微波无源器件ppt课件.ppt

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1、主要内容：微波无源元器件微波有源元器件微波集成电路简介第九章微波元器件与集成电路微波元器件无源元器件有源元器件基本电抗元件终端元件连接元件分支元件（功率分配元件）衰减器和移相器定向耦合器滤波器谐振器隔离器……微波振荡器微波放大器微波混频器微波倍频器微波控制器件……（重点）（了解）8.1电抗元件3、若传输线中的不均匀区域具有电容或电感的性质，可以等效为电感或电容，即电抗元件。4、原理：在传输线的不均匀区域附近，电磁场比较复杂，可以分解为主模和多个高次模式的叠加，其中主模可以传输，而高次模截止，只能分布在不均匀区附近。因此不均匀区附近储存了高次模式

2、的电磁场能量。若储存的主要是电场能量，则不均匀区域相当于一个储存电能的电容；若储存的主要是磁场能量，则不均匀区域相当于一个储存磁能的电感。一、基本概念2、传输线中的不均匀区域：传输线中结构、尺寸、参数发生突变的区域。1、终端短路或开路的传输线电抗元件等效传输线中的不均匀区域电抗元件等效二、常见电抗元件三、矩形波导中的金属膜片1、容性膜片：侧视横截面dabd膜片附近电场较集中，储存了电能，相当于电容。2、感性膜片：adbd膜片附近磁场较集中，储存了磁能，相当于电感。俯视横截面3、谐振窗：ab谐振波长：谐振时，并联回路的电抗无穷大（相当于开路），无

3、反射；失谐时，并联回路的电抗为容性或感性，反射较大；作用：一个谐振窗相当于带通滤波器，谐振的频率就是可通过的频率。b’a’四、矩形波导中的金属销钉1、容性销钉：2、感性销钉：2r2、电纳可调螺钉：为防止出现串联谐振和击穿现象，销钉一般旋进深度较小，工作于容性状态。销钉越粗，电容值越大。dd<λg/4d>λg/4d≈λg/4串联谐振＝短路带阻滤波器四支节负载匹配装置一个可调销钉相当于一个并联电抗支节五、传输线中的阶梯1、矩形波导E面阶梯：E面：与电场矢量平行的平面2、矩形波导H面阶梯：H面：与磁场矢量平行的平面3、同轴线中的阶梯六、微带电路中的电

4、容、电感1、串联电容：交指电容电容值较大叠层电容电容值更大间隙电容电容值较小2、串联电感：一段无耗短传输线一段Zc大的短传输线可等效为串联电感；一段Zc小的短传输线可等效为并联电容。若Zc大，则L大，C小可忽略若Zc小，则C大，L小可忽略当介质基片厚度一定时，微带宽度W↘，则Zc↗；预备知识：CL/2等效L/2一段窄的短微带线可等效为串联电感；一段宽的短微带线可等效为并联电容。l用高阻抗微带短线实现串联电感高阻抗段环形电感圆形螺旋电感方形螺旋电感为加大电感值，将高阻抗线弯曲、螺旋，增加匝数：3、串联在传输线上的谐振回路：LCCLl4、并联电容、

5、电感：用低阻抗线实现并联电容：低阻抗段用并联的终端开路支节实现并联电容或并联电感；5、并联在传输线上的谐振回路：在传输线上并联一个或多个支节，这些支节等效于串联或并联谐振回路。6、微带线中的串联电阻：R高阻金属薄膜，吸收电磁能量9.2微波滤波器一、低频滤波器设计将所需其他滤波器的衰减特性通过频率变换，得到对应的低通滤波器衰减特性；设计该对应的低通滤波器的电路结构和元件值；应用频率变换，得到所需滤波器的电路结构和元件值。（衰减）（频率）低通滤波器的设计已非常成熟；低通滤波器：最平坦式、切比雪夫式、椭圆函数式二、微波滤波器设计先按低频滤波器的常规设

6、计方法，设计出低频集总元件滤波器，得到其电路结构和每一个元件值；然后，用微波频段的元件代替已设计电路中的集总元件，该过程称为集总参数电路的微波实现。如，波导中，电感、电容就可以用波导膜片、销钉来实现，微带电路中也可用微带间隙、分支等来实现电感、电容。三、微带滤波器集总元件电路1、低通滤波器1微带电路实现方案LLC（电感）（交指电容）C1C3C5L2L4L6高阻抗短线（窄线）相当于串联电感低阻抗短线（宽线）相当于并联电容经过计算确定每段微带的长度、宽度，使其等效电抗值与集总元件电路中的对应电抗值的相等。C1C3C5L2L4L6微带电路实现方案2、

7、低通滤波器2集总元件电路C2C4L1L3椭圆函数式低通滤波器L2L4L5C63、低通滤波器3微带电路实现方案4、带通滤波器输入输出两端开路的微带段，长度均为λg/2微带段两端开路，波导波长等于λg的电磁波才可以在微带段上谐振并持续存在；微带段与微带段之间有能量耦合；输入信号中，只有谐振频率及其附近频率的信号才可以一级一级耦合到输出口，故为带通滤波器。平行耦合微带型带通滤波器某实际微带电路中的耦合带通滤波器屏蔽盒中的微带带通滤波器将微带段折弯，以减小体积平行耦合微带型带通滤波器的变形同轴线输入同轴线输出5、带阻滤波器λg1/4终端开路输入输出对于

8、波导波长等于λg1、λg2、λg3的电磁波而言，并联的终端开路四分之一支节实现了对地短路的功能，这些频率的信号不能通过，故为带阻滤波器。λg2/4λg