微波技术习题课-Vol2-波导课件.ppt
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- 关 键 词:
- 微波 技术 习题 Vol2 波导 课件
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1、 1.一空气填充的矩形波导一空气填充的矩形波导中传输中传输TE10波,已知波,已知a b=(6 4)cm2,若沿纵向测得相邻的波腹点与波节点之若沿纵向测得相邻的波腹点与波节点之间的距离为间的距离为4.47cm,求信号源的频率。求信号源的频率。解解:对对TE10波波,lc=2a=12cm由题义知由题义知cmg47.441l而而2)(1cgllll2)(1cggllllcmg88.17lcm96.9)1288.17(188.172llcf zH9281031096.9103 2.在填充介质为在填充介质为er=9的矩形波导的矩形波导(a b=7 3.5cm2)中传输中传输TE10波,求它的截止频率;
2、当波,求它的截止频率;当 f=2GHz时,相时,相速和波导波长各为多少?速和波导波长各为多少?解解:对对TE10波波,lc=2a=14cmcrcccvflelzH8281014.791014103当当 f=2GHz时,时,f fc 满足传输条件满足传输条件22)(1)(1ffcffvvcrcpe29881021014.719103sm/1007.18202)(1)(1ffffcrcgelll2)(1fffccre298981021014.719102103cm35.5解解:工作波长为:工作波长为:3.一空气填充的矩形波导一空气填充的矩形波导a b=(6 4)cm2,信号信号频率为频率为3GHz
3、,试计算对于试计算对于TE10、TE01、TE11和和TM11四种波型的截止波长。四种波型的截止波长。并求可传输模的并求可传输模的波导波长、相波导波长、相移常数、相速、群速及波阻抗。移常数、相速、群速及波阻抗。fclcm1010310398由截止波长的计算公式由截止波长的计算公式22)()(2bnammncl得得cmaTEc1262210l l ,导通导通cmbTEc842201l l,截止截止221121111baTMTEclcm66.64161222 l,截止截止2)2(1acvpl 根据上述计算结果,本题的波导中只能传输根据上述计算结果,本题的波导中只能传输TE10模。模。对对TE10波
4、波,lc=2a,得:得:2)2(1aglllcm09.18)1210(1102gl2mrad/7.341009.1822sm/1043.5)1210(1103828pgvcv2sm/1066.11043.5)103(88282)2(110aTEMTEl7.681)1210(11202 4.矩形波导中的矩形波导中的TM模的纵向电场的分布函数为模的纵向电场的分布函数为,313aam式中式中x、y 的单位是的单位是cm。求。求lc。如果这是如果这是TM32模模,求求波导尺寸波导尺寸a 和和 b。)3sin()3sin(0yxEEz解解:22)()(2bnammnclcm24.4)31()31(222
5、TM32模的模的 m=3,n=2cma9,312bbncmb6 5.空气填充的矩形波导中空气填充的矩形波导中a=2.3cm,b=1cm。若。若 f=20GHz,求求TM11模的模的 fc、lg、vp及波阻抗;又若及波阻抗;又若 f=10GHz,求传播常数求传播常数 g。解解:对对TM11模:模:22)()(2bnamccfcclzGH36.16)101()103.2(12103222282)(1ffkc2)(12ffcfc289)2036.16(110310202mrad/241l2gcmm6.2026.02412(20GHz)fvp2sm/1021.52411020289当当 f=10GHz
6、,由于由于 f fc。当。当 f=10GHz 时时,只能传输只能传输TE10 模。模。若填充介质若填充介质er=2,mr=1,截止频率计算公式为截止频率计算公式为22)()(2bnamcvfrccelrcfe2cf得各模的截止频率得各模的截止频率fc:模式模式TE10 TE01TE20TE11TM11TM21TM12fc(GHz)4.6110.69.2211.57 11.57 14.06 21.71当当 f=10GHz 时时,能传输能传输TE10和和TE20模。模。7.空气填充的矩形波导中空气填充的矩形波导中a=7.2cm,b=3.4cm。(1)当工作波长当工作波长(l=c/f)分别为分别为1
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