常用微波器件课稿ppt课件.ppt

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1、等效网络法只研究了非均匀区对传输系统的宏观影响，并不涉及非均匀区内部的电磁场特性。因此，如果要设计微波元、器件，也许就不得不利用解析方法、近似方法、数值计算方法等求解非均匀区内部的电磁场得到其等效网络特性。第五章常用微波元件1一个微波系统通常包含微波传输线和微波部件。微波部件的功能是对微波能量或微波信号进行处理和变换。微波元器件又可分为线性互易，线性非互易，非线性和有源器件四大类。第五章常用微波元件2一、线性互易元件这类元件内部只有线性、互易物质，它们只能对微波能量或微波信号进行线性处理和线性变换。这里所说的“线性”是指元件不能做频率或频谱的变换。常见的线性互易元件有：匹配负载，衰减器，

2、移相器，功率分配器，定向耦合器，阻抗匹配器(可调)，阻抗变换器(不可调)，短路活塞，滤波器，微波电桥等等。第五章常用微波元件3二、线性、非互易元件线性、非互易元件内部的媒质是线性的，但具有各向异性。具有非互易特性，其散射矩阵是不对称的。但仍工作于线性区域，属于线性元件范围。常见的线性非互易媒质有磁化铁氧体，磁化等离子体，晶体等等。线性、非互易元件也不能做频率或频谱的变换，它们的主要特征是可以区别沿不同方向传输的导行电磁波。常见的线性、非互易元件有：隔离器，环行器等。第五章常用微波元件4三、非线性元器件非线性元件内部有非线性物质，能对微波的频率或微波信号的频谱进行变换。常用的非线性元、器件

3、有：调制器，检波器，混频器，倍频器等等。四、有源器件微波有源器件可以产生微波能量或对微波信号进行放大。常见的有源器件有：振荡器，放大器，微波管等等。第五章常用微波元件5常见的微波系统均由传输线和上述器件组合而成。近年来，为了实现微波系统的小型化，开始采用由微带和集中参数元件组成的微波集成电路，可以在一块基片上做出大量的元件，组成复杂的微波系统，完成各种不同功能。对微波元件的基本要求：※损耗※输入驻波比※工作频带尽可能宽※功率容量※结构※特殊元件的特殊要求第五章常用微波元件6微波元件是用导行系统做成的，种类繁多。按导行系统结构分：可分为波导型、同轴线型、微带线型等；按工作波型分：可分为单模

4、元件和多模元件；按作用分：可分为连接元件、终端元件、匹配元件、衰减与相移元件、分路元件、滤波元件等。按端口分：可分为一端口元件、二端口元件、三端口元件、四端口元件、五端口元件、六端口元件等。第五章常用微波元件7第五章常用微波元件8常用的矩形波导分支有E面分支、H面分支、双T接头及魔T等，此外还有同轴线分支、微带线分支等。矩形波导的T形接头有E-T接头和H-T接头两种，如图所示。其中E-T接头的分支波导宽面与主波导中TE10模的电场所在平面平行；H-T接头的分支波导的宽面与主波导中TE10模的磁场所在的平面平行。波导分支9E-T接头对于波导的T形接头，我们把主波导的两臂分别称为1和2端口，

5、分支臂称为3端口。分析波导的T形接头的工作特性，可利用波导中TE10模的电场分布来分析。E-T接头和H-T接头中TE10模的电场分布分别如图所示。H-T接头波导分支101、E面分支（E-T接头）（1）（2）（3）（1）（2）（3）当信号由端口1输入时，端口2和3都有输出。当信号由端口2输入时，端口1和3都有输出。波导分支111、E面分支（E-T接头）当信号由端口3输入时，端口1和2等幅反相输出。用散射参量表示则有：S13=-S23；由于1和2端口在结构上对称，故有：S11=S22；（2）（1）（3）波导分支121、E面分支（E-T接头）（1）（2）（3）当信号由1和2等幅同相输入时，端口

6、3没有输出。（2）（1）（3）当信号由1和2等幅反相输入时，端口3输出最大。波导分支131、E面分支（E-T接头）E—T接头的特性可用S矩阵表示。E—T接头使用时多由端3输入，假定端口3匹配（S33＝0)，由于结构对称．端口1和2的驻波比应相等(S11＝S22)，于是E—T接头的S矩阵可以写成波导分支14当信号由端口3输入时，端口1和2等幅同相输出。即：S13=S23；由于1和2端口在结构上对称，故有：S11=S22；（1）（3）（2）2、H面分支（H-T接头）波导分支15当信号由1和2等幅反相输入时，端口3无输出。（1）（3）（2）2、H面分支（H-T接头）当信号由1和2等幅同相输入时

7、，端口3输出最大。（3）（1）（2）波导分支161.E面T和H面T—分路元件E面TH面T串接元件并接元件①端输入，②和③端功率平分，相位相反。用于和差：②和③同相等幅输入，①端无输出②和③反相等幅输入，①端输出最大。④端输入，②和③端功率平分相位相同。用于和差：②和③端同相等幅输入，④端输出最大；②和③端反相等幅输入，④端无输出波导分支17将E-T和H-T组合起来，即得到双T接头，它保持了E-T和H-T接口的特性。3和4是相互隔离的