无源器件讲义.ppt

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1、无源器件原理及介绍无源器件像滤波器、分配器、谐振回路等以实现信号匹配、分配、滤波等有源器件像微波晶体管、微波固态谐振器等以实现信号产生、放大、调制、变频等各种无源、有源元器件是微波系统的重要组成部分，它们的功能是对微波信号进行必要的处理和变换简介微波器件器件工作原理关键技术参数器件选型无源器件器件器件工作原理无源器件器件传输线分类：1、微带线无源器件器件器件工作原理2带状线无源器件器件器件工作原理3、同轴线无源器件器件器件工作原理关键技术参数工作带宽插入损耗回波损耗带外抑制无源交调功率容限无源器件微波元器件按性质分为三类：线性互易元器件线性非互易元器件非线性元器件

2、分类微波器件线性互易元器件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性，并满足互易定理主要包括：连接匹配元件、功率分配元器件、微波滤波器件及微波谐振器件等线性非互易元器件包括：铁氧体器件（隔离器、环行器等）非线性元器件能引起频率的改变从而实现放大、调制、变频等分类微波器件从工程应用的角度重点介绍连接匹配元件功率分配元器件微波谐振元件微波铁氧体器件无源器件连接匹配元件：终端负载微波连接元件阻抗匹配元件无源器件—连接匹配元件简介终端负载：连接在传输系统终端实现终端短路、匹配、标准失配等功能的元件终端负载无源器件—连接匹配元件匹配负载：是一种几乎能全部吸收输入功率的单端口元

3、件。同轴线匹配负载是由在同轴线内外导体间放置圆锥或阶梯形吸收体构成微带匹配负载一般用半圆形的电阻作为吸收体，具有频带宽，功率容量大的特点。失配负载：既能吸收一部分微波功率又反射一部分微波功率，一般制成一定驻波的标准失配负载，主要用于测量。短路负载：实现微波系统短路的器件。终端负载无源器件—连接匹配元件性能指标：工作带宽回波损耗无源交调功率容限接头类型终端负载无源器件—连接匹配元件衰减器是二端口互易元件衰减器最常用的是吸收式衰减器工程中通常使用的是同轴型衰减器由“π”型或“T”衰减网络组成。同轴衰减器通常有固定及可变衰减两种。衰减器无源器件—连接元件衰减器主要用于检

4、测系统中控制微波信号传输能量、消耗超额能量，因而扩展信号测量的动态范围，诸如功率计，频谱分析仪，放大器，接收器等。衰减器无源器件—连接元件衰 减值：标准衰减值从0分贝至60分贝，在0至20分贝的范围内可以0.5分贝递增，20至30分贝范围通常以1分贝递增，更大的衰减值由用户指定频响与带宽：同轴衰减器通常工作于标称的宽频带内。平均功率：为使器件特性不发生改变或免受永久性损坏所允许的最大连续功率值，衰减器的能量耗散单元具有热转换功能，高功率衰减器需要散热片、散热器或二者的结合使用。峰值功率：为器件特性不发生改变或免受永久性损坏所允许的最大脉冲功率系值，对应于一定脉宽和

5、循环周期脉冲的传输，传输功率与连续功率的百分比为负载数（负荷因数）。衰减器性能指标无源器件—连接元件在微波系统中，需将微波功率按一定比例分成两路或多路，必须使用功率分配器件。功率分配器包括：定向耦合器、功分器、微波分支器。简介无源器件—功率分配元器件定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件，是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。如图示：耦合装置的耦合方式有孔、分支线、耦合线等形成不同的定向耦合器。无源器件—功率分配元器件定向耦合器耦合装置①④②③P4P3P2P1(1)耦合度输入端“①”的输入功率P1与耦合端“③”的输出功率P3之比定义为耦合度，记作C。C

6、=10lg（dB）无源器件—功率分配元器件定向耦合器(2)隔离度输入端“①”的输入功率P1与隔离端“④”的输出功率P4之比定义为隔离度，记作I。I=10lg（dB）无源器件—功率分配元器件定向耦合器(3)定向度耦合端“③”的输入功率P3与隔离端“④”的输出功率P4之比定义为定向度，记作D。D=10lg=20lg=I-C（dB）无源器件—功率分配元器件定向耦合器(4)输入驻波比端口“②、③、④”都接匹配负载时的输入端口“①”的驻波比定义为输入驻波比。ρ=无源器件—功率分配元器件定向耦合器工作带宽工作带宽是指定向耦合器的上述C、I、D、ρ等参数均满足要求时的工作频率范

7、围。无源器件—功率分配元器件定向耦合器双分支定向耦合器原理Z0PZ0PZt2Zt1Z1Z2Z4Z3ADBCλg/4λg/4①④③②无源器件—功率分配元器件定向耦合器举例平行耦合微带定向耦合器（反向）~U0Z0Z0o·Z0eZ0Z0Z0④③②①θ无源器件—功率分配元器件定向耦合器举例用途：信号注入功率流监测测定驻波比信号采样无源器件—功率分配元器件定向耦合器应用主要技术参数工作频带插入损耗回波损耗耦合度方向性功率容量接头类型无源交调无源器件—功率分配元器件定向耦合器在微波电路中，为了将微波功率按一定比例分成两路或多路，必须使用功率分配器。功率分配器类型很多，有同轴线

8、型、带状线