电子科技大学 射频电路 期中考试题库 必考 下载本文

5.1分布参数电路与集总参数电路的区别是什么?

答:分布参数电路和集总参数电路的区别是:分布参数电路频率高,波长短可以和电路尺寸想比较,同时电参量随空间变化,电磁波在电路中传输效应很明显,传输线上的电感,电阻和线间的电导都不能忽略,线上各点电位不同,处处有储能和损耗,集总参数电路的频率则比较低,电路尺寸和波长相比较很小,可以认为是一点,电场和磁场可以近似看做只随时间变化,不随导线长度、位置而发生变化。 5.2传输线有哪些特性参量和工作参量?他们是如何定义的? 答:传输线的特性参量包括特性阻抗,传播常数,相速和波导波长 特性阻抗:传输线上行波电压与电流之比 传播常数??(R1?jwL1)(G1?jwC1)

相速:行波等波阵面等相位面移动的速度 波导波长:波在一周期内沿线所传播的距离

传输线的工作参量包括输入阻抗,反射系数,驻波系数,驻波相位。

输入阻抗:线上任意一点(参考点)的总电压与总电流的比值称为由该点向负载看去的输入阻抗。 反射系数:是传输线上某点反向传播的波(反射波)电压与正向传播的波(入射波)的电压之比称为该点的反射系数。

驻波系数:驻波系数是传输线上电压最大值和电压最小值的比值。

驻波相位(电压驻波比):从负载处沿波源方向到离负载最近的电压最小值处的距离。 5.3 设一段长为L的有耗传输线,当负载开路(时,测得输入端阻抗为

IL?0)时,测得输入端阻抗为z0,当负载端短路(cUl?0)z,计算该线的特性阻抗zs。

解:

Zl?ZinZcZ?Zth?zcl?Zcth?z

当 当

ZZl?0(短路)

??(开路)

l 解之得到

5.4 一段终端短路的传输线,线长l=2cm,工作频率别呈何特性。若传输线的特性阻抗解:当

f1?3GHz,

f2?6GHz。试判断输入阻抗分

zc=50?,Z(l)?j262? ,试求上述两频率下短路线的长度。

ff?3GHz时

2?jtgzinzc5? 感性的

?6GHz时

4?jtgzinzc5? 容性的

zin?j256?时

对于 解得 对于 解得

ff?3GHz ?6GHz

l?2.2cm

l?1.1cm

5.5以知无耗传输线的负载阻抗

zl?25?j25?,特性阻抗zc?50?,求传输线上的反射系数,驻波系

数和距离终端?/4处的输入阻抗。

解:

5.6以知如图所示的同轴传输线电路,工作频率试求同轴传输线的输入阻抗。

解:在A段 在B段

从AB分界点向负载看去的输入阻抗 所以总的输入阻抗 可直接用圆图求解。

5.7试分别绘出无耗传输线终端开路,短路和匹配时电压,电流相对振幅沿线的分布图,并列出相应的工作参量。

解:虚线为电流的振幅比 实线为电压振幅比 短路时 开路时

终端接匹配负载的时候 5.8假定无耗传输线负载端的反射系数为 电压电流相对幅度分布图如下:

5.9试求如图所示的各无耗传输线电路ab端的输入阻抗

?j?/2f?80MHz,空气填充部分(A)的特性阻抗

zc=50?,

?L?0.5e,试绘出线上电压,电流相对振幅分布图。

zab。

解:(1)

Zl?ZinZcZc?jZctan?z?jZltan?z=

zzc

(2)从A点向右看去

(3)

Zin1?ZcZl1?jZctan?????24g4?gzcZc?jZl1tan?(4)

2

Zin1?ZcZl?jZctan?g2?2

zcgZc?jZltan?5.10计算如图所示的无耗传输线电路中个线段上的驻波系数。

解:(1): 对于A段 故反射系数??0 对于B段

(2)

对于第一段 对于第二段 对于第三段

5.11计算如图所示的无耗传输线电路三段线中的驻波系数和两负载的功率。 解:

?L?z?zz?zLLcc

对于第一段 对于第二段 对于第零段

设传输线输入功率为

pin,则主线上的功率为

两负载平分功率,故

5.12 导出(5.10-9a)和(5.10-9b),并在半径为2.5cm的圆内描出R?0.5,1.5;X?0.5,?0.5,1.5,?1.5,2,?2的线族,分别标出X,R,的数值。

z 解:??l??zinin?zc?zc?z?1 z?1令??l????j?

带入经过简单整理得到 (圆图略)

5.13分别画出阻抗及导纳圆图的示意图,并标明三个特殊点,三个特殊线,两个特殊半圆面以及两个旋转方向。

注意:阻抗圆图和导纳圆图传向负载都是逆时针旋转,传向波源都是顺时针方向。

5.14以知传输线上某一点归一化阻抗Z?0.5?j0.8,试用圆图计算(1)由该点向负载方向移动电长度

l/??0.209处的阻抗;(2)由该点向波源方向移动电长度l/??0.079处的阻抗;

解:如图

A点为Z?0.5?j0.8,因此

(1) 求得由该点向负载方向移动电长度l/?(2) 由该点向波源方向移动电长度l/?5.15已知传输线特性阻抗

?0.209处(图中C点)的阻抗为z?1?j1.3

?0.079处(图中B点)的阻抗为z?0.3?0.24j

=10cm。今测得S=2,

zc=50?,工作波长

?lmin问负载阻抗zl??。 ?2cm,