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微波技术(微波传输线)
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微波课件第1章1234.ppt91页
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··········
§1.1　传输线的基本概念 1．1．1
微波传输线概念及分类
微波传输线的分析方法 §1.2　长线理论 1．TEM波传输线的结构特点
2．集总参数 Lumped Parameters
3．分布参数及等效电路模型 3．分布参数及等效电路模型 3．传输线方程解的物理意义 §1.3　传输线的特性参数和状态参量 §1.4　无耗传输线的工作状态 6、纯电抗负载可用一段终端短路的无耗传输线来实现。
2．终端开路的传输线 7、无论电压还是电流，两个波节点之间有相同的相位，一个波节点两侧的相位相反。 8、在 处， 合成波电压的振幅最大，是电压的波腹点， 合成波电流的振幅为零,
是电流的波节点。
合成波电压的振幅为零，是电压的波节点， 合成波电流的振幅最大 ,
是电流的波腹点。
9、在 处， 10、相邻波节点间距为 ，相邻波腹点间距为 ，相邻波节点与波腹点间距为 。 终端短路的无耗传输线上任意观察点z处的等效阻抗 ZL
结论:利用终端短路的传输线可以实现纯电抗元件、串联谐振电路和并联谐振电路。 2、在 处等效阻抗呈感性，等效成电感；
1、负载处阻抗为零，可等效成LC串联谐振电路；
3、在 处，等效阻抗为无穷大，可等效成LC并联谐振电路 ； 4、在 处，等效阻抗呈容性，可等效成电容；
5、等效阻抗在整个传输线上的分布具有 的重复性。
短路传输线的长度 当XL ? ??时，z
?p/4。 jXL
7、用?p/4终端短路的无耗传输线可以实现开路。 　　无耗传输线终端开路时，ZL ? ?，IL
0 结论：负载处反射波电压与入射波电压等幅、同相，呈全反射状态。 传输线上任一点z处电压、电流
负载反射系数 　 瞬时值 任意点处的反射系数 终端开路传输线上任意观察点z处的等效阻抗 比较：两种状态下的电压、电流和阻
正在加载中，请稍后...一、填空题
、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将
等效为一个电容。
段路线输入阻抗公式
、无耗传输线上驻波比等于
时，则反射系数的模等于
、阻抗圆图上，
的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。
、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工
作在匹配状态。
、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最
小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。
、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相
、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于
模，半径越大，截止波长
无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与
矩形时为宽边，圆时为半径
圆波导主模
、矩形波导的工作模式是
模，当矩形波导传输
模时，波导波长（相波长）与
波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。
波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（
反比，与窄边
无关。矩形波导主模
、在矩形谐振腔中，
模的谐振频率最小。
矩形谐振腔主模
、同轴线是
传输线，只能传输
波，不能传输
都能传，但大多
数场合用来传
、矩形波导传输的
波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。
倒数第三行，磁场平行于波导壁面。电场沿
轴正弦变化，在
处电场最大。
、圆波导可能存在
两种简并现象。
、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于
矩形波导在
在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为
。注意：矩形波导不能传输
、矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺寸与振荡模式有关，一般来讲，给定一种振荡模式，
腔体的尺寸越大，谐振频率就越高。
、两段用导体封闭的同轴型谐振腔，当它谐振在
模时，其长度等于半波长的整数倍。
，同轴型谐振腔分三种类型，半波长、
波长、电容负载式
、对称振子天线上的电流可近似看成是正弦分布，在天线的输入端电流最大。
、对称振子天线既可以作发射天线，也可以作接收天线，当它作为发射天线时，它的工
作带宽要比作为接收天线时大。
、天线阵的方向性图相乘原理指出，对于由相同的天线单元组成的天线阵，天线阵的方
向性图可由单元天线的方向性图与阵因子相乘得到。
、螺旋天线的工作模式有法向模、轴向模和边射模三种，其中轴向模辐射垂直极化波。
、在相同的辐射场强条件下，定向天线与无方向性天线相比可节省输入功率，所节省的
倍数等于天线的方向性系数。
二、选择题
、已知传输线的特性阻抗为
，在传输线上的驻波比等于
，则在电压驻波波节点上
的输入阻抗等于：（）
算出，不用
算出反射系
算出负载阻抗
、传输线上的驻波比等于
，在驻波波腹点上的电压等于
，则驻波波节点上的电压等
为电压或电流最大值比最小值，最大值：（
）；最小值：
、常用微波传输系统中，可以传输
）矩形波导
）脊形波导
、在传输线上当观察点由负载沿线向信号源方向移动时，对应于阻抗圆图上：
）、沿等反射系数圆顺时针方向移动
）、沿等电阻圆移动
）、沿等电抗圆移动
）、沿等反射系数圆反时针方向移动
、传输线上负载端的反射系数等于
，则传输线上的驻波比等于
见驻波比与反射
系数的公式
、一段长度为
的末端开路的传输线，其输入阻抗
，则其长度应该满足
：离开路端
波长奇数倍的点处输入阻抗为
波长时，输入阻抗呈容性；
输入阻抗无穷大，相当并联谐振；大于
波长，输入阻抗呈感性
）等于半波长（
）等于四分之一波长（
）等于八分之一波长
、右图是一个阻抗圆图，那么
点的归一化阻抗是零
点的归一化阻抗是
点的驻波比等于
线代表驻波波节
、为了使矩形波导中能单模传输
波，其工作波长必须
最低模式即为主模
波的截止波长而大于
波的截止波长
波的截止波长
波的截止波长
波的截止波长
、矩形波导中激励
模时，探针应：
）、在波导的宽边中间插入探针并使探针垂直于宽边
）、在波导的窄边插入探针并使探针垂直于窄边
）、在波导的宽边中间用小环激励，并使小环面垂直窄边
）、在波导的窄边中间用小环激励，并使小环面平行于宽边
、矩形波导中的主模
模，其电场在垂直于波导的宽边方向上的分布规律是：
）正弦分布，在宽边中间最大（
）余弦分布，在宽边中间为
）均匀分布（
）线性分布，宽边中间为
、当某种模式的波在波导中传输时，波导中的波长与自由空间的波长的关系是
用波导波长公式
、为使矩形谐振腔工作在
振荡模式，其腔的最小长度应为：
、圆柱形谐振腔的三个常用振荡模是
的场分布是轴对称的
谐振频率最低的
的谐振频率与长度无关
、波导测量线是在波导的宽壁中线上开小槽，并插入一短探针进行耦合，这种耦合是
）电耦合（
）磁耦合（
）电磁耦合（
）临界耦合
、如图所示的
口有的输出为最大，
）、等幅同相输入
）、等幅反相输入
口接匹配负载，只在
口接短路板，短路板距离
、天线方向性系数
和天线效率
之间的关系是
元等幅馈电的均匀直线天线阵，阵元之间间距为四分之一波长，为使最大辐射
方向垂直于天线阵，则相邻单元的相位差
、半波振子天线输入端的电流
）波腹电流（
、构成对称振子天线的导体越粗，
）输入阻抗越大，工作频宽越宽
）输入阻抗越大，工作频宽越窄
）输入阻抗越小，工作频宽越宽
）输入阻抗越小，工作频宽越窄
、半波振子天线的方向图：（
面都是圆形。
面是圆形。
面是圆形。
三、计算题
已知无耗传输线的特性阻抗
，工作波长为
，接上阻抗为
=100+100jΩ
的负载，求：（
）在离开负载
处的阻抗；（
）线上的驻波比。
用测量线测量阻抗时，已知用于制作测量线的传输线的特性阻抗为
，当线的末
端接上待测负载
时，测得线上的驻波比为
，当线的末端短路时，电压的最小点向负
载的方向移动了
，请用圆图求出待测负载的阻抗。
形波导的横截面尺寸为
，传输频率为
求截止频率
、波导波长
各公式见书面
有一个空气填充的矩形谐振腔，其尺寸为
a=30mm,b=15mm,l=70mm,
模的谐振频率。
（考点：矩形金属谐振腔）
对称振子天线的单臂长度
，天线的效率为
，天线的输入功率为
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