微波技术与天线复习提纲简答题及答案

1. 为什么空心的金属波导内不能传播 TEM 波？空心金属波导内不能存在 TEM 波。这是因为：如果内部存在 TEM 波，则要求磁场完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。有麦克斯韦第一方程可知，闭合曲线上磁场的积分等于与曲线相交链的电流。由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向的传导电流，故必要求有传播方向的位移电流，由位移电流的定义式可知，要求一定有电场存在，显然这个结论与 TEM 波的定义相矛盾，所以，规则金属内不能传输TEM 波。2. 说明圆波导中 TE01 模为什么具有低损耗特性。答： TE01 模磁场只有径向和轴向分量，故波导管壁电流无纵向分量，只有周向电流。 因此当传输功率一定时，随着频率升高，管壁的热损耗将单调下降，故其损耗相对其它模式来说是低的，故可将工作在TE01 模的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高 Q 值的谐振腔。3. 列出微波等效电路网络常用有 5 种等效电路的矩阵表示，并说明矩阵中的参数是如何测量得到的。答：（1）阻抗参量则U1  Z11I1Z11  U1I1U2  Z21I1Z21 I2 0U2I1I2 0当端口②开路时，I2＝0，网络阻抗参量方程变为：U1  Z12I2U1则Z12当端口①开路时， I1＝0，网络阻抗参量方程变为：I2I 01U2  Z22I2Z22  U2I2I10YY Y   1112 Y21Y22则（2）导纳参量I1  Y11U1Y11  I1U1 UI2  Y21U1Y21 2 0I2U1 U2 0当端口②短路时，U2＝0，网络导纳参量方程变为：I1  Y12U2则Y12 I2  Y22U2Y22  I2U2I1U2 U 0当端口①短路时，U1＝0，网络导纳参量方程变为：1U10（3）转移参量U1 A11 I   A1 21A12  U2 U2 I   AI A22 22U1  A11U2则A11  U1U2I1  A21U2A21  I1U2I2 0I2 0当端口②开路时，I2＝0，网络转移参量方程变为：U1  A12 I2U1I2UI1  A22 I2A22 2 0则A12 当端口②短路时，U2＝0，网络转移参量方程变为：I1I2U2 0A11：端口②开路时，端口①到端口②电压传输系数的倒数；A21：端口②开路时，端口①与端口②之间的转移导纳；A22：端口②短路时，端口①到端口②电流传输系数的倒数；A12：端口②短路时，端口①与端口②之间的转移阻抗。SS= 11S21S12 S22（4）散射矩阵则b1  S11a1S11  b1a1b2  S21a1S21 a2 ...