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 λ>π(a +b )。

m i n

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

011

111

010

TE 011

1．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 10

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30Ω, 50Ω和75Ω的同轴线，其中特性阻抗为75Ω的同轴线 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．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

TM 010

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Z 0, 终端反射系数为一复数F L,

则其波节点的阻抗为

1-F L Z 0⋅

1+F L 5．一长为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 12. 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谐振频率为1.5GHz 。

6．性阻抗为30Ω的同轴线的功率容量最大，特性阻抗为

8．在微波实验室中使用的同轴线其特性阻抗一般为50Ω，TV

7．由测量线测得某50ohm （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

9．10．一时谐高频电压复有效值为１ V

=3e

-jz

，则其瞬时值为

c 3cos (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K a

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 10

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式v

g

=

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．，其主模为：TE 10

5．园波导的主模为：TE 01

，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，其最短工作波长λ与同轴线尺寸

min

之间应满足的近似关系式为： λmin

≥π(a +b )。

7. 过极限波导的工作条件为：λ

>λc ，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 TE 101

; 当l =a =b

入射波为V =10e -2jz +π，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 )+π/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Z 0

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TE 11

和TM 11

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 一个色散波和非色散波的例子 T E 11

TEM 17．一无耗微波传输线特性阻抗为Z 0, 终端负载Z L, 则其波腹点

的阻抗为。Z 1+|(Z L -Z 0)/(Z L +Z 0)|

1-|Z L -Z 0/Z L +Z 0|

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 01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S 21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Z Z 。 L =0

3．同轴线传输的主模是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T E 10

模，则其中电磁波的工作波长范围2. 2cm λ 4cm 。 5．理想3dB 定向耦合器的散射参量

，

31=41=。

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 (S |)，隔离度D =20log (S 41

|)。

31

8．一波导匹配双T ，其③端口为E 臂，④端口为H 臂，若③端

口输入功率为P

9. 举出介质谐振腔的三条主要优点： , 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=，则行波系数

K =1/3；若特性阻抗Z =75Ω，则波节点的输入阻抗0

R in (波节) =25Ω。

6. 一半径5cm ，长10cm 的圆柱型谐振腔的最低振荡模式为TM 010

，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T E 模，则其中电磁波的工作频带为 6.56-13.12 10

GHz 。

5．圆柱波导的主模为 TE 11

，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Γ1

、Γ2

。若Γ1

=Γ2

=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Γ1

=0. 1，Γ2

=0. 3，此时功率计测得的结果

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