【正文】 因此諧振頻率，模的 下降。 49 某矩形腔振蕩于 □101H 模，當(dāng) m 點 (y???0面中點 )和 n點 (x???a面中點 )分別向內(nèi)微擾 ??v 時，試問諧振頻率如何變化 ? 解：在 m 點是矩形波導(dǎo) □101H 模的電場波腹點、磁場波節(jié)點，即： me ww? ，而 ??v???0，因此有 0)( me0 0 ????? ?W vww? ?? 這說明諧振頻率 f0下降。 48 (房老師改變數(shù)據(jù) )有一微帶圓環(huán)諧振器，它的介質(zhì)基片的 ??r?=?6， h???1?mm，圓環(huán)的平均直徑為a???b???25?mm，寬度為 W???1?mm。 47 設(shè)計一個 ??/4 同軸腔，要求它的頻率覆蓋為 ????GHz，同軸線的特性阻抗 Z0???75??，已知其內(nèi)導(dǎo)體外徑 d???1?cm，求腔外導(dǎo)體的內(nèi)徑 D 及內(nèi)導(dǎo)體活塞的調(diào)諧范圍。 解： (1) l???l1???6?cm時， l???，最低振蕩模式為 ○010E 模，其諧振波長為 ( c m ) )(E0 010 ???? R○? 相應(yīng)的諧振頻率為 (GHz ) 103 1000 ????? ?cf (2) l???l2???8?cm時， l???，最低振蕩模式為 ○11H 模，其諧振波長為 ( c m ) 82 11 112222)H(0 111 ??????? ???????? ???????????????? lR○? 相應(yīng)的諧振頻率為 (GHz ) 103 1000 ????? ?cf 44 已知圓柱腔的半徑為 R????cm，對同一頻率諧振于 ○012E 模時比 ○01E 模時的腔體的長度多 ??cm，求此諧振頻率 f0。 解：圖中所示微帶電路的等效電路如下圖所示。 32 已知波導(dǎo)的寬邊尺寸為 a???23?mm、窄邊尺寸為 b???10?mm，工作波長為 ?????32?mm，在 距離波導(dǎo)口l???20?mm處放置了三銷釘，銷釘直徑為 r???1?mm，其后接匹配負(fù)載。在橫坐標(biāo) ?hW的位置上，虛線上面參數(shù) ?hs的曲線對應(yīng)的縱坐標(biāo)為 Z0e???62?(?)；虛線下面參數(shù) ?hs的曲線對應(yīng)的縱坐標(biāo)為 Z0o???39?(?)。 解：幾種較 低模式的截止波長列表如下 圓形波導(dǎo)各波型模式的截止波長 Hmn(TEmn)模 Emn(TMmn)模 模式 ?c(cm) 模式 ?c(cm) 15 H11 H21 H01 H31 H12 H22 H02 ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? E01 E11 E21 E02 E12 ??? ??? ??? ??? ??? (2) 工作波長為 7?cm時，圓形波導(dǎo)內(nèi)只能傳輸 TE11模；工作波長為 6?cm時，能傳輸 TE11模和 TM 01模；工作波長為 3?cm時，能傳輸 TE11模、 TM01模、 TE21模、 TE01模、 TM11模、 TE31模和 TM21模。 各段傳輸線的駐波系數(shù) (略 )。 T 點處不包括短路短截線的等效阻抗為 )(40j20200j100 100 2L20T ??????? ZZZ 短路短截線支路的等效阻抗為 )(50j21100j)t a n (j)( 0 ????? sZsZ ? T 點處包括短路短截線在內(nèi)的等效阻抗為 )(100)40j20(50j )40j20(50j)( )( TTT ???? ????? ?? ZsZ ZsZZ 匹配電路對主傳輸線實現(xiàn)行波匹配。故主傳輸線末端 C點處的等效電源阻抗為 ZCS???75?(?) B點與 C點距離 BC????p/4，因此 B點的等效電源阻抗為 )(2575 )325( 2CS202BS ???? ZZZ 負(fù)載 A 點與 B點的距離為 lL????p/8，因此 A 點的等效電源阻抗為 *LpBS0p0BS0AS )(60j4525j75j 7 52575)8t a n (j)8t a n (j ZZZZZZZ ??????????????? 證畢。負(fù)載反射系數(shù)與負(fù)載附近的駐波比分別為 ||1 ||1 e2121jj)j(j2 2j1217560j45 7560j45 LL0j 2 70L 0LL ????????????????? ?????? ? ???? 和ZZ ZZ |?L|??? ????270? B點與負(fù)載 A 點的距離 ????????? 180872027028 ppLpL ????? ll ， 因此 B點是電壓波節(jié)點，等效阻抗為 ZB???Z0k???75???3????25?(?) B點 等效阻抗直接用教科書中第 15頁 ()式計算亦可得到上面的結(jié)果。分別計算出三個短路短截線的長度 s s2和 s3，并驗證匹配結(jié)果。 解：先求兩個短路短截線的相對電納 0L22202020L020?????????????????ZXBZBZBZRZBZ 兩個短路短截線的長度分別為 p0p10p1pp20p2 rc t a n3601a rc t a n360 rc t a n3601a rc t a n360???????????????? ?????????????? ???BZsBZs 無耗傳輸線特性阻抗 Z0???100?(?)，負(fù)載阻抗 ZL???50???j50?(?)，通過并聯(lián)雙短路短截線匹配法實現(xiàn)匹配，如圖 。 解：先計算負(fù)載反射系數(shù) ??? ????????????0L0LLe13117e13117 139j65090j205090j20ZZZZ? ?????? ???? 13117a rc c osa rc c os L1 ?? ? ?pp1p1p0p1p1 a n21a r c t a n360t a n21a r c t a n360)180(720???????????????? ?????? ????????? ????????????????????sl 驗證如下： λ8Z 0 Z 0 ZLA Z 0λ8Y 2 (s ) 題 112圖 lY 0 Y 0 YLA Y 0sY 2 (s ) 題 113圖 8 )(3j360t a n1j)c ot (j)()()3j1(45t a n8509j2j5015045t a nj8509j2)t a n(j)t a n(j)(8509j290j201110pp002100L00L0A1LL????????????????????????????????????????YYsYsYYYlYYlYYYYZY????? YA???YA????Y2(s)???Y0 無耗傳輸線的特性阻抗 Z0???50?(?)，負(fù)載阻抗 ZL???200???j100?(?)，利用串聯(lián)單短路短截線進(jìn)行匹配，如圖 。試求負(fù)載阻抗 ZL。 解： (1) 變換器的特性阻抗 Z01和長度 (c m ) (c m ) 31010 103)(25050100910L001???????????????lfcZZZ (2) 能保持 ????? ??????? ??? ρ ′ρZ 0 Z 01 ZLλ4 sZ 1 (s ) 題 110圖 ρ ′ρZ 0 Z 01 ZLZ39。 解： (1) 變換線 的接入位置和特性阻抗 lλ4ρ ′ ρZ 0Z 0 Z 01 Z LZ39。設(shè)傳輸線的特性阻抗為 Z0，根據(jù)已知條件，負(fù)載反射系數(shù)為 2L20L2L20LL0LL0L0LL0LL0L0LL )( )(j)( j)(jj XZR XZRXZR XZRZXR ZXRZZ ZZ ?? ????? ????? ??????? 250080 2500804023040 402304022)( )( 020 02020022 020220L2L202L 0L2L202L2L20L 2L20L2L ?? ???????? ????????? ?????? ??? ZZ ZZZZ ZZZRXZR ZRXZRXZR XZR? 令 0)250080( )250080)(802()250080)(802(250080 250080 2020 020202000200200 ??????????????????? ?? ??? ? ZZ ZZZZZZZZ ZZZ 可得到滿足傳輸線上駐波比最小的特性阻抗，即 Z0???50?(?)?(2) 該最小駐波比和相應(yīng)的電壓反射系數(shù)之值 )290(j)2(jL90j0L0LLe31e||)(2311311e3131jjjj33j1315030j405030j40L zzzZZZZ????????????????????????????????? (3) 距負(fù)載最近的電壓波節(jié)點 位置和該處的輸入阻抗 (等效阻抗 ) 在電壓波節(jié)電處，反射系數(shù)為負(fù)實數(shù)，即 )(2525083)(83720270 18029031e31e||)(00p1pp11)290(j)2(jL 11L???????????????????????????????? ?????????????? ???ZkZZzZzzz zz 5 無耗傳輸線特性阻抗 Z0???105?(?)，負(fù)載阻抗 )(330j45L ???Z ，利用 1/4 波長阻抗變換線實現(xiàn)匹配，試求： (1) 變換線與負(fù)載之間連線上的駐波比 ??， (2) 在電壓波腹點處進(jìn)行匹配時連線的長度 l(以線上波長 ??p 計 )； (3) 變換線的特性阻抗 Z01； (4) 變換線上的駐波比 ???。 解： (1) 傳輸線上任意觀察點處反射系數(shù)的表達(dá)式 由電壓波腹點處的反射系數(shù)為正實數(shù)可知 2 2)223(1 )223(11111)(6)( Lp1 ??? ???????????????????? kkzz ??????? 而由 ? ? ? ?L2jLp1 1Le6 ????? ?? ??????????? ? zz 又可知 326222 pp1L ??????? ???? z 于是可得 ? ? ? ? ?????? ??? ?? zzz ????? 232j2jL e22e L (2) 負(fù)載阻抗和電壓波腹點處的等效阻抗 由前面計算可知負(fù)載反射系數(shù)為 32jL e22)0( ??? ?? 因此有 )(236j1e22e22e22e22501132j32j32j32jLL0L ??????????????????????ZZ 在電壓波腹點處 )()223(5022350)( )()223(5022122150)(1 )(1)(0011101?????????????????kZZzZzzZzZ???或 特性阻抗為 Z0的無耗傳輸線上電壓波腹點的位置是 z1?，電壓波節(jié)點的位置是 z1?，試證明可用下面兩個公式來計算負(fù)載阻抗 ZL： 4 )t a n (j1 )t a n (j )t a n (j1 )t a n (