1、題 解第 一 章1-1 微波是頻率很高，波長(zhǎng)很短的一種無(wú)線(xiàn)電波。微波波段的頻率范圍為HzHz，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)范圍為1m0.1mm。關(guān)于波段的劃分可分為粗分和細(xì)分兩種。粗分為米波波段、分米波波段、厘米波波段、毫米波波段、亞毫米波段等。細(xì)分為等波段，詳見(jiàn)表1-1-2。1-2 簡(jiǎn)單地說(shuō)，微波具有下列特點(diǎn)。（1） 頻率極高，振蕩周期極短，必須考慮系統(tǒng)中的電子慣性、高頻趨膚效應(yīng)、輻射效應(yīng)及延時(shí)效應(yīng)；（2） 波長(zhǎng)極短，“反射”是微波領(lǐng)域中最重要的物理現(xiàn)象之一，因此，匹配問(wèn)題是微波系統(tǒng)中的一個(gè)突出問(wèn)題。同時(shí)，微波波長(zhǎng)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備的尺寸可以比擬，因而必須考慮傳輸系統(tǒng)的分布參數(shù)效應(yīng)；（3） 微波可穿透電離層，成為“宇

2、宙窗口”；（4） 量子特性顯現(xiàn)出來(lái)，可用來(lái)研究物質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。1-3 在國(guó)防工業(yè)方面：雷達(dá)、電子對(duì)抗、導(dǎo)航、通信、導(dǎo)彈控制、熱核反應(yīng)控制等都直接需要應(yīng)用微波技術(shù)。在工農(nóng)業(yè)方面，廣泛應(yīng)用微波技術(shù)進(jìn)行加熱和測(cè)量。在科學(xué)研究方面，微波技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛。例如，利用微波直線(xiàn)加速器對(duì)原子結(jié)構(gòu)的研究，利用微波質(zhì)譜儀對(duì)分子精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，機(jī)載微波折射儀和微波輻射計(jì)對(duì)大氣參數(shù)進(jìn)行測(cè)量等等。第 二 章2-1 解 2-2 解圖（a）的輸入阻抗；圖（b）的輸入阻抗；圖（c）的輸入阻抗；圖（d）的輸入阻抗；其等效電路自繪。2-3 解 2-4 解（1） （2） 2-5 解 2-6 證明而故2-7 證明而 ，對(duì)應(yīng)線(xiàn)長(zhǎng)為

3、故 整理得 2-8 解而給定的是感性復(fù)阻抗，故第一個(gè)出現(xiàn)的是電壓腹點(diǎn)，即線(xiàn)應(yīng)接在此處。若在電壓波節(jié)處接線(xiàn)則2-9 解圖（a）；。圖（b）；。圖（c）；。圖（d）；。2-10 解 因?yàn)樗蕴幨请妷翰ǜ裹c(diǎn)，電流波節(jié)點(diǎn)。又因?yàn)?，所以處是電壓波?jié)點(diǎn)，電流波腹點(diǎn)。由于的分流作用，故。因?yàn)椋远屋d行波題解2-10圖2-11 解 設(shè)負(fù)載端的反射系數(shù)為 ，傳輸線(xiàn)上的駐波比為，輸入阻抗為則 2-12 解 段呈行駐波狀態(tài)段呈行駐波狀態(tài)段呈行波狀態(tài)段呈行駐波狀態(tài)因?yàn)樗渣c(diǎn)為電壓腹點(diǎn)、電流節(jié)點(diǎn)。根據(jù)輸入端等效電路可求得：由于段為行波，所以2-13 解（1）分析工作狀態(tài)段 終端開(kāi)路，和為電壓腹點(diǎn)、電流節(jié)點(diǎn)，距點(diǎn)處為電

4、壓節(jié)點(diǎn)、電流腹點(diǎn)，線(xiàn)上載駐波。段 設(shè)段的輸入阻抗為，則段的等效負(fù)載，故線(xiàn)上載行駐波，且點(diǎn)為電壓腹點(diǎn)、電流節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)為電壓節(jié)點(diǎn)、電流腹點(diǎn)。，。段 ，故線(xiàn)上載行波。，。段 ，線(xiàn)上載行波，。段端短路，線(xiàn)上載駐波，。點(diǎn)為電壓節(jié)點(diǎn)、電流腹點(diǎn)，點(diǎn)為點(diǎn)壓腹點(diǎn)，電流節(jié)點(diǎn)。段 處總阻抗為三個(gè)阻抗的并聯(lián)：，故，線(xiàn)上載行駐波，處為電壓節(jié)點(diǎn)、電流腹點(diǎn)，處為電壓腹點(diǎn)、電流節(jié)點(diǎn)。，。（2） 求、沿線(xiàn)分布將上述各值標(biāo)繪出來(lái)，如圖所示題解2-13圖 沿線(xiàn)、分布（3） 負(fù)載吸收功率2-14 解（1）為使段處于行波狀態(tài)，需使處的等效阻抗，因?yàn)樘幙梢暈槎搪?，?再經(jīng)折合到處的阻抗，為又經(jīng)折合到處的阻抗，為（2） 分析工作狀態(tài)。求段呈

5、行波狀態(tài)，段呈駐波狀態(tài)，端為電壓節(jié)點(diǎn)，電流腹點(diǎn)，端為電壓腹點(diǎn)，電流節(jié)點(diǎn)，段為行駐波，端為電壓節(jié)點(diǎn)，電流腹點(diǎn)，端為電壓腹點(diǎn)，電流節(jié)點(diǎn)，段為行駐波，端為電壓節(jié)點(diǎn)，電流腹點(diǎn)，端為電壓腹點(diǎn)，電流節(jié)點(diǎn)。（3） 求、 輸入端等效阻抗為， 因?yàn)辄c(diǎn)的兩段分支完全相同故有 按上述所求各值繪出沿線(xiàn)、分布曲線(xiàn)如圖所示。題解2-14圖 沿線(xiàn)、分布（4）檢測(cè)電流 2-15 解（1）求駐波系數(shù)，。等效到點(diǎn)的阻抗為，則點(diǎn)的等效阻抗為，于是，點(diǎn)的等效阻抗為故點(diǎn)的反射系數(shù)模為（2） 計(jì)算送至負(fù)載上的功率 輸入端的阻抗為因傳輸系統(tǒng)無(wú)耗且和不消耗能量，故傳送到負(fù)載上的功率為2-16 解 若處無(wú)反射則必須處的輸入阻抗等于特性阻抗，即

6、得由等式兩端實(shí)部相等，得將代入上式，有2-17 解 ，參閱習(xí)題2-7求證公式有2-18 解 ，又 2-19 解2-20 解 ；，將它們各自代入下列二式中：即可繪出各自的工作狀態(tài)如圖所示。題解2-20圖 工作狀態(tài)分布圖2-21 解 ，由解得等效到點(diǎn)為等效到電源端的阻抗，為由輸入端等效電路可得經(jīng)分流后送到段的輸入電流及終端電流分別為2-22 解 當(dāng)時(shí) （）2-23 解 解得 2-24 證明 整理得將已知數(shù)值代入上式，得整理得2-25 解（1）；在阻抗圓圖上找到點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)電刻度為0.15，以為半徑順時(shí)針旋到電刻度為的點(diǎn)，得，；（2） 在圓圖上找到點(diǎn)，其電刻度為。由沿等圓逆轉(zhuǎn)至點(diǎn)反轉(zhuǎn)至點(diǎn)讀得，；（3）

7、在圓圖上找到所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，其電長(zhǎng)度為，以為半徑順時(shí)針旋至點(diǎn)，讀得，（4） 在圓圖上找到所對(duì)應(yīng)點(diǎn)，其電長(zhǎng)度為，再以為半徑逆轉(zhuǎn)到點(diǎn)再反轉(zhuǎn)，讀得，；（5） 在圓圖上找到，的點(diǎn)以為半徑旋至正實(shí)軸得（6）在圓圖上找到點(diǎn)，其電刻度為，以為半徑旋至正實(shí)軸得到， 以為半徑旋至的點(diǎn)，即為題解2-25圖2-26 解（1）；（2）（3）在圓圖上找到，的交點(diǎn)，電刻度為，以為半徑順時(shí)針旋轉(zhuǎn)與單位圓相交于點(diǎn)，讀得電刻度為，故，見(jiàn)圖。（4）題解2-26圖2-27 解（1）在圓圖上找到點(diǎn)以為半徑做圓交至實(shí)軸得點(diǎn)、并讀得，所以電壓腹點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)至負(fù)載的距離分別為，（2）在圓圖上找到(和兩圓之交點(diǎn))，反轉(zhuǎn)即為，其電刻度為。故 ，（3）

8、圓圖上即為電壓節(jié)點(diǎn)，由沿等圓逆轉(zhuǎn)所得到的點(diǎn)即為，讀得，由沿等圓順轉(zhuǎn)（實(shí)轉(zhuǎn)半周即可）即得，故（4）在圓圖上以做圓。由點(diǎn)逆轉(zhuǎn)即可找到，由順轉(zhuǎn)得到故（5）因，在圓圖上找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)并做圓。由起逆轉(zhuǎn)，得到，故再由順轉(zhuǎn)，得到，故題解2-27圖2-28 解 在圓圖上找到所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，其電刻度為，再以為半徑旋至點(diǎn)，讀得題解2-28圖2-29 解（1），在圓圖上找到；（2）查得。2-30 解 ，。由圓圖實(shí)軸上找到的點(diǎn)，由此沿等圓逆轉(zhuǎn)得到，故2-31 解（1）因終端接的是感性復(fù)阻抗，欲匹配，應(yīng)利用并聯(lián)短路支節(jié)提供一容性電抗。這樣即可使處的等效阻抗呈純阻，即，于是（2）（3）若匹配裝置放于處，則，這就要求并聯(lián)短路支節(jié)提

9、供一感性電抗。于是2-32 解（1）求、在圓圖上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，其電刻度為，以為半徑做圓交實(shí)軸分別為、，讀得（2）第一個(gè)出現(xiàn)極值的是最大電阻，距負(fù)載為（3）沿等圓以為半徑旋至點(diǎn)（），讀得2-33 解 單螺調(diào)配器是以改變螺釘?shù)牟迦肷疃群臀恢眠_(dá)到匹配目的的，其工作原理與單支節(jié)匹配器完全一樣。2-34 解 （1）在圓圖上找到和二圓之交點(diǎn)，電刻度為；（2）在圓圖上連接點(diǎn)和（），以此為直徑作圓，此即“輔助圓”。（3）由沿等圓順轉(zhuǎn)至，再由沿過(guò)該點(diǎn)的電阻圓旋轉(zhuǎn)交“輔助圓”于、；（4）將“輔助圓”順時(shí)轉(zhuǎn)即到達(dá)的單位圓上，和分別落在和上，再由和沿圓旋轉(zhuǎn)至點(diǎn)即得到了匹配。2-35 解 ，在圓圖上找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)。反轉(zhuǎn)得到，

10、其電刻度為。（1）求、：由沿等圓順轉(zhuǎn)得到，由沿等電導(dǎo)圓旋轉(zhuǎn)交于輔助圓兩點(diǎn)，得，求得，就是說(shuō)，第一支節(jié)的長(zhǎng)度將有兩組解。在圓圖上找到、的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，其電刻度分別為、，則（2）求、：由、沿各自的等圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，交于單位圓（）得到，要求，故，其電刻度為，其電刻度為故得為使結(jié)構(gòu)緊湊，選長(zhǎng)度較短的一組解，即2-36 解 若用三支節(jié)進(jìn)行調(diào)配，可有下列三種方案。方案一：調(diào)節(jié)，即使，第三支節(jié)不起作用，只調(diào)、達(dá)到匹配目的，這就是前題的情況。方案二：調(diào)節(jié)，使第二支節(jié)不起作用，相當(dāng)于用相距的和支節(jié)來(lái)調(diào)配。此時(shí)的輔助圓位于左半實(shí)軸上。終端導(dǎo)納歸一值的電刻度仍為。由沿等圓順轉(zhuǎn)得到：。再由沿圓旋轉(zhuǎn)交“輔助圓”于兩點(diǎn)，得到，于是求得，在圓圖上找到、