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第五章微波倍频器

微波技术基础第五章课后答案

5-2若一两端口微波网络互易,则网络参量[]Z 、[]S 的特征分别是什么? 解: 1221Z Z = 1221S S = 5-4 某微波网络如右图。写出此网络的[ABCD]矩阵,并用[ABCD]矩阵推导出对应的[S]及[T]参数矩阵。根据[S]或[T]阵的特性对此网络的对称性做出判断。 75Z j =Ω 解: 因为, 312 1 50275,2125025j j A A A j j --????? ???===????-???? 所以,1231 375 421200 4 j A B A A A j C D ??--??? ? ==???? ????--???? 因为,归一化电压和电流为:()()() i i i V z a z b z = =+ ()(()()i i i i I z I z a z b z ==- (1) 归一化ABCD 矩阵为: 00/A B Z a b CZ D c d ?? ??=???????? (2) 所以: 1122220()()/a b A a b B a b Z +=++- 1102222()()a b CZ a b D a b -=++- (3) 从而解得: 1 001100221(/)1(/)1()1()A B Z A B Z b a CZ D CZ D b a ----+???????? =????????----+???? ???? (4) 所以进而推得[S]矩阵为:

????? ?+-+----++++= D CZ Z B A BC AD D CZ Z B A D CZ Z B A S 000000/2)(2//1 ][ (5) ???? ??????--+-=j j j S 272 227 42 1 1][ (6) 由(3)式解得 ??? ??????? ??-+-++++----+=???? ??220000000011////21b a D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A a b (7) 所以, ?? ?? ??-+-++++----+=D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A T 00000000////21][ (8) ? ??? ? ?????--+--=j j j j T 274214212721][ (9) 因为[S]阵的转置矩阵][][S S t =,所以,该网络是互易的。 5-5 求下图两端口T 形网络的Z 参数。(D 换C ) 解: 端口2开路时端口 1的输入阻抗: 21 111 A C I V Z Z Z I == =+ 2121 211 110 () C A C C C A C I Z V Z Z V V Z Z Z I I I Z Z =+= = ==+ 12 222 B C I V Z Z Z I == =+ 5-7 证明互易网络散射阵的对称性: 证明: [][][]Z I V = [][])][])Z a b a b ∴-=+ ([]([]Z a Z b ∴=+

《通信原理》第五章 模拟通信系统常用的基本规律和技巧.

基本概念 调制 - 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 广义调制 - 分为基带调制和带通调制(也称载波调制)。 狭义调制 - 仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合,调制一词均指载波调制。 调制信号 - 指来自信源的基带信号。 载波调制 - 用调制信号去控制载波的参数的过程。 载波 - 未受调制的周期性振荡信号,它可以是正弦波,也可以是非正弦波。 已调信号 - 载波受调制后称为已调信号。 解调(检波) - 调制的逆过程,其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 解调器输入信噪比定义 i i S N =解调器输入信号的平均功率 解调器输入噪声的平均功率 解调器输出信噪比定义 2 o o 2o o ()() S m t N n t ==解调器输出有用信号的平均功率解调器输出噪声的平均功率 输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。 制度增益定义 00 //i i S N G S N = 门限效应 输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降,而是急剧恶化的现

象称为门限效应。同步解调器不存在门限效应。 2. 调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。 扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。 3.基本规律和技巧 第一部分线性调制 前提:信道和滤波器都是理想的,幅频特性是常数1,所有的载波振幅也为1。 1、一般情况下,一个基带信号(或低通信号)乘以高频正弦或余弦载波后,平均功率减半,若再通过单边带滤波器,平均功率又减半,这是由于上下边带所携带功率相等的缘故。 2、具有窄带噪声形式(例如单边带调制信号)的已调信号通过相干解调器后,平均功率减为四分之一,这是由于其正交分量被滤除的缘故。其余形式的已调信号通过相干解调器后,平均功率减半。 3、包络检波器输出有用信号等同原调制信号,故其平均功率与调制信号平均功率一致;输出噪声与输入噪声平均功率一致。 m t的平均4、包络检波器的输出有用信号的平均功率等于调制信号() 功率,输出噪声功率等于输入噪声功率。 5、相干解调器输出噪声双边带功率谱密度形状有低通滤波器决定,与

知识题选解第4章微波网络基本

第4章微波网络基础 4.5 习题 【1】为什么说微波网络方法是研究微波电路的重要手段?微波网络与低频网络相比较有哪些异同点? 【2】表征微波网络的参量有哪几种?分别说明它们的意义、特征及其相互间的关系。【3】二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些?它们与网络参量有何关系?【4】求图4-17 所示电路的归一化转移矩阵。 图4-17 习题4图 Z θ (a) 其【解】同[例4-9]见教材PP95 求图4-9长度为θ的均匀传输线段的A和S。 图4-9 长度为θ的均匀传输线段 【解】: 从定义出发求参数,定义为: 此文档最近的更新时间为:2020-8-3 18:27:00

1112122 1212222 U A U A I I A U A I =-?? =-? 先确定A 矩阵。当端口(2)开路(即20I =)时,2T 面为电压波腹点,令2m U U =,则 ()1cos 2 j j m m U U e e U θθ θ-= +=,且此时端口(1)的输入阻抗为10cot in Z jZ θ=-。 由A 矩阵的定义得: 21112 cos I U A U θ== = ,2111212 200 /cos sin cot in m m I U Z U I A j U U jZ U Z θθ θ== = ==- 当端口(2)短路(即20U =)时,2T 面为电压波节点,令22,22 m m U U U U + -= =- ,则()1sin 2 j j m m U U e e jU θθ θ-= -=,且此时端口(1)的输入阻抗为10tan in Z jZ θ=。 由A 矩阵的定义得: 2 1120200sin sin m m U jU U A jZ I U Z θθ== ==- ,2 12220cos cos m m U I I A I I θθ====- 也可以利用网络性质求1222,A A 。 由网络的对称性得:2211cos A A θ== 再由网络可逆性得:21122120210 1cos 1sin sin /A A A jZ A j Z θθθ--=== 于是长度为θ的均匀传输线段的A 矩阵为 00cos sin sin /cos jZ j Z θ θθθ?? =? ??? A 如果两端口所接传输线的特性阻抗分别为01Z 和02Z ,则归一化A 矩阵为 0j θθ?? ? ?=? ?? ??? ? A 当01020Z Z Z ==时

微波通信原理的详细介绍

微波通信原理的详细介绍 我国微波通信广泛应用L、S、C、X诸频段,K频段的应用尚在开发之中。由于微波的频率极高,波长又很短,共在空中的传播特性与光波相近,也就是直线前进,遇到阻挡就被反射或被阻断,因此微波通信的主要方式是视距通信,超过视距以后需要中继转发。一般说来,由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗,每隔50公里左右,就需要设置中继站,将电波放大转发而延伸。这种通信方式,也称为微波中继通信或称微波接力通信长距离微波通信干线可以经过 几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通信质量。微波站的设备包括天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等。为了把电波聚集起来成为波束,送至远方,一般都采用抛物面天线,其聚焦作用可大大增加传送距离。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰,我国现用微波系统在同一频段同一方向可以有六收六发同时工作,也可有八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量。多路复用设备有模拟和数字之分。模拟微波系统每个收发信机可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信,可用于不同容量等级的微波电路。数字微波系统应用数字复用设备以30路电话按时分复用原理组成一次群,进而可组成二次群120路、三次群480路、四次群1920路,并经过

数字调制器调制于发射机上,在接收端经数字解调器还原成多路电话。最新的微波通信设备,其数字系列标准与光纤通信的同步数字系列(SDH)完全一致,称为SDH微波。这种新的微波设备在一条电路上八个束波可以同时传送三万多路 数字电话电路(2.4Gbit/s)。微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务传送,如电话、电报、数据、传真以及采色电视等均可通过微波电路传输。微波通信具有良好的抗灾性能,对水灾、风灾以及地震等自然灾害,微波通信一般都不受影响。但微波经空中传送,易受干扰,在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向,因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。此外由于微波直线传播的特性,在电波波束方向上,不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划,使之不受高楼的阻隔而影响通信。近年来我国开发成功点对多点微波通信系统,其中心站采用全向天线向四周发射,在周围50公里以内,可以有多个点放置用户站,从用户站再分出多路电话分别接至各用户使用。其总体容量有100线、500线和1000线等不同的容量的设备,每个用户站可以分配十几或数十个电话用户,在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。这种点对多点微波通信系统对于城市郊区、县城至农村村镇或沿海岛屿的用户、对分散的居民点也十分合用,较为经济。微波通信还有“对流层散射通信”、“流星余迹通

通信原理基础知识

通信原理基础知识 通信原理基础知识专栏 本课程为计算机通信专业、网络工程专业,及计算机科学与技术专业的学生开设。其目的是使计算机学院毕业的学生具有一定的通信知识背景,了解和掌握现代通信的基本原理及相关技术,尤其是数字通信的基本原理,为进一步学习后续通信和网络专业课程打下基础。[ 阅读全文] 第1章通信系统概述 更多.. 通信按传统理解就是信息的传输与交换,信息可以是语音、文字、符号、音乐、图像等等 第1节通信的基本概念 第2节通信的发展历程 第3节通信的发展趋势 第4节本书概述 第2章传输介质 更多.. 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体 第1节传输介质的基本概念 第2节双绞线 第3节同轴电缆 第4节无线信道 第5节无线信道的微波频段 第6节光纤 第3章信号的传输技术 更多.. 根据国际电信联盟(ITU)的定义,传输是指通过物理介质传播含有信息的信号的过程 第1节传输技术概述 第2节模拟信号的调制传输 第3节数字信号的基带传输 第4节数字信号的调制传输 第5节光信号的传输 第4章信号的数字化处理技术 更多..通信系统中的信号可以分为模拟信号与数字信号两大类,与模拟信号相比,由于数字信号在传输、交换、处理等过程中有极大的优越性,因此目前的通信系统普遍是以数字信号为主的数字通信系统

概述 第1节模拟信号的数字化 第2节多路复用技术 第3节数字复接技术 第4节同步技术 第5节同步数字系列(SDH) 第5章信号的交换 更多..“交换”即是在通信网大量的用户终端之间,根据用户通信的需要,在相应终端设备之间互相传递话音、图像、数据等信息 第1节交换技术概述 第2节数字程控交换 第3节ATM交换 第4节以太网交换 第5节光交换 第6章话音通信 更多.. 公用交换电话网即PSTN(Public Switched Telephone Network),它是以电路交换为信息交换方式, 以电话业务为主要业务的电信网。PSTN同时也提供传真等部分简单的数据业务 第1节公用交换电话网(PSTN) 第2节信令与信令网 第3节智能网 第7章数据通信基础 更多.. 数据通信是指计算机和其他数字设备之间通过通信节点、有线或无线链路进行数字信息的交换 第1节数据通信的演变 第2节数据通信概述 第3节数据通信系统主要任务 第4节数据传输方式 第5节数据通信关键技术 第6节数据通信系统技术指标 第7节数据通信网 第8节OSI参考模型与协议 第8章局域网 更多.. 局域网是一种地理范围有限的网络,是一种使小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络 第1节局域网概述 第2节局域网技术 第3节以太网 第4节家庭网

习题选解_第4章 微波网络基础概要

第4章 微波网络基础 4.5 习题 【1】 为什么说微波网络方法是研究微波电路的重要手段?微波网络与低频网络相比较 有哪些异同点? 【2】 表征微波网络的参量有哪几种?分别说明它们的意义、特征及其相互间的关系。 【3】 二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些?它们与网络参量有何关系? 【4】 求图4-17 所示电路的归一化转移矩阵。 图4-17 习题4图 其【解】同[例4-9]见教材PP95 求图4-9长度为θ的均匀传输线段的A 和S 。 图4-9 长度为θ的均匀传输线段 【解】: 从定义出发求参数,定义为: 1112122 1212222 U A U A I I A U A I =-?? =-? 先确定A 矩阵。当端口(2)开路(即20I =)时,2T 面为电压波腹点,令2m U U =,则 ()1cos 2 j j m m U U e e U θθ θ-= +=,且此时端口(1)的输入阻抗为10cot in Z jZ θ=-。 由A 矩阵的定义得: 21112 cos I U A U θ== = ,2111212 200 /cos sin cot in m m I U Z U I A j U U jZ U Z θθ θ== = ==- 此文档最近的更新时间为:2019-6-30 23:29:00

当端口(2)短路(即20U =)时,2T 面为电压波节点,令22,22 m m U U U U + -= =- ,则()1sin 2 j j m m U U e e jU θθ θ-= -=,且此时端口(1)的输入阻抗为10tan in Z jZ θ=。 由A 矩阵的定义得: 2 1120200sin sin m m U jU U A jZ I U Z θθ== ==- ,2 12220cos cos m m U I I A I I θθ====- 也可以利用网络性质求1222,A A 。 由网络的对称性得:2211cos A A θ== 再由网络可逆性得:21122120210 1cos 1sin sin /A A A jZ A j Z θθθ--=== 于是长度为θ的均匀传输线段的A 矩阵为 00cos sin sin /cos jZ j Z θ θθθ?? =? ??? A 如果两端口所接传输线的特性阻抗分别为01Z 和02Z ,则归一化A 矩阵为 0j θθ?? ? ?=? ?? ??? ? A 当01020Z Z Z ==时 cos sin sin cos j j θθθθ?? =? ??? A 【6】(返回)求图4-19所示π型网络的转移矩阵。 2 2 1 I V 图4-19 习题6图 【解】(返回) 计算的方法有两种: 方法一:根据定义式计算; 方法二:如下,分解的思想。 思路:分解成如图所示的单元件单元电路,之后利用级联网络转移矩阵。

微波网络教案—李恩

绪论 授课时数:1学时 一、教学内容及要求 分析微波网络的研究方法; 介绍微波网络概述、应用及发展前景; 讲解本课程重点及学习方法。 二、教学重点与难点 本课程要求掌握的先修课程中涉及的相关知识点,本课程涉及的主要重点内容,学习本课程的要求,及微波网络的工程应用。 三、作业 无 四、本章参考资料 《电磁场与电磁波》、《微波技术基础》、《微波网络》。 五、教学后记 上课后,待补充。 第一章微波网络基础 授课时数:6学时 一、教学内容及要求 回顾交变电磁场与导波理论,介绍导波系统的电路概念,讲解场路转换的等效基础和方法(2学时),要求了解; 回顾传输线理论及应用,讲解几种典型的三端口网络(接头)的性质及特性的分析过程和方法(2学时),要求掌握。 讲解微波网络中的几个基本定理:坡印亭能量定理、互易定理、福斯特电抗定理及对偶电路定理(2学时),要求掌握; 二、教学重点与难点 场路转换的等效基础和方法;等效电压和等效电流,模式电压和模式电流;网络的复数功率,互易网络的性质和条件,无耗网络导抗函数的性质,对偶网路满足的条件和转换关系。 三、作业

教材P32:1-2; 课堂讨论:利用等效电流和等效电压及传输功率,讨论波导的阻抗。 四、本章参考资料 《电磁场与电磁波》、《微波技术基础》,《Microwave Engineering》。 五、教学后记 上课后,待补充。 第二章微波网络特性参量 授课时数:6学时 一、教学内容及要求 讲解微波网络固有特性参量[Z],[Y],[A],[S],[T]的定义、性质、相互间关系及求解方法(3学时),要求掌握; 讲解微波网络的工作特性参量的[A]和[S]表示法(3学时),要求熟练掌握。 二、教学重点与难点 微波网络固有特性电路参量:[Z]、[Y]、[A]和波参量:[S]、[T],区分[A]和[T]及其在二端口网络级联中的应用;固有特性电路参量间的相互关系和转换;网络参量[S]的性质。工作特性参量主要包含对象,及相应的[A]和[S]表示法。 三、作业 教材P61:2-4、2-6。 四、本章参考资料 《微波技术基础》,《Microwave Engineering》,《微波网络》。 五、教学后记 上课后,待补充。 第三章微波网络解析分析法 授课时数:10学时 一、教学内容及要求 讲解二端口和四端口网络的矩阵代数分析法(4学时),要求熟练掌握; 讲解对称网络的本征矢量分析法(2学时),要求了解; 讲解面对称网络的奇偶模分析法(4学时),要求掌握。

习题选解_第4章微波网络基础

第4章微波网络基础 此文档最近的更新时间为:2019-6-3019:49:00 第4章微波网络基础 4.5习题 【1】为什么说微波网络方法是研究微波电路的重要手段?微波网络与低频网络相比较有哪些异同点? 【2】表征微波网络的参量有哪几种?分别说明它们的意义、特征及其相互间的关系。 【3】二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些?它们与网络参量有何关系? 【4】求图4-17所示电路的归一化转移矩阵。 图4-17习题4图 Z (a) 其【解】同[例4-9]见教材PP95求图4-9长度为的均匀传输线段的A和S。 图4-9长度为的均匀传输线段 【解】: 从定义出发求参数,定义为: UAUAI 1112122 IAUAI 1212222 先确定A矩阵。当端口(2)开路(即I 20)时,T2面为电压波腹点,令U2U m,则 U mjj U1eeUcos,且此时端口(1)的输入阻抗为Z in1jZ0cot。 m 2 由A矩阵的定义得: A 11 U 1 U cos , IU/ZUcossin 11in1m Aj 21

20 I 2 UUjZcotUZ 20200 m I 2 1

第4章微波网络基础 UU mm 当端口(2)短路(即U20)时,T2面为电压波节点,令2,2 UU,则 22 U mjj U1eejUsin,且此时端口(1)的输入阻抗为Z in1jZ0tan。 m 2 由A矩阵的定义得: UjUsin 1m AjZ 120 IUZ 200 m U 2 sin ,A 22 I I cos m m 1 II 20 U 2 cos 也可以利用网络性质求A 12,A22。 由网络的对称性得:A 22A11cos 再由网络可逆性得: 2 AA1cos1 1122 AjZ 120 Ajsin/Z 210 s in 于是长度为的均匀传输线段的A矩阵为 A cosjZsin 0 jsin/Z cos 如果两端口所接传输线的特性阻抗分别为Z和Z 02,则归一化A矩阵为 01 A j ZZsin 020 cosj ZZZ 01 0102 ZZsinZ 010201 ZZ 002 cos 当Z ZZ时 01020 A c osjsin jsincos 【6】(返回)求图4-19所示π型网络的转移矩阵。

短波通信原理

短波通信原理 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老与传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘太,还在快速发展。其原因主要有三: (一)短波就是唯一不受网络枢钮与有源中继体制约的远程通信手段,一但发生战争或灾害,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式,其抗毁能力与自主通信能力与短波无可相比; (二)在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波; (三)与卫星通信相比,短波通信不用支付话费,运行成本低。 近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造与充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进与有效,满足新时代各项工作的需要,无疑就是非常有意义的。 这里简要介绍短波通信的一般概念,优化短波通信的经验,以及一些热门的新技术。 1、短波通信的一般原理 1、1、无线电波传播 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。 无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁

波传播的特性,又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段,其中:超长波的波长为100,000米~10,000米,频率3~30千赫;长波的波长为10,000米~1,000米,频率30~300千赫;中波的波长为1,000米~100米,频率300千赫~1、6兆赫;短波的波长为100米~10米,频率为1、6~30兆赫;超短波的波长为10米~1毫米,频率为30~300,000兆赫(注:波长在1米以下的超短波又称为微波)。频率与波长的关系为:频率=光速/波长。 电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中,由于反射、折射、散射及绕射,其传播方向经历各种变化,由于扩散与媒介质的吸收,其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强,必须掌握电波传播的途径、特点与规律,才能达到良好的通信效果。 常见的传播方式有: 地波(地表面波)传播 沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。地波的传播途径如图1、1 所示。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中,由于能量逐渐被大地吸收,很快减弱(波长越短,减弱越快),因而传播距离不远。但地波不受气候影响,可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号,都就是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。直射波传播 直射波又称为空间波,就是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中,它的强度衰减较慢,超短波与微波通信就就是利用直射波传播的。 在地面进行直射波通信,其接收点的场强由两路组成:一路由发射天

微波技术与天线复习知识要点

《微波技术与天线》复习知识要点 绪论 微波的定义:微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段。 微波的频率范围:300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm 微波的特点(要结合实际应用):似光性,频率高(频带宽),穿透性(卫星通信),量子特性(微波波谱的分析) 第一章均匀传输线理论 均匀无耗传输线的输入阻抗(2个特性) 定义:传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗 注:均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。 两个特性: 1、λ/2重复性:无耗传输线上任意相距λ/2处的阻抗相同Z in(z)= Z in(z+λ/2) 2、λ/4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ/4)=Z02 证明题:(作业题) 均匀无耗传输线的三种传输状态(要会判断) 参数行波驻波行驻波 |Γ|010<|Γ| <1 ρ1∞1<ρ<∞ Z1匹配短路、开 路、纯电抗 任意负载 能量电磁能量 全部被负载吸 收 电磁能量在原地震荡 1.行波状态:无反射的传输状态

匹配负载:负载阻抗等于传输线的特性阻抗 沿线电压和电流振幅不变 电压和电流在任意点上同相 2.纯驻波状态:全反射状态 负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态 3.行驻波状态:传输线上任意点输入阻抗为复数 传输线的三类匹配状态(知道概念) 负载阻抗匹配:是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时只有从信源到负载的入射波,而无反射波。 源阻抗匹配:电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源。此时,信号源端无反射。 共轭阻抗匹配:对于不匹配电源,当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时,即当Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值。 共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。 传输线的阻抗匹配(λ/4阻抗变换)(P15和P17) 阻抗圆图的应用(*与实验结合) 史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。 1.反射系数圆图:Γ(z)=|Γ1|e j(Φ1-2βz)= |Γ1|e jΦ Φ1为终端反射系数的幅度,Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。反射系数圆图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小。 2.阻抗原图(点、线、面、旋转方向): 在阻抗圆图的上半圆内的电抗x>0呈感性,下半圆内的电抗x<0呈容性。 实轴上的点代表纯电阻点,左半轴上的点为电压波节点,其上的刻度既代表r min又代表行波系数K,右半轴上的点为电压波腹点,其上的刻度既代表r max又代表驻波比ρ。 |Γ|=1的圆图上的点代表纯电抗点。 实轴左端点为短路点,右端点为开路点,中心点处是匹配点。 在传输线上由负载向电源方向移动时,在圆图上应顺时针旋转,;反之,由电源向负载方向移动时,应逆时针旋转。 3.史密斯圆图: 将上述的反射系数圆图、归一化电阻圆图和归一化电抗圆图画在一起,就构成了完整的阻抗圆图。

(完整版)微波与天线课程教学大纲

《微波与天线》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码:ES326 2、课程名称:微波与天线/Microwave Techniques and Antennas 3、学时/学分:63学时/3.5学分 4、先修课程:工程数学、普通物理、电路基础、电磁场与波 5、面向对象:电子信息类各专业本科生 6、开课院(系)、教研室:电子信息与电气工程学院(电子工程系)、电磁场与微波技术教研室 7、教材、教学参考书: 教材:《微波技术与天线(修订版)》,赵姚同、周希朗,东南大学出版社,1995。 参考书:《微波工程基础》,R.E.柯林,吕继尧译,人民邮电出版社,1981年。 微波原理,鲍家善等,高等教育出版社,1985年。 二、本课程的性质和任务 本课程是通信工程、电子科学与技术本科专业的一门重要的学科基础课,是在学习了“电路基础”和“电磁场与电磁波”等课程基础上,深入学习无线电频谱中极为重要波段 微波领域的重要科目,是理论与工程性、实践性较强的课程。要求学生掌握微波技术与天线的基本概念、基本理论及主要分析计算方法。为后续课程打下必要的理论基础,并具有将微波和天线技术应用于实际的能力。 三、教学内容和要求 本课程主要内容包括传输线理论、规则金属波导、微波集成介质传输系统、微波谐振器、微波网络基础、微波无源元件、天线辐射与接收的理论基础、线天线和面天线。通过学习,要求学生以导行波和导模概念贯穿全书,围绕规则导行波系统理论基础和微波电路元件理论基础,全面掌握微波技术的基础理论、基本技术和基本方法,特别掌握好基本概念;通过天线原理的基本概念、基本原理和基本方法的学习,了解天线系统的性能,掌握提出问题、分析问题、解决问题的方法、为研究设计天线系统打下良好的基础。课程内容如下: 第一章绪论(2) 1、微波波段的划分及其特点 2、微波的应用 3、天线的功能及分类 4、微波技术与天线课程的基本内容 要求:掌握微波的概念及其特点,微波技术的发展和应用领域。 第二章传输线理论(10) 1、传输线的分布参数及其等效电路 2、传输线方程及其求解 3、输入阻抗和反射参数 4、均匀无耗传输线端接不同负载时的工作状态 5、传输线的传输功率 6、圆图 7、传输线的阻抗匹配

习题选解_第4章微波网络基础

第4章微波网络基础 习题 【1】为什么说微波网络方法是研究微波电路的重要手段微波网络与低频网络相比较有哪些异同点 【2】表征微波网络的参量有哪几种分别说明它们的意义、特征及其相互间的关系。 【3】二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些它们与网络参量有何关系 【4】求图4-17 所示电路的归一化转移矩阵。 图4-17 习题4图 Z θ (a) 其【解】同[例4-9]见教材PP95 求图4-9长度为θ的均匀传输线段的A和S。 图4-9 长度为θ的均匀传输线段 【解】: 从定义出发求参数,定义为: 1112122 1212222 U A U A I I A U A I =- ? ? =- ? 先确定A矩阵。当端口(2)开路(即20 I=)时, 2 T面为电压波腹点,令 2m U U =,则 () 1 cos 2 j j m m U U e e U θθθ - =+=,且此时端口(1)的输入阻抗为 10 cot in Z jZθ =-。 由A矩阵的定义得: 此文档最近的更新时间为:2020-9-30 21:47:00

21112 cos I U A U θ== = ,2111212 200 /cos sin cot in m m I U Z U I A j U U jZ U Z θθ θ== = ==- 当端口(2)短路(即20U =)时,2T 面为电压波节点,令22,22 m m U U U U + -= =- ,则()1sin 2 j j m m U U e e jU θθ θ-= -=,且此时端口(1)的输入阻抗为10tan in Z jZ θ=。 由A 矩阵的定义得: 2 1120200sin sin m m U jU U A jZ I U Z θθ== ==- ,2 12220cos cos m m U I I A I I θθ====- 也可以利用网络性质求1222,A A 。 由网络的对称性得:2211cos A A θ== 再由网络可逆性得:21122120210 1cos 1sin sin /A A A jZ A j Z θθθ--=== 于是长度为θ的均匀传输线段的A 矩阵为 00cos sin sin /cos jZ j Z θ θθθ?? =? ??? A 如果两端口所接传输线的特性阻抗分别为01Z 和02Z ,则归一化A 矩阵为 0j θθ???? =? ?? ??? ? A 当01020Z Z Z ==时 cos sin sin cos j j θθθθ?? =? ??? A 【6】(返回)求图4-19所示π型网络的转移矩阵。 2 2 1 I V 图4-19 习题6图 【解】(返回) 计算的方法有两种:

第五章数字光纤通信系统的设计说明

第五章数字光纤通信系统的设计 (2学时) 一、教学目的及要求: 使学生了解整个数字光纤通信系统在整体进行设计时应考虑的因素和设计时使用的主要方法。 二、教学重点及难点: 本章重点:掌握损耗限制系统和色散限制系统中再生中继距离的设计方法。 本章难点:中继距离与系统传输速率的关系。 三、教学手段: 板书与多媒体课件演示相结合 四、教学方法: 课堂讲解、提问 五、作业: 课外作业: 5-1 5-2 5-5 六、参考资料: 《光纤通信》刘增基第五章。 《光纤通信》杨祥林第八章 七、教学内容与教学设计:

和当前设备的技术水平,经过综合考虑和反复计算, 选择最佳路由和局站设置、传输体制和传输速率以 及光纤光缆和光端机的基本参数和性能指标,以使 系统的实施达到最佳的性能价格比。 在技术上,系统设计的主要问题是确定中继距 离,尤其对长途光纤通信系统,中继距离设计是否 合理,对系统的性能和经济效益影响很大。 中继距离的设计有三种方法:最坏情况法(参数 完全已知)、统计法(所有参数都是统计定义)和半 统计法(只有某些参数是统计定义)。 5.1 中继距离受损耗的限制 下图示出了无中继器和中间有一个中继器的数 字光纤线路系统的示意图。 数字光纤线路系统 (a)无中继器; (b) 一个中继器 如果系统传输速率较低,光纤损耗系数较大, 中继距离主要受光纤线路损耗的限制。在这种情况 下,要求S和R两点之间光纤线路总损耗必须不超 过系统的总功率衰减,即 L(αf+αs+αm)≤Pt-Pr-2αc-Me 式中,Pt 为平均发射光功率(dBm),Pr为接收 灵敏度(dBm),αc 为连接器损耗(dB/对), Me 为 系统余量(dB),αf为光纤损耗系数(dB/km), αs [板书] [多媒体课件]

现代通信原理指导书第五章幅度调制系统习题详解

第五章 幅度调制系统 5-1以占空比为1:1、峰 — 峰值为2m A 的方波为调制信号,对幅度为A 的正弦载波进行标准幅度调制,试 ① 写出已调波()AM S t 的表示式,并画出已调信号的波形图; ② 求出已调波的频谱()AM S ω, 并画图说明。 解:① 令方波信号为2 ()(1)2 m m T A nT t nT f t T A nT t n T ? + <<+??=??- +<<+?? 0,1,2,...n = ± ± ,则 000 ()cos 2 ()[()]cos ()cos (1)2 m AM m T A A t nT t nT s t A f t t T A A t nT t n T ωωω? + ≤<+??=+=??- +≤<+?? 其中0,1,2,...n = ± ± 。 ② 取方波信号一个周期的截断信号02 ()0 2 m T m T A t f t T A t ? + <

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