实、严谨、实事求是的科学作风。自主完成实验和报告。 五、爱护公共财产，当发生仪器设备损坏时，必须认真检查原因并按规 定处理。 六、保持实验室内安静、整洁和良好的秩序，实验后应切断所用仪器的 电源 ,并将仪器整理好。协助保持实验室清洁卫生, 带出自己所产生的赃物。 七、不迟到，不早退，不无故缺席。按时交实验报告。 八、实验报告中应包括： 1、实验名称。 2、实验目的。 3、实验内容、步骤，实验数据记录和处理。 4、实验中实际使用的仪器型号、数量等。 5、实验结果与讨论，并得出结论，也可提出存在问题。 6、思考题。

实验仪器 JMX－JY－002电磁波综合实验仪 一、概述 电磁波综合实验仪，提供了一种融验证与设计为一体的电磁波实验的新方法和装置。它能使学生通过应用本发明方法和装置进行电磁场与电磁波实验，透彻地了解法拉第电磁感应定律、电偶极子、天线基本结构及其特性等重要知识点，使学生直观形象地认识时谐电磁场，深刻理解电磁感应的原理和作用，深刻理解电偶极子和电磁波辐射原理，掌握电磁场和电磁波测量技术的原理和方法，帮助学生建立电磁波的形象化思维方式，加深和加强学生对电磁波产生、发射、传输和接收过程及相关特性的认识，培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。《JMX-JY-002电磁波综合实验仪》在001型基础上，添加了对天线不同极化角度的测量，学生通过测量，可绘制不同极化天线的方向图，使得学生对电磁波的感受更加深刻。 二、特点 1、理论与实践结合性强 2、直接面向《电磁场与波》的课程建设与改革需要，紧密配合教学大纲，使课堂环节与实验环节紧密结合。 3、针对重要知识点“电磁场与电磁波”课堂教学环节长期存在难于直观表达的困难，形象地体验抽象的知识。 4、实验内容的设置，融综合性、设计性与验证性与一体，帮助学生建立一套电磁波的形象化思维方式，加深和加强对电磁波产生、发射、传输、接收过程及相关特性的认识。 5、培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。 三、系统配置及工作原理 （1）系统配置 1、JMX-JY-002电磁波教学综合实验仪主机控制系统：通过常规控制仪表与微波功率信号发生器、功率信号放大器构成电磁波教学综合实验仪主机控制系统，实现了对被控电磁场与波信号发射控制。 2、测试支架平台：包括支撑臂、测试滑动导轨、测量尺、天线连接杆件、感应器连接杆件、反射板连接杆件、微安表等组件。 3、测试套件：包括多极化天线（垂直极化、水平极化、左右螺旋极化）、射频连接电缆套件、感应器、感应器连接电缆、极化尺、标准测试天线板、反射板等构成测试套件。 （2）工作原理 实验仪主机控制系统的微波信号源产生微波信号，经由微波功率放大器放大后输出至OUTPUT端口，通过射频电缆将输出信号传送给发射天线向空间发射电磁波信号作为实验测试

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 2222220 -=-=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: ()()?????+=+= sin cos sin cos 022022Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ

微波炉教案

教案 课题：微波炉 姓名：李超 联系电话： 单位：郑州电力职业技术学院 课题：3.3 微波炉 目的要求： 1.熟悉微波炉的结构和主要部件的作用 2.理解微波炉的工作原理 3.掌握微波炉常见故障的排除方法 重点难点： 1.磁控管的结构及作用 2.普及式微波炉主要部件的检测 3.普及式微波炉主要部件的拆装 教法：讲授法演示法讨论法 教具：试验用微波炉，指针万用表，组合螺丝刀，电烙铁，尖嘴钳，500V 兆欧表等 复习旧课： 前面我们主要学习了电热炊具中的自动保温电饭锅，电磁灶，从中了解到它们的发热原理，结构，优缺点，用途，常见故障等方面的知识。掌握了它们发热原理及特性（采用提问的方法回顾）。 引入新课：

我们已经学习了电饭锅，电磁灶的有关知识，一般炊具是通过加热锅底的方式使热量从食物表面传递到内部。那么我们所见到的微波炉它又是如何加热食品的呢？大家思考一下！ 授课思路: 本次讲授微波炉及其加热原理，实际上是在学习了前两种炊具基础上来分析、比较，引出微波的特性，而后重点讲解加热原理，从微波炉的结构组成上阐述各部分作用，对于控制系统、普及式微波炉电路图做详细讲解。为注重学生动手能力的培养，还应给学生讲解主要部件的好坏判别方法，并有学生分组进行检测，以便对常见故障做出正确判断，并排除。 授课内容： 一、微波加热原理 1.微波及其特性 A.微波：一般是指波长为1m—1mm,相应频率为300MHz—300GHz范围的电磁波，属于超高频波段。国际上用于加热的微波频率为2450MHz(家用)和915 MHz （商用） B.特性： 反射性：遇金属反射 吸收性：被食物中的水分吸收 穿透性：可穿透陶瓷，塑料，纸张等 2.微波加热原理 通过食物的有极分子在电磁场的作用下高速转向时相互摩擦和碰撞，把电场能转化为热能。如果将极性分子物质置于变化频率为2450MHz的电场中，则极性分子以每秒24.5亿次的频率摆动，产生大量的热，实现了加热的目的。