微波考试题借鉴.pdf

微波技术是无线通信和电子工程中的重要领域，主要涉及高频电磁波的产生、传输、控制和应用。本文将从微波的基本概念、传输线理论、阻抗匹配、微波网络以及常见微波器件等方面进行深入阐述。 1. **微波的定义与分类**：微波是指频率在300MHz至300GHz之间，波长介于1米到0.001米的电磁波。家用微波炉通常工作在2450MHz，而“蓝牙”通信使用2.4GHz频段，工业加热则常采用900MHz频率。 2. **微带线与准TEM波**：微带线是一种常见的微波传输结构，其主模并非真正的TEM波，而是准TEM波，即Hz和Ez均不为零。在未加屏蔽时，损耗包括介质损耗、欧姆损耗和辐射损耗。 3. **负载反射与回波损耗**：当负载导致全反射时，反射系数为1，回波损耗RL等于0dB，表示所有输入功率都被反射回信号源。 4. **传输线特性**：传输线上的相隔λg/4的点，阻抗呈倒数关系；相隔λg/2的点，阻抗相同。这与四分之一波长和半波长调谐原理有关。 5. **微波网络散射矩阵**：Sii代表i口接电源时的电压反射系数，Sij表示j口接电源时，从j口到i口的电压传输系数。 6. **传输系统中的波型**：均匀传输系统中，波导无法传输TEM波，因为其横电场和横磁场均为零。 7. **极化简并**：圆柱形波导与矩形波导不同，存在极化简并现象，即在同一频率下，不同极化的模式具有相同的传播常数。 8. **微波网络类型**：双口网络如放大器和滤波器，单口网络如负载和信号源，是微波系统中的基本组件。 9. **模式激励**：模式激励分为电场激励和磁场激励，常见的激励装置包括探针、耦合环、孔/缝激励及直接耦合装置。 10. **同轴线的参数与特性**：同轴线的特性阻抗、电容和电感与内外导体尺寸、介质参数有关，用于不同用途的同轴线，其特性阻抗设计有所不同。 11. **圆柱谐振腔**：TE011模式在圆柱谐振腔中Q0值较高，壁电流仅沿φ方向。 12. **驻波系数与反射系数**：终端短路和开路的传输线具有特定的驻波系数和反射系数，分别为-1和+1。 13. **阻抗匹配方法**：包括负载阻抗匹配、信号源阻抗匹配和信号源共轭匹配，旨在减少反射提高效率。 14. **波导的尺寸关系**：扁波导和标准波导的宽边与窄边的比例有固定关系，用于确保特定模式的传播。 15. **TM波与TE波**：TM波（横磁波）的Ez为零，Hz不为零；TE波（横电波）的Hz为零，Ez不为零。 16. **矩形波导模式**：在矩形波导中，TE10模的非零场分量为Ey、Hx和Hz。 17. **Smith圆图**：Smith圆图用于阻抗匹配计算，不同位置代表不同的阻抗状态。 18. **传输线特性**：电长度与导波波长的关系，以及不同负载条件下传输线的行波与驻波状态。 19. **微波应用中的波段**：X波段雷达工作在厘米波段，P波段雷达工作在米波段。 20. **阻抗匹配器设计**：通过λ/4阻抗变换器可以实现负载阻抗与传输线特性阻抗的匹配。 总结，微波技术涵盖多个方面，包括微波的定义、传输特性、网络分析、匹配技术和器件设计。理解和掌握这些知识点对于在无线通信、雷达技术、微波电子学等领域工作至关重要。