微波技术基础期中试卷(2009)

一、解答下列各题（每题8分，共40分）：

（1）给出两种介质界面处电磁场的边界条件，并简要解释其含义。

（2）写出导行波的色散关系式，说明式中每一个物理量的含义，并据此分析导行波的类型和特点。 （3）简要说明传输线产生损耗的原因及其产生的影响，并给出一种计算传输线损耗的方法。 （4）何谓导行系统的主模？给出矩形波导的主模并简要阐述其场结构的分布规律，推导矩形波导主模单模传输的条件。

（5）何谓模式简并现象？圆形波导中存在哪些模式兼并现象？其传输主模是什么？该模式截止波长与横截面圆半径a有什么关系？绘出圆形波导主模的场结构图。

二、如图所示的传输系统，其Z0已知，求输入阻抗Zin、各点的反射系数以及各段的电压驻波比。（15分）

三、假设规则导行系统横截面形状待定，设媒质为无耗、均匀、各向同性，媒质中无源，试采用广义柱坐标系，推导导行波横-纵向场关系式。（15分）

四、无耗传输线终端接负载ZL后，传输线上VSWR=3，线上相邻的电压最小和最大值分别距离终端负载50 cm和250 cm，利用史密斯圆图设计单支节串联或并联开路线匹配网络，在原来传输线上实现VSWR=1。（仅需选做一种并注明采用的是“串联”还是“并联”单支节开路线）。（15分）

五、用空气填充的BJ-100 (a×b=22.86 mm×10.16 mm) 矩形波导，以主模传输10 GHz的微波信号，试解答下列各题：（15分）

(1) 求主模的截止波长、波导波长、传播常数和波阻抗。 (2) 若波导宽边尺寸增加一倍，上述各量如何变化？

(3) 若尺寸不变，工作频率变为15GHz，此时波导中可能有哪几个模式传播？主模的截止波长、波导波长、传播常数和波阻抗又为多少?