习题选解_第5章 微波无源元件.doc
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1、第5章 微波无源元件此文档最近的更新时间为:2013-6-8 00:23:00 第5章 微波无源元件未解的题: 1(解答)试画出图5-101 中微带电路的等效电路。图5-101 习题1图2(解答)如图5-102所示的型微带电路,间分支线长多少才能使主线上没有反射?又问分支线长多少,才能使主线上没有传输?图5-102 习题2图3(解答)画出图5-103的等效电路。图5-103 习题3图 10(解答)有一只型同轴腔,腔内充以空气,其特性阻抗,开路端带有电容,采用短路活塞调谐,当调到时的谐振频率是多少?14(解答)两端面开路的同轴线谐振器,其长度为5cm,同轴线内充填介质,介质的。同轴线内导体半径为
2、1cm,外导体半径为2.5cm。求:(1) 谐振器的基波谐振频率(开路端效应忽略);(2) 当谐振器一端面短路,另一端开路时,确定其基波谐振频率。15(解答)如图5-109所示,一个谐振腔,其无载Q为1000,其与特性阻抗为的无耗传输线耦合,在线上测得谐振时的电压驻波比是2.5。求:(1)腔体的有载Q;(2)当信源入射功率为400mw时,谐振腔所吸收的功率。图5-109 习题15图16(解答)用下列方法画出低通滤波器的结构图: (1) 同轴高低阻抗线法; (2)微带高低阻抗线法; (3)微带开、短路短截线法。17(解答)试证明图5-110为一个J变换器,并求出变换器的输入导纳。图5-110 习
3、题17图19(解答)试绘图5-112 中滤波器结构的等效电路,并说明它是带通还是带阻滤波器?图5-112 习题19图20(解答)画出图5-113中各滤波器电路的可能的微波结构。图5-113 习题20图21(解答)用K、J变换器表示图5-114中的滤波器的等效电路,并说明是什么滤波器? 图5-114 习题21图22(解答)试判别如图5-115所示定向耦合器的耦合端和隔离端。图5-115 习题22图23(解答)如图5-116所示,有一反向定向耦合器。其耦合度为4.8dB,现用于微波测量中改作为合路器。即在适当端口上接入二个微波信号源,其频率分别为、,在输出端口上获得功率的合路输出。问: (1)用哪
4、两个端口作为信号输入端,哪一个端口作为输出端,哪一个端口接匹配负载? (2)若要求输出端上,、各输出lmw,问、输入功率各为多少?(、信号源接何端口请自定标明)图5-116 习题23图24(解答)试证明两个耦合度k=8.34dB定向耦合器按图5-117所示连接后,可以得到一个3dB定向耦合器。图5-117 习题24图25(解答)如何利用一个理想的魔T和一个匹配负载这两个元件组成一个定向耦合器?其过渡衰减量是几分贝?方向性如何?26(解答)写出、和混合电路的矩阵。27(解答)有一无耗二口网络,各口均接以匹配负载,已知其矩阵为当高频功率从口输入时,试间、口的输出功率以及反射回口的功率各为多少?若以
5、回输入波为基准,各口的输出波相位关系是怎样的?28(解答)如图5-118所示,一支对称的定向耦合器,其方向性为无穷大,耦合度为20dB,用此定向耦合器监视输送到负载的功率,功率计PA读数为8mw,它对臂4产生的驻波比为2.0,功率计PB读数为2mw,它对臂3匹配,求:(1)负载上吸收的功率;(2)臂2上的驻波比。图5-118 习题28图29(解答)如图5-119所示,一个平行耦合微带线定向耦合器在中心频率时的耦合系数为,已知、口接上反射系数为的负载,试求其输入端反射系数和输出端的传输系数。若,或 输入端反射系数和输出端的传输系数又如何?图5-119 习题29图30(解答)如图5-120所示,写
6、出由二个匹配双组成的三口电路的矩阵。图5-120 习题30图31(解答)如图5-121所示的双T接头作为测量阻抗的电桥,若,试证明口输出相对功率为图5-121 习题31图32(解答)写出下列各种理想二口网络的矩阵: (1) 理想衰减器; (2) 理想移相器;(3) 理想隔离器。33(解答)有个三口网络,其矩阵为问此元件中有无吸收物质?它是一个什么样的微波元件?35(解答)写出图5-122所示的波导匹配双T和理想环行器组合的电路的S矩阵。图5-122 习题35图36如上述电路中口和口通过相移为的移相器相连结,求新电路的矩阵。37(解答)有一环行器如图5-123(a)所示,环行器的 S矩阵为 若口
7、接匹配信号源,口接匹配负载,口接短路活塞,图中短路面离距离为,今测得关系如图5-123(b)所示,求和的数值。 图5-123 习题37图26【1解】返回【2解】返回当,在连接点看,根据半波重复性,其等效为开路,故100%传输,即无反射;当,在连接点看,根据四分之一变换性,其等效为短路,故0传输,即全无反射;不影响,即无反射;【end】【3解】返回【end】【10解】返回【end】【14解】返回半波长:四分之一: 【end】【15解】返回以串联谐振为例:【end】17试证明图5-110为一个J变换器,并求出变换器的输入导纳。图5-110 习题17图【17证明】返回查表4-2知: 查表4-2知:
8、对比得:,所以:【end】【16解】返回 (1) 同轴高低阻抗线法; (2)微带高低阻抗线法;(3)微带开、短路短截线法。?19试绘图5-112 中滤波器结构的等效电路,并说明它是带通还是带阻滤波器?图5-112 习题19图【19解】返回它是带阻滤波器!【end】20画出图5-113中各滤波器电路的可能的微波结构。图5-113 习题20图【20解】返回 (a)微带形式(同轴、带状线均可) (b)波导形式1 (b)波导形式2【end】21用K、J变换器表示图5-114中的滤波器的等效电路,并说明是什么滤波器? 图5-114 习题21图【21解】返回图a):为带通滤波器,其等效电路如下图。图b):
9、该电路较为特殊,是带通滤波器,其等效电路如下图,用文字表示。【end】22试判别如图5-115所示定向耦合器的耦合端和隔离端。 图5-115 习题22图【22解】返回有个前提是给定输入端!如图c的输入端变了,则隔离也不同,如下图:【end】23如图5-116所示,有一反向定向耦合器。其耦合度为4.8dB,现用于微波测量中改作为合路器。即在适当端口上接入二个微波信号源,其频率分别为、,在输出端口上获得功率的合路输出。问: (1)用哪两个端口作为信号输入端,哪一个端口作为输出端,哪一个端口接匹配负载? (2)若要求输出端上,、各输出lmw,问、输入功率各为多少?(、信号源接何端口请自定标明)图5-
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