哈工大微波技术1-2章答案

题 解 第 一 章 1-1 微波是频率很高，波长很短的一种无线电波。微波波段的频率范围为 HzHz，对应的波长范围为1m0.1mm。 关于波段的划分可分为粗分和细分两种。 粗分为米波波段、分米波波段、厘米波波段、毫米波波段、亚毫米波段等。 细分为等波段，详见表1-1-2。 1-2 简洁地说，微波具有下列特点。 （1） 频率极高，振荡周期极短，必需考虑系统中的电子惯性、高频趋肤效应、辐射效应及延时效应； （2） 波长极短，“反射”是微波领域中最重要的物理现象之一，因此，匹配问题是微波系统中的一个突出问题。同时，微波波长与试验设备的尺寸可以比拟，因而必需考虑传输系统的分布参数效应； （3） 微波可穿透电离层，成为“宇宙窗口”； （4） 量子特性显现出来，可用来探讨物质的精细结构。 1-3 在国防工业方面雷达、电子对抗、导航、通信、导弹限制、热核反应限制等都干脆须要应用微波技术。 在工农业方面，广泛应用微波技术进行加热和测量。 在科学探讨方面，微波技术的应用也很广泛。例如，利用微波直线加速器对原子结构的探讨，利用微波质谱仪对分子精细结构进行探讨，机载微波折射仪和微波辐射计对大气参数进行测量等等。 第 二 章 2-1 解 ∵ ∴ 2-2 解 图（a）的输入阻抗； 图（b）的输入阻抗； 图（c）的输入阻抗； 图（d）的输入阻抗； 其等效电路自绘。 2-3 解 ∵ ∵ 2-4 解 （1） ∵ ∴ （2） ∵ ∴ 2-5 解 ∵ ∴ 2-6 证明 ∵ 而 ∴ 故 2-7 证明 而 ，对应线长为 故 整理得 2-8 解 ∵ 而给定的是感性复阻抗，故第一个出现的是电压腹点，即线应接在此处。 ∴ ∵ ∴ 若在电压波节处接线则 ∴ 2-9 解 图（a）；；。 图（b）；；；；。 图（c）；；；。 图（d）；；；。 2-10 解 因为所以处是电压波腹点，电流波节点。 又因为，所以处是电压波节点，电流波腹点。 由于的分流作用，故。 因为，所以段载行波 题解2-10图 2-11 解 设负载端的反射系数为 ，传输线上的驻波比为，输入阻抗为 则 2-12 解 段呈行驻波状态 段呈行驻波状态 段呈行波状态 段呈行驻波状态 因为所以点为电压腹点、电流节点。依据输入端等效电路可求得 由于段为行波，所以 2-13 解（1）分析工作状态 段 终端开路，，，，和为电压腹点、电流节点，距点处为电压节点、电流腹点，线上载驻波。 段 设段的输入阻抗为，则段的等效负载 ，故线上载行驻波，且点为电压腹点、电流节点，点为电压节点、电流腹点。 ，，。 段 ，故线上载行波。，，。 段 ，线上载行波，，，。 段 端短路，线上载驻波，，，。点为电压节点、电流腹点，点为点压腹点，电流节点。 段 处总阻抗为三个阻抗的并联，，，故，线上载行驻波，处为电压节点、电流腹点，处为电压腹点、电流节点。，，。 （2） 求、沿线分布 将上述各值标绘出来，如图所示 题解2-13图 沿线、分布 （3） 负载汲取功率 2-14 解（1）为使段处于行波状态，需使处的等效阻抗，因为处可视为短路， 故 再经折合到处的阻抗，为 又经折合到处的阻抗，为 （2） 分析工作状态。求 段呈行波状态，， 段呈驻波状态，， 端为电压节点，电流腹点， 端为电压腹点，电流节点， 段为行驻波，，， 端为电压节点，电流腹点， 端为电压腹点，电流节点， 段为行驻波，，， 端为电压节点，电流腹点， 端为电压腹点，电流节点。 （3） 求、 ① 输入端等效阻抗为 ， ② 因为点的两段分支完全相同 故有 按上述所求各值绘出沿线、分布曲线如图所示。 题解2-14图 沿线、分布 （4）检测电流 2-15 解（1）求驻波系数 ，。 等效到点的阻抗为，则点的等效阻抗为 ， 于是，点的等效阻抗为 故点的反射系数模为 （2） 计算送至负载上的功率 输入端的阻抗为 因传输系统无耗且和不消耗能量，故传送到负载上的功率为 2-16 解 若处无反射则必需处的输入阻抗等于特性阻抗，即 得 由等式两端实部相等，得 将代入上式，有 2-17 解 ，参阅习题2-7求证公式有 2-18 解 ， 又 2-19 解 2-20 解 ；；；，将它们各自代入下列二式中 即可绘出各自的工作状态如图所示。 题解2-20图 工作状态分布图 2-21 解 ，由解得 等效到点为 等效到电源端的阻抗，为 由输入端等效电路可得 经分流后送到段的输入电流及终端电流分别为 ∴ 2-22 解 当时 （） 2-23 解 解得 2-24 证明 整理得 将已知数值代入上式，得 整理得 2-25 解（1）；在阻抗圆图上找到点，其对应电刻度为0.15，以为半径顺时针旋到电刻度为的点，得 ，； （2） 在圆图上找到点，其电刻度为。由沿等圆逆转