微波技术与天线傅文斌-习题标准答案-第章VIP免费

《微波技术与天线》傅文斌-习题答案-第章2————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：“微波技术与天线”课程学习资料17第2章微波传输线2.1什么是长线？如何区分长线和短线？举例说明。答长线是指几何长度大于或接近于相波长的传输线。工程上常将1.0l的传输线视为长线，将1.0l的传输线视为短线。例如，以几何长度为1m的平行双线为例，当传输50Hz的交流电时是短线，当传输300MHz的微波时是长线。2.2传输线的分布参数有哪些？分布参数分别与哪些因素有关？当无耗传输线的长度或工作频率改变时分布参数是否变化？答长线的分布参数一般有四个：分布电阻R1、分布电感L1、分布电容C1、分布电导G1。分布电容C1(F/m)决定于导线截面尺寸，线间距及介质的介电常数。分布电感L1(H/m)决定于导线截面尺寸，线间距及介质的磁导率。分布电阻R1(Ω/m)决定于导线材料及导线的截面尺寸。分布电导G1(S/m)决定于导线周围介质材料的损耗。当无耗传输线（R1=0，G1=0）的长度或工作频率改变时，分布参数不变。2.3传输线电路如图所示。问：图（a）中ab间的阻抗0abZ对吗？图（b）中问ab间的阻抗abZ对吗？为什么？答都不对。因为由于分布参数效应，传输线上的电压、电流随空间位置变化，使图（a）中ab间的电压不一定为零，故ab间的阻抗abZ不一定为零；使图（b）中a点、b点处的电流不一定为零，故ab间的阻抗abZ不一定为无穷大。2.4平行双线的直径为2mm，间距为10cm，周围介质为空气，求它的分布电感和分布电容。解由表2-1-1，L1=1.84×10-6（H/m），C1=6.03×10-12（F/m）2.5写出长线方程的的解的几种基本形式。长线方程的解的物理意义是什么？答（1）复数形式λ/8aba)λ/8abb)题2.3图“微波技术与天线”课程学习资料18zLLzLLIZUIZUzUj0j0e21e21zLLzLLIZUZIZUZzIj00j00e21e21（2）三角函数形式zZIzUzULLsinjcos0zIzZUzILLcossinj0（3）瞬时形式AztAtzucos,BztBcosAztZAtzicos,0BztZBcos0其中，LLIZUA021，LLIZUB021物理意义：传输线上的电压、电流以波动的形式存在，合成波等于入射波与反射波的叠加。2.6无耗传输线的特性阻抗的物理意义是什么？特性阻抗能否用万用表测量？为什么？答特性阻抗定义为传输线上入射波电压与入射波电流之比，是对单向波呈现的阻抗。不能用万用表测量，因为特性阻抗是网络参数（从等效电路的观点，传输线可看成复杂的网络）。2.7建立另一种长线坐标系如图所示，图中，坐标的原点（0s）取在信号源端，信号源至负载的方向为坐标s增加的方向。若已知信号源端的边界条件SUU0，SII0，试重新推导长线方程并求出其特解。解由克希霍夫电压定律ZL0si(s)i(s+Δs)u(s+Δs)u(s)ZgEgΔs题2.7图“微波技术与天线”课程学习资料190,,,1tssuttsisLtsuttsiLstsu,,1由克希霍夫电流定律ttsuCstsi,,1由jtsUCjdssdIsILjdssdU11得如下波动方程011222UCLdsUd011222ICLdsId波动方程的解是sjsjBeAeUsjsjBeAeZI01式中11CL，1110CLLZ由边界条件：s=0时，U=Us，I=IsUs=A+B，Is=-Z0-1（A-B）解出A、B后得sjsssjsssjsssjsseZIZUeZIZUIeIZUeIZUU0000002222式中，第1项为入射波，第2项为反射波。“微波技术与天线”课程学习资料202.8平行双线的周围介质为空气，分布电容为60pF/m，求它的特性阻抗和分布电感。解：由111CLc，110CLZ，解得：L1=1.85×10-7（H/m），Z0=55.5（Ω）2.9同轴线工作于MHz100f，线间填充介质的3.2r，1r。求：(1)该同轴线上单向波的相速度和相波长；(2)线上相距3m的两点间单向波的相位差。解：（1）3.21038rrpcv=1.98×108m/s;68101001098.1fvpp=1.98m(2)398.122llp=3.03πrad2.10输入阻抗与特性阻抗有何不同？说“输入阻抗的相角就是传输线上该点的电压与电流的相位差”对吗？为什么？答特性阻抗是传输线对单向波呈现的阻抗，是传输参数。输入阻抗是传输线对合成波呈现的阻抗，是对传输线上反射情况的一种量度，是工作参数。由zIzUzZin，题中所说正确。2.11反射系数z、终端反射系数L、反射系数的模z有何异同？说“在一段均匀传输线上z不变但z变化”对吗？为什么？答相同点：都是对传输线...