微波元器件與集成電路-文庫吧
2025-04-14 13:26 本頁面
【正文】 應(yīng)的低通濾波器衰減特性； ? 設(shè)計(jì)該對應(yīng)的低通濾波器的電路結(jié)構(gòu)和元件值； ? 應(yīng)用頻率變換，得到所需濾波器的電路結(jié)構(gòu)和元件值。 （衰減） （頻率） ? 低通濾波器 的設(shè)計(jì)已非常成熟； ? 低通濾波器：最平坦式、切比雪夫式、橢圓函數(shù)式 二、微波濾波器設(shè)計(jì) 先按低頻濾波器的常規(guī)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出低頻集總元件濾波器，得到其電路結(jié)構(gòu)和每一個元件值； 然后，用微波頻段的元件代替已設(shè)計(jì)電路中的集總元件，該過程稱為 集總參數(shù)電路的微波實(shí)現(xiàn) 。 如，波導(dǎo)中，電感、電容就可以用波導(dǎo)膜片、銷釘來實(shí)現(xiàn)，微帶電路中也可用微帶間隙、分支等來實(shí)現(xiàn)電感、電容。 三、微帶濾波器 ? 集總元件電路 低通濾波器 1 ? 微帶電路實(shí)現(xiàn)方案 L L C （電感） （交指電容） C1 C3 C5 L2 L4 L6 ? 高阻抗短線 （窄線） 相當(dāng)于 串聯(lián)電感 ? 低阻抗短線 （寬線）相當(dāng)于 并聯(lián)電容 ? 經(jīng)過計(jì)算確定每段微帶的長度、寬度，使其等效電抗值與集總元件電路中的對應(yīng)電抗值的相等。 C1 C3 C 5 L2 L4 L6 cZ cZ? 微帶電路實(shí)現(xiàn)方案 低通濾波器 2 ? 集總元件電路 C2 C4 L1 L3 ? 橢圓函數(shù)式低通濾波器 L2 L4 L5 C6 低通濾波器 3 ? 微帶電路實(shí)現(xiàn)方案 帶通濾波器 輸入 輸出 兩端開路的微帶段，長度均為 λg / 2 ? 微帶段兩端開路，波導(dǎo)波長等于 λg 的電磁波才可以在微帶段上諧振并持續(xù)存在； ? 微帶段與微帶段之間有能量耦合； ? 輸入信號中，只有諧振頻率及其附近頻率的信號才可以一級一級耦合到輸出口，故為 帶通濾波器 。 平行耦合微帶型帶通濾波器 某實(shí)際微帶電路中的耦合帶通濾波器 屏蔽盒中的微帶帶通濾波器 將 微帶段折彎，以減小體積 2g?平行耦合微帶型帶通濾波器的變形 同軸線輸入 同軸線輸出 帶阻濾波器 λg1 /4 終端開路 輸入 輸出 對于波導(dǎo)波長等于 λg1 、 λg2 、 λg3 的電磁波而言，并聯(lián)的終端開路 四分之一支節(jié)實(shí)現(xiàn)了對地短路的功能，這些頻率的信號 不能通過，故為 帶阻濾波器 。 λg2 /4 λg3 /4 帶阻濾波器實(shí)例 四、同軸線濾波器 C2 C4 L1 L3 L5 用高、低阻抗同軸線實(shí)現(xiàn)低通濾波器 ? 低通濾波器 ? 同軸線實(shí)現(xiàn)方案： abZc ln2 ????a：內(nèi)導(dǎo)體半徑 b：外導(dǎo)體內(nèi)半徑 ? 高阻抗短線 （內(nèi)導(dǎo)體細(xì)） 相當(dāng)于 串聯(lián)電感 ? 低阻抗短線 （內(nèi)導(dǎo)體粗）相當(dāng)于 并聯(lián)電容 C2 C4 L1 L3 L5 ? 銷釘型 四、波導(dǎo)濾波器 ? 膜片型 9. 3 終端元件（單端口元件） 一、匹配負(fù)載： ? 作用 ：接在傳輸線的終端，盡量吸收全部入射功率，保證傳輸線的終端無反射，其駐波比在 左右 ～ 左右； ? 工作原理 ：元件中采用高阻衰減材料、吸波材料，吸收入射的電磁波； ? 特點(diǎn) ：吸波材料與空氣的界面應(yīng)做成漸變式過渡，減小反射； 高功率匹配負(fù)載需要散熱裝置，將吸收的電磁能轉(zhuǎn)化成的熱能散發(fā)出去。 波導(dǎo)式匹配負(fù)載 ?片式吸收體 ?體積式吸收體 散熱片 ? 大功率匹配干負(fù)載 出 ? 大功率匹配水負(fù)載 水 入 吸波材料 同軸線式匹配負(fù)載 ? 同軸匹配干負(fù)載 微帶線式匹配負(fù)載 介質(zhì) 薄膜電阻 導(dǎo)體帶 ? 漸變式 4g?開路 ? 匹配阻抗式 ? 半圓式 二、短路器： ? 波導(dǎo)可移動短路器 ? 提供盡量大的反射系數(shù)； ? 最好可自由移動； ? 可移動短路活塞 ：接觸式：物理接觸 非接觸式：非物理接觸，電接觸； 三、輻射終端 ? 能量盡量輻射出去，盡量減小 終端 反射； ? 波導(dǎo)喇叭天線 E面喇叭 H面喇叭 金字塔形喇叭 圓形喇叭 喇叭天線 拋物面天線的喇叭饋源 波導(dǎo)喇叭 9. 4 接頭 (flange) ? 抗流式波導(dǎo)接頭 ? 作用 ：連接各段傳輸線。 ? 要求 ： 電接觸可靠，引起的反射盡量小，電磁能量不會外漏。 9. 5 衰減器和移相器 一、衰減器： ? 同軸線衰減器 ? 可調(diào)波導(dǎo)衰減器 吸波材料片 ? 作用 ：根據(jù)需要，減小所傳輸信號的幅度。 ? 原理 ：用吸波材料吸收一定的電磁能量來實(shí)現(xiàn)衰減。 4g?二、移相器： ? 原理 ：電磁波在不同介質(zhì)中具有不同的相移常數(shù)。因此改變電磁波經(jīng)過的介質(zhì)就可以改變其相移量。 ? 作用 ：可以人為地改變傳輸電磁波的相位。 ? 矩形波導(dǎo) TE10模式的相移常數(shù) 2222 ??????????akk c ?????? 經(jīng)過距離 l 的相移量 22 ????????all?????? 相移量與媒質(zhì)參數(shù)密切相關(guān) 低損耗介質(zhì)片
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