微波技術(shù)與天線復(fù)習(xí)大綱(編輯修改稿)
2024-12-10 14:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 射波與電壓、 電流的關(guān)系 ， 經(jīng)變換得到： ， 第五章 微波元器件 一、基本概念 什么是微波元件？ 答：在微波系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的產(chǎn)生、放大、變頻、匹配、分配、濾波等功能的部件，稱之為微波元件。 微波元件可分哪些類(lèi)，各類(lèi)主要是那些？ 答：微波元器件按其變換性質(zhì)可分為線性互易元器件、線性非互易元器件及非線性元器件三大類(lèi)。 （ 1）線性互易元器件只對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行線性變換而不改變頻率特性并滿足互易定理，主要包括：微波連接匹配元件、功率分配元器件、微波濾波器件及微波諧振器件等。 （ 2）非線性互易元器件主要是指鐵氧體器 件，它的散射矩陣不對(duì)稱，但仍工作在線性區(qū)域，主要包括：隔離器、環(huán)形器等。 （ 3）非線性器件能引起頻率的改變，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制、變頻等，主要包括：微波電子管、微波晶體管、微波固態(tài)諧振器、微波場(chǎng)效應(yīng)管及微波點(diǎn)真空器件等。 二、計(jì)算題（一般是課后練習(xí)題） 有一矩形波導(dǎo)終端接匹配負(fù)載，在負(fù)載處插入一可調(diào)螺釘后，測(cè)得駐波比為 ，第一個(gè)波節(jié)點(diǎn)離負(fù)載距離為 ，求此時(shí)負(fù)載處的反射系數(shù)及螺釘?shù)臍w一化電納值。 解：插入螺釘后的反射系數(shù)模值為： 反射系數(shù)的相位可由下式確定， 由反射系數(shù)與導(dǎo)納之間的關(guān)系：，可得 證明如圖所示微帶環(huán)形電橋的各端口接匹配負(fù)載時(shí)，各段的歸一化特性導(dǎo)納為。 證明：微帶環(huán)形電橋的各支路可用下圖來(lái)等效。 根據(jù)傳輸線四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換性： ， 信號(hào)從 ① 到 ② 與從 ① 到 ④ 兩條支路并聯(lián)， ① 端口的輸入導(dǎo)納為 因此 即 信號(hào)由 ③ 到 ② 與 ③ 到 ④ 兩條支路并聯(lián)，同理。 設(shè)矩形諧振腔由黃銅制成，其電導(dǎo)率，其尺寸為，，試求模式的諧振腔波長(zhǎng)和無(wú)載品質(zhì)因數(shù)的值。 解：諧振腔波長(zhǎng)為： 矩形諧 振腔的表面阻抗為 無(wú)載品質(zhì)因數(shù)為： 試說(shuō)明如圖所示雙 Y 結(jié)環(huán)形器的工作原理。 答：設(shè)兩個(gè)環(huán)形器的連接端口為 ⑤ ，根據(jù) Y結(jié)環(huán)形器的工作原理，當(dāng)信號(hào)從端口① 輸入時(shí)，端口 ⑤ 有輸出，而端口 ④ 為隔離端無(wú)輸出，輸入到 ⑤ 端口的信號(hào)從端口 ② 輸出，端口 ③ 為隔離端無(wú)輸出。類(lèi)似分析可得信號(hào)從端口 ② 輸入，則端口 ③輸出，端口 ① 、 ④ 隔離，從而形成了信號(hào)的環(huán)形。 第六章 天線輻射與接收的基本理論 一、基本概念 什么是天線？ 答：用來(lái)輻射和接收無(wú)線電波的裝置稱之為天線。 天線有哪些基本功能？ 答：（ 1）天線應(yīng)能將導(dǎo)波能量盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪芰俊＿@首先要求天線是一個(gè)良好的 “ 電磁開(kāi)放系統(tǒng) ” ，其次要求天線與發(fā)射機(jī)匹配或與接收機(jī)匹配。（ 2）天線應(yīng)使電磁波盡可能集中于所需的方向上，或?qū)λ璺较虻膩?lái)波有最大的接收，即天線具有方向性。（ 3）天線應(yīng)能發(fā)射或接收規(guī)定極化的電磁波，即天線有適當(dāng)?shù)臉O化。（ 4）天線應(yīng)有足夠的工作頻帶。 天線可分哪幾類(lèi)？ 答：（ 1）按用途的不同，可將天線分為通信天線、廣播電視通信、雷達(dá)天線等。（ 2）按工作波長(zhǎng)的不同，可將天線分為長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波天線等。（ 3）按輻射元的類(lèi)型， 可大致分為線天線和面天線。 二、計(jì)算題（一般是課后練習(xí)題） 設(shè)某天線的方向圖如圖所示，試求主瓣零功率波瓣寬度、半功率波瓣寬度、第一旁瓣電平。 解：主瓣零功率波瓣寬度為：。 主瓣半功率波瓣寬度為：。 第一旁瓣電平： 長(zhǎng)度為（）沿軸放置的短振子，中心饋電，其電流分布為，式中，試求短振子的： ① 輻射電子； ② 方向系數(shù)； ③ 有效長(zhǎng)度（歸于輸入電流）。 解：由于，所以短振子的電流可近似為 短振子的輻射場(chǎng)為： 輻射功率為 ： 將輻射電場(chǎng)帶入上式得：，于是 ① 輻射電阻為：； ② 方向系數(shù)為： ③ 有效長(zhǎng)度： 第七章 電波傳播概論 一、基本概念 什么是衰落？簡(jiǎn)述引起衰落的原因。 答：所謂衰落（ Fading）
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