微波填空题

1．若一微波传输线传播常数为实数，则其量纲为N/m，它主

p要由波导壁及填充介质引起的衰减产生，此时该传输线处于截止状态。

2．微波传输过程中其相速是等相位面 移动的速度，群速是能量移动的速度，其中相速可以大于光速。

3．微波同轴线可传输TE模式，单模传输条件为 ab。

min时,其简并模为: 给定三个非零整数，m,n,p可轮换对应这3个数的所有模式。

10.圆柱形谐振腔中的主模为：TE,TE,TM试举出

011111010TE0111．微波传播中的色散现象是相速随着频率变化的现象，其产生

原因为波导几何边界条件

4．空气填充矩形波导尺寸a：b2：1,在此波导中只传输模，

TE传输微波的原因在于：圆波导的结构或尺寸的微小变化，就会

产生模式的转变。

6．特性阻抗分别为30,50和75的同轴线，其中特性阻抗为30的同轴线的功率容量最大，特性阻抗为75的同轴线衰减最小。 2．长线和短线的区别在于：前者为分布参数电路，后者为 集中 参数电路。 3．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1）行波 （2） 驻波 （3） 行驻波 。 5．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4阻抗变换器和 分支匹配器 作为匹配网络。

6．如图所示为一魔T电桥，臂③端口接匹配信号源，输入功与

TM010模式的一个应用例子：高精度波长器 ,精度要求不高的

4．一无耗微波传输线特性阻抗为Z0,终端反射系数为一复数FL,

则其波节点的阻抗为

Z01FL1FL5．一长为５ｃｍ的无耗传输线一端开路，一端短路，则此系统波长器 。

11. 已知一同轴谐振腔的谐振波长为１０ｃｍ，谐振腔的长度为７．５ｃｍ，此谐振腔的结构为 四分之一波长同轴线谐振腔。 器，支节调配器 其中适合做低频MMIC的方法为 集总元件L12.一个6 dB的定向耦合器，当输入功率为1W, 藕合端的输出节匹配器 。 功率为： 1/4W。 8．一波导匹配双T，其③端口为E臂，④端口为H臂，若④端3.写出自由空间波数、截止波数、相移因子与相应波长关口输入功率为P，则③端口输出功率为0；若①端口理想短路，系 。 ②端口理想开路，则③端口输出功率为P/2。 5.一传输线长为10米，当坐标原点为波源，方向由波源向负载，9．一长为20cm的TEM传输线两端开路。则满足此系统谐振的

确定电磁波工作于3GHz时的波导尺寸 a=7.5cm,b=3.75cm 。

5．一个12 dB的定向耦合器，当输入功率为10W, 直通端的输出功率为：10*15/16w。

7．给出三种阻抗匹配的方法 集总元件L节匹配器，4变换谐振频率为1.5GHz。

6．性阻抗为30的同轴线的功率容量最大，特性阻抗为

76.1 的同轴线衰减最小。

7．传输线的特性阻抗为实数时，此传输线为无耗传输线。 8．在微波实验室中使用的同轴线其特性阻抗一般为50，TV使用的同轴线其特性阻抗一般为 75。

7．由测量线测得某50ohm微波传输系统的行驻波电压（伏特）分布如图所示。则该系统的驻波比2，输入功 率1/50W，相移因子 。

4 9．微带线与矩形波导的转换结构一般采用２ 加阶梯脊波导过渡段实现阻抗匹配0 。 10．一时谐高频电压复有效值为１ V3e-jz，则其瞬时值为

c3coswtz

11．长线理论考虑 传输线长影响，长线理论包含 短线理论。 12．3GHz属于S频段，30GHz属于Ka频段

13．空气填充矩形波导尺寸a：b2：1,在此波导中只传输

TE模，确定电磁波工作于6GHz时的波导尺寸 a=3.75cm,b=1.875cm。

１．试给出以下几个微波波段的中心频率，Ｌ波段：1.5GHz, S波段3GHz。

2．波数随频率 变化的现象称为波的色散，色散波的群速表达式vgv12c。

3．对以下中等距离微波传输系统选择一种合适的传输线： ａ．大功率，工作频率６GHz 矩形波导 。 ｂ．小功率，工作频率１GHz 同轴线，微带线 。 ｃ．小功率，工作频率７０GHz 表面波导，鳝线 。

4．标准矩形波导的横切面长宽比为：a:b=2:1，其主模为：TE10

5．园波导的主模为：TE01，园波导中存在那两种简并形式极

化简并、模式简并 。

6. 同轴线的主模为:TEM，其最短工作波长与同轴线尺寸

min之间应满足的近似关系式为： minab。

7. 过极限波导的工作条件为：c，其主要用作制作截止

式衰减器 。

8. 微带线的主模为 准TEM,当其它条件不变时,微带线的宽度与特性阻抗成 反比 。

9. 矩形谐振腔中,当lab时,其主模为 TE101 ; 当lab入射波为V10e-2jz3，当坐标原点变为负载，方向由负载

向波源，此时入射波的表达式为 v10e2j10d/3。 6.传输线上的反射波由 负载不匹配 产生，传输线上电压波腹点的幅值为 电压最大值，电压波腹点的阻抗为 实 数。

7.负载为复数时，四分之一波长匹配技术的运用原则为首先将 负载变为实数，然后 利用1/4变换器使负载与传输线Z0匹配 。

8.对于单分支线、双分支线、三分支线及单节LC匹配技术，存在匹配盲为双分支线、单节LC匹配技术 ，对于分支线、四分之一波长和 匹配技术，展宽带宽的常用方法为 多级级联 9.矩形波导中色散是由 波导几何结构 产生的，如要单模传输高阶模式，常用方法是 破坏低阶模式场分布 。

10.分别举出一对矩形波导、园波导“模式简并”模式TE11和TM11一般不用园波导长距离传输通信信号的原因是

圆波导的结构或者尺寸的微小变化就会产生模式的转换

12.抗流接头与平接头比较，其优缺点为 优：连接方便，导电性好，功率容量大 缺：频带窄，造价高 。

14．微波S和Ka波段的频率范围分别为 15．一50Ω同轴传输线填充εr为4的介质，工作频率为3GHz，

负载为100+j30Ω，线上波腹点距离终端的位置为 1.4mm+n/2 。 16．分别举出一个色散波和非色散波的例子 TE11TEM

17．一无耗微波传输线特性阻抗为Z0,终端负载ZL,则其波腹点

的阻抗为。Z1|ZLZ0/ZLZ0|

01|ZLZ0/ZLZ0|18．一个9ｄＢ的理想定向耦合器，当输入功率为１Ｗ，则直通端输出功率为 八分之七瓦。

19．微带传输线的主模为准TEM，其单模传输条件为

 。 hmin2r8．说明园波导中H01模式的主要特性和应用 场结构具有轴对称性；在具有旋转连接的馈线中常用到这种波形 。

9．当一个微波系统产生谐振时，其 -电纳---分量为零，谐振系统的品质因数越高，其 能量损耗越小。

10．给出两种宽频带阻抗匹配技术 L节匹配网络，支节匹配技术

8．同轴线与矩形波导的转换结构一般采用探针式同轴线波导转接头 。

9．平接头和抗流接头比较 平接头 的工作频带宽。如果S21的模大于1，则此微波系统为有源放大 微波系统。

频率为 250MHz ，如一端加一小电容以耦合能量，则此系统的谐振频率将 下降 ，品质因素将 变小 。

1．微波传输线是一种分布参数电路，其线上的电压和电流沿线

的分布规律可由传输线方程来描述。

2．均匀无耗传输线的特性阻抗为Z，终端负载获得最大功率

0时，负载阻抗ZZ。 L03．同轴线传输的主模是TEM，微带线传输的主模是准TEM模。

4．矩形波导尺寸a2cm，b1.1cm。若在此波导中只传输TE10模，则其中电磁波的工作波长范围2.2cm4cm。 5．理想3dB定向耦合器的散射参量

S12，S

314112。

7．用散射参量表示非可逆四端口定向耦合器的耦合度C20log1|S|，隔离度D20log1|S41|。

318．一波导匹配双T，其③端口为E臂，④端口为H臂，若③端

口输入功率为P，则①端口输出功率为P2；若①端口理想短路，②端口理想开路，则④端口输出功率为P2。

9. 举出介质谐振腔的三条主要优点：高Q值, 插损小 ,功率容

量大。

10. 在一谐振腔中当把位于磁场较强处的腔壁内表面向内推入

时，谐振频率将升高。

11.一个10 dB的定向耦合器，当输入功率为1W, 藕合端的输出功率为：0.1W。

9. 一半径 3cm，长15cm的圆柱型谐振腔的最低振荡模式为 ，谐振频率为 。

5．测得一微波传输线的反射系数的模12，则行波系数

K1/3；若特性阻抗Z波节点的输入阻抗075，则Rin(波节)25。

6. 一半径5cm，长10cm的圆柱型谐振腔的最低振荡模式为TM010，谐振频率为 。

1．微波传输线按其传输的电磁波波型，可分为TEM波传输线，TE,TM波传输线和表面波传输线。

2．阻抗圆图的正实半轴为电压波腹点的轨迹，负实半轴为电压波节点的轨迹。

1．双导体微波传输线传播TEM波，其相速不随频率改变，此类型的波也称非色散波。

2．均匀无耗传输线终端接开路，短路和 纯电抗 负载时，在线上产生纯驻波。

4．空气填充矩形波导尺寸ab22.8610.16mm,在此波导中只传输TE模，则其中电磁波的工作频带为 6.56-13.12 10GHz。

5．圆柱波导的主模为 TE11，圆柱波导一般不用于中短距离

H率为1W，E臂④端口接匹配的功率计，①、②两口各接一负载，它们的反射系数分别为1、2。若120，此时功

率计测得的结果为0，此结果说明 1,2口接匹配负载，3，4口接理想隔离；若10.1，20.3，此时功率计测得的结果

为5mW。 波段代号 标称波长 频率范围 波长范围 (cm) (GHz) (cm) L 22 1-2 30-15 S 10 2-4 15-7.5

C 5 4-8 7.5-3.75 X 3 8-12 3.75-2.5 Ku 2 12-18 2.5-1.67 K 1.25 18-27 1.67-1.11 Ka 0.8 27-40 1.11-0.75 U 0.6 40-60 0.75-0.5 V 0.4 60-80 0.5-0.375 W 0.3 80-100 0.375-0.3 若微波传输线的传输常数 为复数，实部称为衰减因子量纲为柰 培/米，它主要由导体损耗和介质损耗产生，虚部称为相移因子量纲为弧度/米，它体现了微波中的波动过程

在阻抗圆图中，上半圆内的阻抗呈感性，下半圆内呈容性单位圆上归一化电阻为零，实轴上归一化电抗为零

圆波导：主模TE11，TM01场具有轴对称性，TE01在传输功率不变时，波型的衰减常数随着频率的升高而降低。 波形简并：不同的模式具有相同的传输特性参量。 矩形波导：主要模式TE10和TM11

同轴线和矩形波导的转换结构一般用线元极化的变换器

脊波导：相同界面尺寸，单模工作频带更宽，阻抗较低，用于矩形波导与低阻抗同轴线、微带线的过渡装置。

过模波导：加大波导横截面尺寸，利用多个模式的场量叠加同时传输多个高次模。损耗小，波导段易于连接，承受较大功率。微带线：主模为准TEM模式，体积小，质量小，频带宽，便于微波集成电路连接。

激励装置的基本要求：能激励起所需要的某频率和某种波形的场，并能够有效地抑制不需要的波型的场，能较好地与波导相匹配。波导的激励实质就是通过激励装置向波导中的某区域辐射电磁能量。有（1）探针激励，主要是电场激励（2）环激励主要是磁场激励（3）孔激励，也是激励TE10波型的一种方法，可以在两个波导的公共窄壁或宽壁上，前者为磁场激励，后者既有磁场激励又有电场激励。

1.5λ混合环路的带宽受环形长度的限制，约为

20--30%，增加带宽的办法是采用对称的1λ混合环。 波导魔T是匹配双T，由双T波导接头处加入匹配元件（螺钉、膜片或小锥体）构成.

特性：四个端口完全匹配；不仅E臂和H臂相互隔离，而且两侧臂也相互隔离；进入一侧臂的信号，将由E臂和H臂等分输出，而不进入另一臂

无耗网络的Z和Y参数是纯虚数，A参数的A11和A22

是实数

微波网络的工作特性参量有电压传输系数T，插入衰减A，插入相移 输入驻波比

分支调配器可调电纳范围， 螺钉调配器范围 微波谐振腔有两个主要功能：储能，选频

相同波型指数m和n的TEmn和TMmn模的相同，故相对应的TE和TM模式为简并模（双

重简并），但由于TM模无TM0n和TMm0

模，故TEm0和TE0n模无简并模。

故综合考虑抑制高次模、损耗小和传输功率大