微波技术基础_杨雪霞_课后答案[1-5章]

【实例简介】
微波技术基础，杨雪霞的，课后答案 1到5章
答案网(http://www.daanwang.com) u(,+)=Re150√2e+cos(B·)em1=10009cos(wt45 据终端一处,则距终端为z= u(,t)=Rel0√2cos(,)e4ne-150√2cos(w+45) 据终端一处,则距终端为z= u(4,t)=Re[150√2c0s(4)14ew]-150cos(w45±x) 传输线的特性阻抗为Z。,行波系数为K,终端负载为Z,第一个电压最小点距终端的 距离为mim,试求Z的表达式 解:传输线终端接任意负载Z1时,传输线各处z的阻抗由下式求出 ∠(z)=∠C ZL I jZc tan B2 Zc+jz tan bz 而电压最小点m处的阻抗为纯电阻,即Z(m)=KZc 故有Zc ZL+jZc tan B min Zc+jZ, tan Bmin 出上面等式,解出Z1,得 K-itan nB min l-jKtanB min 设不为传输线终端短路时的输入阻抗,7为终端开路时的输入阻抗,7C为传输线特 性阻抗,试证 0+ 证 当传输线上所接负载=∝时,试求图中传输线输入端ΔA′的输入阻抗和输入端反射 系数的模。 答案网(http://www.daanwang.com) B A TF—|=1 空气填充的同轴线,外导体内平径b与内导体半径a之比分别为b/a=2.3和b/a=3.2,求 同轴线的特性阻抗各为多少;若保持特性阻抗不变,但填充介质=1,￡=2.25,此时 的b/a应为多少? 解:同轴线特性阻抗为 60 (1)空气填充时,E=1,故 60ln-=502 2=60ln 70O (2)若保持阻抗保持不变,填充介质=1,E,=2.25后的内外半径比ba应为 60 1时,b/a3.49;当=,时,b/a=5.75 一架空双导线,导体半径d-1mm,两导线中心距离D-5mm,求特性阻抗 颕解:架空双导线的特性阻抗 120 In[ 120 n-+()2-1]=275 当>,可按近似计算 120ln==2763 空气填充的同轴线长1=1m,内导体外半径a-4.5mm,外导体的内半径b=10mm;工作 频率f2780MHz,同轴线由良导体黄锏制成。试求同轴线的哀减常数α;若线上的驼波S=2 求同轴线传输功率的效率卩。 题解:同轴线的衰减常数c由一次参量决定,即 答案网(http://www.daanwang.com) a=V0.5[( 22 由于同轴线由良导体黄铜制成,故有 ,则衰诚常数可按下式近似计算 若同轴线空气填充,漏电沇极小,可认为G=0,上式近一步简化为 其中R=/rtun1 O1 a6 Z=- a 式中,u1、1分别为黄铜的磁导率、电导率,由手册查 u1=4x×101Ima1=157×107S/m61-8858×10Fm 故Z 11n=47.89R +)=2579 21c,a 所以ZC=R/(2ZC)=0.0268NP/m 由」衰减常数很小,2αl<1,传输效率可按卜式计算 7=1-S+1/S)cl=95698% 在传输线始端并联一电抗元件,当信号频率为200MHz时,其睿抗为5000,问:若将 线终端短跻,线长L等于多少才能得到并联谐振特性。(特征阻抗=50g2) 解:并联谐振电路(无耗〕的总电纳β=0。已知输入端并联元件的謇抗为-500Ω,其电 纳值应为1 ,若使输入端谐振,则传输线的输入导纳,应为 故有 500 500 0.1 00 所以 arctan10=0.2342 信号频率为f200MHz对于空气填充,工作波长 15 答案网(http://www.daanwang.com) 如图所示,主线和支线特性阻抗为Zc’并联短路线接在主线,欲使主线达到行波状态, 负载阻抗和支路长度应取何值。 解:负载∠1 1+r(0 r(0 归一化负载阻抗 ZL=一,由于短路支线为并联,故用导纳计算方便 即g 并联短路支线输入端归一化导纳为 ot B 终端总归一化导纳 ∑ +cot Bl) 欲使线上为行波状态,则必为 根据以上关系可解山解,即 arctan( 为使j表示电抗值 必为实数,即 这就是说,负载阻抗不能任意选取,应有一定的限制,只当负载实部电阻小于或等于传 输特性阻抗时,才能用并联支线I调匹配。 如图所示,主线与支线的特性阻抗均为Z。,R1 32-2,试求AB段的工作 状态 答案网(http://www.daanwang.com) A!4 A /4 解:BB截面处阻抗为两段终端接有负载的λ/4传输线和一枝节并联,即 / 2 其中, 2/3 1/3 所以 //3 由于=,故AB段为行波状态 传输线如图所示,主线上BB'点接有一段一终端开路线,连接点B是终端开路线上的 任意一点,分析该传输线电路的特性 B A/2 C 解:记AB=x,AB段在B点的输入导纳为Y1,CB段在B点的输入导纳为Y2,有 nB, Y,=o tan[B(-)]=-o tan B AB段和CB段在B点并联后与主线连接,因而主线的负载导纳 Y=Y,+Y,=0 答案网(http://www.daanwang.com) 这表明,该一终端廾路线可等效为个LC并联谐振回路,主线呈驻波状态,这结论与B 点在一终端开路线上的位置有关。 设有一无耗传输线,终端接有负载=(40-30)2,要使得传输线上驻波比最小, 则该传输线的特性阻抗应取多少? 解:要使线上驻波比最小,实质上只要使终端反射系数的模值最小,即 III 0 而由1=0符出:1I1 (40-0)2+30 (40+ 将上式对求导,并令其为0,经整理得 402+30 0 0,即a=50 也就是说,当特性阻抗为。=50时终端反射系数最小,从而驻波比为最小。 此时终端反射系数及驻波比分别为 40-30-501 1+ 0 40-30+503 1-四 几 A 巾终端为容性负载,故离终端的第一个电压波节点位置为mn14x48 传输线特性阻抗为50g,咆压波节点的输入阻抗为25g,终端为电压波腹,求终端反 射系数及负载阻抗 解:对丁行驻波而言,电压波腹与波节点处均为纯电阻,根据行驻波波节点公式=0得: 50 25 由驻波比与反射系数的关系得 又因为终端为电压波腹,所以φ=0,即反射系数求得为 答案网(http://www.daanwang.com) tan 因为波节点距终端一处,所以 25 nB. 4 得出 2=1009 特性阻抗为Zc的均匀无耗传输线,终端接负载阻抗’传输线的输入阻抗为’终 端短路和开路时的输入阻抗分别为和,试证明归一化负载阻抗满足: tan 证:根据 得 +tan B t tan B + tan B 短路时 tan F得到 tan B; 开路时 0cOt/得刭 cotB;且Z。 tan 所以, 1+tanf2、Z+%1z。2Z 整理得: ZZ Z Oc 传输线电路如下图所示,若各段传输线的特性阻抗均为=2002,1-1002,CD 段是一短路线测量计,短路端所接电流表的内阻忽略不计,测得电流有效值0.1A,画出传 输线上电压、电流有效值分布。 A B C B /4 4 /4 解: (1)利用倒置性,由Cn段终端可视为短路,所以有=∞,进而=2;BC段 答案网(http://www.daanwang.com) 有 0;BE段有 2 B段有 又有AB段工作在行波状态,得 0,解得:1=0/2=1002 传输线终端负截处的反射系数分别为0.5/4500.35/30和0.1/0,试求归一化的负截 咀抗 解:归一化的阻抗与反射系数的关系为 F() F() 对于终端负载阻抗 1+T(0) 1-r(0 (1)当T(O)=0.51450 1+0.5 时 =(1.38+1.30246 1-0.5 1+0.3530 (2)当I(0)=0.35/30时, =(1.592+j0.525 1-0.35 (3)当I(O)=0.1/Q。时, 1+0.l 1.22 1-0.1 利用变換特性,求AA端的阻抗和反射系数模。 A B 274 14 B 2 4 BB与CC之间一阻抗为 BB端的阻抗为: 1∥ 【实例截图】
【核心代码】