微波技术习题(2)

Z0及传输TEM容许的最高信号频率。

3.8 要求微带线特性阻抗Z0=75?，介质的?r?9，基片厚度h=0.8mm，求微带线的宽度w。 3.9 已知工作波长?0?8mm，采用矩形波导尺寸a×b=7.112mm×3.556mm的TE10模传输，现转换到圆波导TE01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TE10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。

I1 ? V1 ? 12? 3? ? V2 ? I2

Z0 Z ?l 题 4.2 图

题4.1 图

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。

Y1 Y0 Y2 Z1 Y Z2 ?l?? 题 4.3 图

题 4.4图

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T1、T2所确定的网络散射参量矩阵。

Z0 Z0 T1 ???21 n Z0

Z0 Z01 ???2Z02 ???2Z0 (a)

T2

T1

题 4.5 图

(b)

T2

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?1与传输参

量T11的模之间满足下列关系式?1?(T112?1)/T112。

~4.7 如下图所示，二端口网络参考面T2接归一化负载阻抗ZL。证明参考面T1的归一化输入~~~A11ZL?A12~阻抗为Zin?~~~。

A21ZL?A22

~ Zin

~?A11?~?A21~A12?~? A22?~ZL

jB Z0 jB T1 T2 题 4.7 图

? 题 4.8 图

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？

~Z01?1 jb

题 4.9 图

n:1 ?/4 a 'jX1 3?/4 ~Z02?1

a

Z0 jX2 Z0 ZL

d

b

c

题 4.10 图

4.9 测得矩形波导E面的散射参量

S11?1?j3?j，S22??(1?j)3?j

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Z0，两段线间有一个由jX1、jX2构成的?型网络，且X1?X2?Z0，终端接负载ZL?2Z0，试求： （1）此网络系统的[S]参量矩阵； （2）输入端aa的反射系数。

'?1、?2分别为一段理想传输线，4.11 如下图所示，在网络系统中，其特性阻抗为Z01、Z02，

jB为并联电纳，试求归一化的散射矩阵[S]。

Z01 a b c d ?1 jB ?2 Z02 xi h f e xj

g 题 4.11 图

题 4.13 图

4.12 由参考面T1、T2所确定的二端口网络的散射参量为S11、S12、S21及S22，网络输入端传输线相移常数为?。若参考面T1外移距离l1至T1'处，求参考面T1'、T2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xi到xj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。

jb jb Z0?50? R1 R2 l ?/4 题 4.14 图 题 4.19 图

4.15 试求在特性阻抗为50?的理想传输线上并联一个(50?j50)?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A11?A22?1，A12?jZ0，A21?0，网络外接传输线特性阻抗为Z0，求网络输入驻波比?。

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?1?0.8ej?/2，试求：

（1）S11、S12、S22；

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

?0.2ej3?/2[S]??j??0.98e? j3?/2?0.2e?0.98ej?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。

4.19 二端口网络如图所示，试求：

（1）R1、R2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，R1、R2各等于多少？ 4.20 二端口网络中，Z01?50?，Z02?100?，并联阻抗为jX(X?50)，试求： （1）散射参量矩阵[S]； （2）插入衰减、插入相移；

Z01 ?/4 jX ?/8 Z02 （3）当终端反射系数为?L?0.5的负载时，求输入端反射系数。

题 4.20 图

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a?72.14mm，工作波长??10cm，若用厚度t?2mm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S11?S33?0，?13??23，S12?0，S34?0，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，???/2，输入端微带线特性阻抗Z0?50?，端口2和端口3均接匹配负载ZL?50?。若要求P2?P1/4，

P3?3P1/4，试计算Z02、Z03及Z04、Z05。

图 5-42 习题5.4 图 5-43 习题5.5 ?010???可以使其散射矩阵S为 [S]?100

?????001?

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

5.7设计一个三端功分器，功分比为P3/P2?1/3，源阻抗50?。

5.8微带低通滤波器，给定截止频率fc?1.5GHz，阻带频率fs?2GHz，LAr?3dB，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LAs?30dB，

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40?。

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50?。

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

5.12如图5-44所示，谐振腔由3.0cm长、100?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?电阻，因而引入损耗，试计算Q值。

图5-44 习题5.12

5.13用?/2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

l1?2cm，l2?6.8cm发生谐振，问工作波长为多少?

5.14设计一个3?0/43型同轴腔?0?5cm。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）S11?0.277??59 ，S21?0.078?93，S12?1.92?64，S22?0.848??31 （b）S11?0.25?170 ，S21?0.2?103，S12?3.7?35，S22?0.88??53 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50?。

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？

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