《微波网络基础》PPT课件

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1、第九章微波网络低频电路网络：由元器件（如电容、电感、电阻、晶体管...）组成的电路系统。最简单的电路网络可能只包含一个元器件。微波网络：由微波元器件（膜片、销钉、衰减器、E－T分支、微波二极管、微波三极管…）组成的微波电路系统。9.1微波网络的基本概念一、微波网络的定义：最简单的微波网络可能只包含一个微波元器件。即，任何一个微波元器件，或若干个微波元器件组成的电路系统，都可以称为一个微波网络。二、微波网络的分析模型：左图为任意微波元件。外表面S是任意曲面。体积V中是任意结构，填充任意介质。VS该微波元件以若干条均匀无耗传输线与外界连接，其类型可能相同或不同。（左图中有波导、微带、同轴线三种传输

2、线）传输线上参考面所在的位置称为该元件的端口，给以编号1、2、3、4、…、k、…、n。①②③在稍稍远离元件的位置，作传输线的横截面，称为参考面，记为Tk。在参考面处传输线中只有主模，没有高次模。T1T2T3元件等效T2T1T3网络Z02Z01Z03①②③参考面确定之后，不再移动。波导感性膜片①②微带高、低阻抗线滤波器①②③①②T1网络Z03Z02Z01T2T3等效③①②T2T1网络Z02Z01等效①②T2T1Z0Z0等效①②网络三、微波网络的外特性及其体现方式：微波网络的外特性实际上体现为：网络各传输线端口处的导行电磁波的相互关系。微波网络的使用者只需要关心微波网络的外特性，而不必知道网络内部

3、的细节，把网络当作“黑箱”。微波网络对外部输送进来的信号所表现出来的功能，或者说特性，称为网络的外特性。比如某网络对输入的信号（即传输线中的导行电磁波）是衰减还是放大？是使其相位延迟90度还是180度？哪个频带是通带、哪个频带是阻带？等等。若将传输线等效为平行双线，导行电磁波等效为电压波和电流波，则“各传输线端口的导行电磁波的相互关系”就等效为“各传输线端口的电压波、电流波的相互关系”。T2T1网络Z02Z01①②U1I1U2I2以双端口网络为例：该网络的外特性由U1、U2、I1、I2的相互关系来体现。在两个端口都定义电压、电流。四、归一化参量：归一化电压：归一化电流：第k个端口的归一化参量：

4、归一化特性阻抗：归一化阻抗：（Z是传输线上出现的其他阻抗）注意：任意端口的归一化参量都是对本端口的特性阻抗进行归一化。归一化的好处：1、运算时数据比较简练；2、归一化电压、归一化电流具有相同的量纲，便于比较和运算；3、由归一化值求原来的绝对数值只需进行相应的反归一化运算；9.2微波网络的阻抗参数、导纳参数和转移参数一、定义：注意：本课只考虑线性、无源网络（即网络中所有媒质均为线性媒质，网络中无源），因此各端口的电压、电流之间为线性关系。任意网络端口的电压与所有端口的电流的关系系数。阻抗参数（Z参数）导纳参数（Y参数）任意网络端口的电流与所有端口的电压的关系系数。一个端口的电压、电流与其他端口的

5、电压、电流的关系系数。转移参数（A参数）二、单端口网络的阻抗参数：T网络Z0UI等效T终端元件（匹配负载、短路器、辐射终端）都是单端口网络。匹配负载的阻抗参数应等于所接传输线的特性阻抗，短路器的阻抗参数为纯电抗。T网络1ui单端口网络的归一化阻抗参数：单端口网络的阻抗参数就是其端口处的输入阻抗。三、单端口网络的导纳参数：T网络Z0UI等效T导纳参数网络1ui归一化导纳参数T2T1网络Z02Z01U1I1U2I2四、双端口网络的阻抗参数：阻抗矩阵（Z矩阵）每个端口的电压与所有端口的电流都有关系，且为线性关系。1、阻抗参数和阻抗矩阵T2T1网络21u1i1u2i22、归一化阻抗参数和阻抗矩阵归一化

6、阻抗矩阵(k=1,2)1、导纳参数和导纳矩阵T2T1网络Z02Z01U1I1U2I2五、双端口网络的导纳参数：导纳矩阵（Y矩阵）每个端口的电流与所有端口的电压都有关系，且为线性关系。2、归一化的导纳参数和导纳矩阵T2T1网络11u1i1u2i2归一化导纳矩阵六、双端口网络的转移参数：T2T1网络Z02Z01U1I1U2(注意方向!)I2一个端口的电压、电流与另一个端口的电压、电流具有线性关系。转移矩阵（A矩阵）1、转移参数和转移矩阵归一化转移矩阵I1U1I2U22、级联双端口网络的转移矩阵：网络1级联网络二级级联网络的转移矩阵：多级级联网络的转移矩阵：I3U3网络2七、三种网络参数的获取：同一

7、网络的三种参数之间有确定关系，可以相互推导。未知网络可以通过测量各端口的电压、电流的方法来求出网路参量。常见简单网络的参数有现成公式可查阅；对于由若干常见简单网络级联构成的级联网络，可以先求出该级联网络的转移参数（容易求出），再转化为所需的阻抗参数或导纳参数；测量时应注意：测量时所选的参考面（即网络的端口面）必须离元件本身一段距离，以确保参考面处只有主模；用测量方法获取网络的阻抗参数、导纳参数、A