1 证明:在任意负载条件下,传输线上反射系数和输入阻抗有下列关系:(1)
2 证明无耗传输线的负载归一化阻抗的距离lmin三者之间满足下列关系式:
、行波系数K和负载到第一个电压波节点
(2)Zin(z)/Z0=Z0/Zin
(其中Z0为特性阻抗)
3 已知对称振子2L=2 m,工作波长为λ=10 m和λ=4 m,求两种情况下的有效程度。
4 计算基本振子E面方向图的半功率点波瓣宽度2θ0.5E和零功率点波瓣宽度2θ0E。
5 传输线两侧各并联电阻R1和R2,如图所示。今要求输入端匹配(Zin=Z0),请给出
R1和R2的相互关系。
6 求图中Z为何值时可使输入阻抗Zin=50Ω,已知ZL=50Ω。
7 典型微波传输线如图所示,Z0和θ已知。 (1)已知负载阻抗ZL,求反射系数ΓL; (2)已知负载阻抗ZL,求输入阻抗Zin; (3)已知负载反射系数ΓL,求输入反射系数
答案见麦多课文库
Γin; (4)已知负载反射系数ΓL,求系统驻波比ρ; (5)已知负载阻抗ZL为实数,有
ZL=R>Z0,求系统驻波比ρ。
8 有一段特性阻抗为Z0=500Ω的无损耗线,当终端短路时,测得始端的阻抗为250Ω的感抗,求该传输线的最小长度;如果该线的终端为开路,长度又为多少?
9 一种传输线型耦合谐振腔的等效电路如图所示。试推导其谐振时,传输线电长度
与归一化耦合电纳B之间的关系。
10 已知无损耗传输线电长度为θ,特性阻抗Z0=1,如图所示。
(1)已知负载阻抗ZL=rL+jxL,求负载驻
波比ρL;(2)求输入驻波比ρin;(3)求负载反射系数。
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11 如下图所示,主线各段特性阻抗分别为Zc=50 Ω、Zc1=80 Ω、Zc2=70.7 Ω,支线的特性阻抗为Zc=50Ω,负载ZL=100Ω,试画出主线上电压、电流振幅分布曲
线。
12 一根75Ω的无耗传输线,终端接有阻抗ZL=RL+jXL (1)欲使线上的电压驻波比等于3,则RL和XL有什么关系? (2)若RL=150Ω,求XL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。
13 求下图所示电路的输入阻抗。
14 一根特性阻抗为50Ω、长度为2 m的无耗传输线工作于频率200 MHz,终端接有阻抗ZL=40+j30Ω,试求其输入阻抗。
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15 考虑一无损耗传输线,(1)当负载阻抗ZL=(40一j30)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。
16 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。
17 均匀无损耗传输线终端接负载阻抗ZL时,沿线电压呈行驻波分布,相邻波节点之间的距离为2 cm,靠近终端的第一个电压波节点离终端0.5 cm,驻波比为1.5,求终端反射系数。
18 已知传输线特性阻抗Z0=50Ω,负载阻抗ZL=10—j20Ω,用圆图确定终端反射系
数Γ2。
19 特性阻抗为50Ω的传输线,终端负载不匹配,沿线电压波腹|Umax|=10 V,波节|Umin|=6 V,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ZL。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。
20 均匀无损耗长线终端接ZL=100Ω,信号频率为1 000 MHz时,测得终端电压反射系数的相角φ2=180°,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Z0及距终端最近的一个电压波幅点的距离lmax。
21 一个感抗为jXL的集中电感可以用一段长度为le的终端短路的传输线等效,试证明其等效关系为
(Z0为特性阻抗)。
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22 一个容抗为jXC的集中电容可以用一段长度为le的终端开路的传输线等效,试证明其等效关系为
(Z0为特性阻抗)。
23 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300 MHz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0.884 pF的电容器,当信号频率为300 MHz时,问开路线长度为多少?
24 无耗长线的特性阻抗为300Ω,当线长度l分别为l1=λ/6和l2=λ/3时,计算终端短路和开路条件下的输入阻抗。
25 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
及归一化输入导纳
。
26 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
及归一化输入导纳
。
答案见麦多课文库
27 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|。
28 如图所示,主线与支线特性阻抗为Z0=50Ω,信号源电压幅值Eg=100 V、Rg=50Ω、R1=20Ω、R2=30Ω,试画出主线上电压、电流幅值的分布曲线,并计算
R1与R2上的吸收功率。
29 Z0=70Ω,ZL=(100一j50)Ω。求电压反射系数的模|Γ|、驻波比和第一个电压最小点距终端的距离。
30 Z0=50Ω,r=2,当负载短路时,电压最小值的位置向负载移动了0.1λ,求终端负载ZL。
31 求下图二端口网络的转移参量矩阵。
32 试设计微带线低通滤波器。已知微带线的特性阻抗50Ω,截止频率fc=5 GHz,带内波纹LAr=0.1 dB,在阻带频率fs=10 GHz处要求LAs>30 dB,且保证f=12 GHz能截止。
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33 有一个无色散传输系统,其中一段传输线的特性阻抗为50Ω,另一段传输线的特性阻抗为100Ω;工作频率范围是2 364~3 636 MHz,带宽因子p=0.327,允许的最大反射系数的模Γm≤0.02。(1)若采用两节切比雪夫阻抗变换器作为阻抗变换段,试求各节的长度和特性阻抗值;(2)在上述条件下,若采用二项式阻抗变换器作为阻抗变换段,试求变换段的节数,各节的长度和特性阻抗值。
34 一个魔T接头,在端口①接匹配负载,端口②内置以短路活塞,当信号从端口③(H臂)输入时,端口③与端口④(E臂)的隔离度如何?
35 从物理概念上定性地说明:(1)定向耦合器为什么会有方向性;(2)在矩形波导中(工作于主模),若在主副波导的公共窄壁上开一小圆孔,能否构成一个定向耦合器?
36 有一个半径5 cm、长10 cm的圆柱形谐振腔;另一个是半径5 cm,长12 cm的圆柱形谐振腔,试求它们工作于振荡模式的谐振频率。
37 一个空气填充的矩形谐振腔,它的尺寸为a=4 cm,b=2 cm,l=5充满,用电导率σ=5.8×107s/m的铜制作,试求腔体的谐振频率和固有品质因数:(1)工作于TE201模,(2)工作于TE111模。
38 有一电容负载式同轴线谐振腔,其内导体外直径为d=0.5 cm,外导体内直径为D=1.5 cm,终端负载电容为1 pF,如要求腔的谐振频率fr=3 GHz,试确定腔体尺寸。
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