微波技术基础_5_微波元器件ppt课件.ppt

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1、微波技术基础微波元器件引言波导中电抗元件微波连接元件和终接元件衰减器和移相器阻抗调配器和阻抗变换器定向耦合器微波滤波器微波谐振器内容提要微波元件引言波导中电抗元件微波连接元件和终接元件衰减器和移相器阻抗调配器和阻抗变换器定向耦合器微波滤波器微波谐振器内容提要微波元件引言按传输线型式分：1.波导型，2.同轴型，3.微带型按功能分：1.连接元件，2.终端元件，3.匹配元件，4.衰减元件，5.相移元件，6.分路元件，7.波形变换元件，8.滤波元件按变换性质分：1.互易元件，2.非互易元件，3.非线性元件按端口分：一、二、三、四、…等等。引言波导中电抗元件微波连接元件和终接

2、元件衰减器和移相器阻抗调配器和阻抗变换器定向耦合器微波滤波器微波谐振器内容提要微波元件微波电路中，电抗元件的基本结构都是利用微波传输线中结构尺寸的不连续性组成的。可以采用等效电路的方法处理不连续性问题。不连续性引起的损耗很小，因此不连续性的等效电路是电感、电容、理想变压器和无耗传输线段以及它们的组合。电抗元件包括电感器和电容器。电感器是指能够集中磁场和存储磁能的元件；电容器是指能够集中电场和存储电能的元件。一.电容膜片在矩形波导的横向放置一块金属膜片，在其上对称或不对称之处开一个与波导宽壁尺寸相同的窄长窗口。膜片可改变波导内的电场分布规律而产生电容效应，相当于在横截

3、面处并接一个电容器。电容性膜片jB电纳的近似计算公式：二、电感膜片在波导窄壁上放置金属膜片，会使波导宽壁上的电流产生分流，在膜片的附近产生磁场，并存储一部分磁能，这种膜片称为电感膜片。电感性膜片对主模TE10,其磁力线是平行于宽边的闭合曲线,膜片的置入将改变波导内磁场的分布规律而产生电感效应，相当于在传输线上并联一个感性电纳。电纳的近似计算公式：电容膜片和电感膜片组合而形成谐振窗。谐振窗对某一固定频率产生谐振，即当工作频率等于谐振频率时，电磁波可以无反射地通过。其等效电路相当于并联谐振回路。谐振窗及其等效电路3.谐振窗当工作频率等于谐振频率时，并联电纳为零，信号可以

4、无反射地通过，即为匹配状态；当工作频率低于谐振频率时，谐振窗呈感性，磁场储能占优势；当工作频率高于谐振频率时，谐振窗呈容性，电场储能占优势。4.销钉销钉由金属细圆杆对穿波导宽壁或窄壁构成；销钉的工作原理与膜片类似。a）容性销钉b）感性销钉电感销钉的电纳与销钉的粗细及根数有关，销钉越粗，电感电纳越大，根数越多，电纳越大。在微波系统中，往往要将传输功率分成两路或更多路，或将几路功率合成一路，以获得最大功率。三端口分路/合成元件可用于完成这个任务。常用的波导T接头(又称T形分支)有E–T分支、H–T分支。若分支宽面与TE10模式的电场所在的平面平行，即分支波导在主平面的宽

5、壁上，称为E–T分支(串联分支)；1.E–T接头,对臂是几何对称的。设各端口波导中只有TE10模传输，且各输出端口接匹配负载。则:1)信号由端口输入时，端口,有同相输出；3)当信号由端口输入时，端口、有等幅反相输出；2)信号由端口输入时，端口、有同相输出；4)当信号由端口、同相输入时，端口输出最小,为二者之差；若由端口、输入的信号既同相又等幅，则端口输出为零。对称面处在电场驻波波腹点。5)当信号由端口、反相输入时，端口输出最大,为二者之和。对称面处在电场驻波波节点。E-T接头的S矩阵互易：sij=sji(i,j=1,2,3;

6、ij)；、口对称：s11=s22；由口输入时,、口等幅反相输出:s13=-s23。故:若分支宽面与TE10模的磁场所在的平面平行,即分支波导接在主波导的窄壁上，称为H–T分支(并联分支)。当信号由端口输入时，端口、有同相输出；当信号由端口输入时，端口、有等幅同相输出；2.H–T接头（4）3)当信号由端口、同相输入时，端口输出最大,为二者之和。对称面处在电场驻波波腹点。4)当信号由端口、反相输入时，端口输出最小,为二者之差；若由端口、输入的信号既反相又等幅，则端口输出为零。对称面处在电场驻波波节点。H-T接头的S矩阵与E-T接

7、头相似，不同之处在于s13=s23。即:引言波导中电抗元件微波连接元件和终接元件衰减器和移相器阻抗调配器和阻抗变换器定向耦合器微波滤波器微波谐振器内容提要微波元件在微波技术中，将相同传输线连接在一起的装置统称为接头。常用的接头有同轴接头和波导接头.不同类型的传输线连接在一起的装置称为转接元件，又称作转换接头。常用的有同轴线与波导、同轴线与微带线、波导与微带线间的转接元件。一、接头对接头的基本要求是：连接点接触可靠，不引起电磁波的反射，输入驻波比尽可能小，一般在1.2以下；工作频带要宽；电磁能量无泄漏；结构牢固，装拆方便，易于加工等。典型的矩形波导接头（法兰）有平