南京理工大学课程考试试卷（教师组卷、存档用）
课程教学
大纲编号：      0428903     
课程名称：  微波技术  学分：  3                  试卷编号：      001       
考试方式：  闭卷笔试  考试时间：120 分钟        满分分值：    100分     
组卷年月：    2004.6.  组卷教师：车文荃，戴永胜  审定教师：  陈如山
一. 简答题 (10分)
1. 试给出微波的频率和波长 (在自由空间) 范围.
2. (1) 传输线中的不同模式具有各自不同的特点, 简述圆波导中TE11, TM01和TE01模的不同特点;
(2) 在以下的三种工程应用中, 李宇春 韩寒应各自选择何种模式作为其工作模式最为有利? (a) 毫米波长距离多径通讯; (b) 机械扫描雷达天线用的旋转关节 (rotating joints); (c) 极化衰减器.
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3. 为了降低矩形波导中主模的截止频率, 可以采取哪些措施?
4. 在何种情况下可以忽略微带线的辐射损耗? (Radiation loss)
二. (1) 画出矩形波导中TE02模和TM21模的横截面场分布示意图. (5分)
(2) 根据主模的壁电流分布特点, 试简单阐述波导测量线的工作原理.（5分)
(3) 如果提供一台信号源, 一付波导测量线和选频放大器, 请简述驻波和波导波长的测量方法反义词的成语. (5分)
三. 波导衰减器可以用图(1)所示的一段截止波导构成.假设波导宽边a=22.86cm, 工作频率为12GHz. 试求解以下问题: (15分)
(1) 两段波导中主模的截止频率;
　 (2) 清明节祭英烈留言如果衰减量为50dB, 问中间的截止波导的长度为多少毫米？
四. 微波器件的散射参数可以用矢量网络分析仪测量得到, 其外部特性便可以用散射参数来表示. 下面是测量所得的某二端口微波器件的S-参数: (10今年猪价行情分)
据此S-参量, 请确定该二端口器件的如下外部特性参量:
(1) 插入相移θ;
(2) 输入驻波比;
(3) 插入衰减(dB).
五．假设一个50Ω的微带线，衬底介电常数为2.33, 林心如霍建华结婚照衬底厚度为1.27mm, 导带宽度为3.913mm, 工作频率为2.5GHz. 试求：（15分）
（１）有效介电常数；
（２）波导波长；
（３）如果根据上述参数设计一微带线谐振器，请问其长度如何选择？
六．用Smith圆图求图 (2) 所示无耗传输线的以下参量：（20 分）
(1) 传输线上的驻波比和终端负载处的电压反射系数；
(2) 该传输线的输入阻抗；
(3) 若相邻两波节点的间距为60mm, 试求终端负载到第一个电压波腹点和第一个电压波节
点的实际距离；
(4) 给出第一个电压波腹点和波节点处的输入阻抗值(非归一化值)．
图(2)
七．魔Ｔ(Magic T) 是一种应用非常广泛的无源微波器件，图 (3) 所示是其结构示意图．如果微波信号分别从Ｅ臂和Ｈ臂输入，试分析能量的输出特性，并画出各端口的电场分布图．（15分）
 
图(3)
微波技术试题答案及评分标准
一. 简答题 （10分，每小题2.5分）
1. 微波的频率范围: 300MHz ~ 300GHz, 在自由空间的波长为1m~1mm。
2. (1) 圆波导中TE11模是最低次模，截止波长最长，故易于实现单模传输。在频率较低时，其衰减最小；频率较高时，衰减大于TE01模。另外，由于存在极化简并，故一般情况下仅作短距离传输之用。(2) TM01模的场分布是轴对称的。将两段工作在TM01模的圆波导作相对运动，并不影响圆波导中电磁波的传播。(3) 圆波导中TE01模的场分布也是轴对称的。而且TE01模的导体损耗随频率的升高而单调下降，在毫米波段此特点尤其明显。
(a) 选择TE01模作为工作模式；(b) 选择TM01模作为工作模式；(c) 选择TE11模作为工作模式。
3. 为了降低矩形波导中主模的截止频率，可增大波导宽边或在波导中填充介质。
4. 当工作频率较低或者衬底厚度大时，可以忽略微带线的辐射损耗。
二．(15分, 每小题5分)