《微波技术与天线》试卷第1页（共4页）河南理工大学万方科技学院2008-2009学年第1学期《微波技术与天线》试卷（A卷）考试方式：开卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70%复查总分总复查人（本题20分，每空2分）一、填空题（1）微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，其频率范围为300MHZ-----3000MHZ。（2）微波传输线大致可以分为三种类型：双导体传输线、金属波导管和介质传输线。（3）阻抗圆图的正实半轴为电压波腹点的轨迹，负实半轴为电压波节点的轨迹。（4）对于无耗传输线，负载阻抗不同则波的反射也不同，从而导致传输线的工作状态不同，通常其工作状态可以分为行波状态、纯驻波状态和行驻波状态。（5）在无线通信系统中，天线的主要功能是实现导波能量和无线电波的转换。（6）由于天线和馈线系统的联系十分紧密，有时把天线和馈线系统看成是一个部件，统称为天馈系统。（7）对于各种天线而言，在离天线相同距离不同方向上，天线辐射场的相对值与空间方向的关系称为天线的方向性。（8）天线的基本功能是能量转换和定向辐射，天线的电参数就是能定量表征其能量转换和定向辐射能力的量。（本题20分，每小题5分）二、简答题1．描述光纤传输特性的主要参数有哪些，它们分别会影响什么？描述光纤传输特性的主要参数有光波波长、光纤芯与包层的相对折射率差、折射率分布因子以及数值孔径等。①光波波长λg同描述电磁波传播一样,光纤传播因子为ej(ωt-βz)，其中ω是传导模的工作角频率，β为光纤的相移常数。对于传导模,应满足21nknk，式中2/k，对应的光波波长为2/g。②相对折射率差Δ光纤芯与包层相对折射率差Δ定义为121nnn，它反映了包层与光纤芯折射率的接近程度。当Δ<<1时，称此光纤为弱传导光纤，此时β≈n2k，光纤近似工作在线极化状态。③折射率分布因子g光纤的折射率分布因子g是描述光纤折射率分布的参数。一般情况下，光纤折射率随径向变化如下式所示：12[12()],(),grnranranra式中，a为光纤芯半径。对阶跃型光纤而言g→∞。对于渐变型光纤g为某一常数。④数值孔径光纤的数值孔径NA是描述光纤收集光能力的一个参数。从几何光学的关系看，并不是所有的入射到光纤端面上的光都能进入光纤内部进行传播，都能从光纤入射端进去从出射端出来，而只有角度小于某一个角度θ的光线，才能在光纤内部传播。将这一角度的正弦值定义为光纤数值孔径，即NA=sinθ。光纤的数值孔径NA还可以用相对折射率差Δ来描述：NA=n1(2Δ)1/2，该式说明为了取得较大的数值孔径，相对折射率差Δ应取大一些。2．什么是衰落？简述引起衰落的原因。所谓衰落，一般是指信号电平随时间的随机起伏。根据引起衰落的原因分类，大致可分为吸收型衰落和干涉型衰落。①吸收型衰落主要是由于传输媒质电参数的变化，使得信号在媒质中的衰减发生相应的变化而引起的。如大气中的氧、水汽以及由后者凝聚而成的云、雾、雨、雪等都对电波有吸收作用。由于气象的随机性，这种吸收的强弱也有起伏，形成信号的衰落。由这种原因引起的信号电平的变化较慢，所以称为慢衰落。②干涉型衰落主要是由随机多径干涉现象引起的。在某些传输方式中，由于收、发两点间存在若干条传播路径，典型的如天波传播、不均匀媒质传播等，在这些传播方式中，传输媒质具有随机性，因此使到达接收点的各路径的时延随机变化，致使合成信号幅度和相位都发生随机起伏。这种起伏的周期很短，信号电平变化很快，故称为快衰落。总分题号一二三四五六七八九十核分人得分得分得分专业班级：姓名：学号：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯密⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯专业班级：姓名：学号：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯密⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯《微波技术与天线》试卷第2页（共4页）3．什么是边射式天线阵？什么是端射式天线阵？试从物理概念上解释之。最大辐射方向在垂直于阵轴方向的天线阵称为边射式直线阵。原理分析：这是由于在垂直于天线阵轴（即2）方向，两个振子的电场正好同相相加，而在0和方向上，由天线元的间距所引入的波程差为2，相应的相位差为180°...
