微波元器件其电路.doc

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1、1,波导等效为双线理论2,模式电压反应电场的分布规律模式电流反应电场的分布规律3,归一化电压归一化电流4,网络端口上的电特性参数可以用电压和电流来表示,也可以用入射波电压和反射波电压的归一化值来表示。5,6,参考面:网络与外部传输线联系的端面。参考面的位置可以任意选,但必须遵守如下原则:(1)单模传输时,参考面的位置尽量远离不连续性区域,参考面上的高次模场强可以忽略,只考虑主模的场强;(2)选择参考面必须与传输方向相垂直,使参考面上的电压和电流有明确的意义。当网络参考面一旦选定后,所定义的微波网络就是由这些参考面所包围的区域,网络的参数也唯一被确定了。如果参考面位置改变,则网络参数也随之改变

2、。对单模传输来讲网络的端口数就是指外接传输线的路数。端数是指网络外接导线的条数。网络端数=2×网络端口数。,7,微波元件等效为微波网络的原理(1)唯一性定理如果一个封闭曲面上的切向电场(或切向磁场)给定,或者一部分封闭面上给定切向电场,另一部分封闭面上给定切向磁场,那么这个封闭面内的电磁场就被唯一确定。(2)..线性迭加原理8,网络分类1)线性与非线性网络2)可逆和不可逆网络3)无耗和有耗网络4)对称网络及不对称网络9,微波网络的特性(续)(重点掌握)(1)有耗与无耗网络对无耗网络:和为虚数(2)可逆与非可逆网络对可逆网络:若i端口和j端口可逆,则Zij=Zji,Yij=Yji(3)对称与非

3、对称网络若i端口和j端口对称,则Zii=Zjj,Yii=Yjj10,散射参量规定二端口网络参考面T1和T2上的归一化入射波电压的正方向是进网络的,归一化反射波的正方向是出网络的,应用叠加原理,可以写出用两个参考面上的入射波电压来表示两个参考面上的反射波电压的网络方程:N2T2T111微波网络的工作特性参量(重点掌握)(1)、电压传输系数T(2)、插入衰减A(3)、插入相移θ(4)、输入驻波比ρ12,多端口网络S参量若网络为可逆网络,则:若网络为对称网络,设i,j端口对称,则:若网络为无耗网络,则:若网络为可逆、无耗网络,则:第二章微波元件1,元件匹配元件滤波器定向耦合器衰减器移相器谐振腔环行

4、器、隔离器1,波导中的电抗元件(1)电感膜片(2)电容膜片(3)谐振窗(1)销钉电感销钉的电纳与销钉的粗细及根数有关,销钉愈粗,电感电纳愈大;根数愈多,电纳愈大。(2)螺钉螺钉插入波导的深度可以调节,电纳的性质和大小也随之改变。当螺钉插入波导较浅时,一方面会集中电场具有容性电纳的性质;另一方面波导宽壁的轴向电流会流进螺钉从而产生磁场,故又具有感性电纳的性质。但螺钉插入波导的深度较浅,总的作用是容性电纳占优势,可调螺钉的等效电路为并接一个可变电容器。1,微波谐振器集中参数的LC谐振回路用来储能和选频,但不能用于微波频段:(1)随着频率的升高,辐射损耗、导体损耗以及介质损耗急剧增加,使谐振回路的

5、品质因数大大降低,选频特性变差;(2)随着频率的升高电感量L和电容量C将愈来愈小,体积也愈来愈小,致使电感器和电容器的制作困难。。 在微波频段,采用封闭形的微波谐振器(又称谐振腔)。这种谐振器可以定性看成是由集中参数LC谐振回路演变而来的。微波谐振器主要有两大类:传输线型谐振器和非传输线型谐振器。前者是一段两端被开路或短路的传输线,例如:矩形谐振器,圆柱谐振器,同轴谐振器,带状线谐振器和微带谐振器;后者是一种特殊形状谐振器,主要用来作各种微波电子管(如速调管磁控管)的腔体。(一)、微波谐振器的基本参量1、谐振频率f0谐振频率是指谐振器中该模式的场发生谐振的频率。2、品质因数Q0品质因数Q0是

6、微波谐振器的重要参量,其定义为:(二)谐振器的损耗包括:导体损耗、介质损耗和辐射损耗,对于封闭形的谐振器,辐射损耗为零,如果假定谐振器内介质是无耗的,则谐振器的损耗只有壁电流的热损耗,故有: 同轴线谐振腔的多谐性:(三)、矩形谐振腔  1、振荡模式及其场分布矩形波导中传输的模式有TE模和TM模,相应谐振腔中同样有TE振荡模和TM振荡模,分别以TEmnp和TMmnp表示之,其中下标mn和p分别表示场分量沿波导宽壁,窄壁和长度上变化的半驻波数。最低振荡模式为TE101,场分布如图所示。3、圆柱腔最常用的三个模式圆柱腔中最常用的三个振荡模为TM010模,TE111模和TE011模。四、滤波器1,微

7、波滤波器用来分离或组合各种不同频率信号。滤波器的种类繁多。按功能分:有低通、高通、带通和带阻滤波器;按插入衰减频率特性的响应分:有最大平坦式、切比雪夫式和椭圆函数式滤波器;按传输线类型分:有波导型、同轴型、带状型和微带型滤波器;按带宽分:有窄带、中等带和宽带滤波器等。 2、微波滤波器的主要技术指标(1)截止频率fc或频率范围f1~f2;(2)通带内允许的最大插入衰减LAr(dB);(3)阻带内最小衰减LAS(

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