微波技術11-常用微波元(已修改)
2025-01-31 00:23 本頁面
【正文】 常用微波元件 微波元件的功能在于對微波信號進行各種變換，按其變換性質(zhì)可將微波元件分為如下三類： ?線性互易元件 ?線性非互易元件 ?非線性元件 線性互易元件 凡是元件中沒有非線性和非互易性物質(zhì)都屬于這一類 。 常用的線性互易元件包括：匹配負載 、衰減器 、 移相器 、 短路活塞 、 功分器 、 微波電橋 、定向耦合器 、 阻抗變換器和濾波器等 。 線性非互易元件 這類元件中包含磁化鐵氧體等各向異性媒質(zhì) ，具有非互易特性 ， 其散射矩陣是不對稱的 。 但仍工作于線性區(qū)域 ， 屬于線性元件范圍 。 常用的線性非互易元件有隔離器 、 環(huán)行器等 。 常用微波元件 非線性元件 這類元件中含有非線性物質(zhì)，能對微波信號進行非線性變換，從而引起頻率的改變，并能通過電磁控制以改變元件的特性參量。 常用的非線性元件有檢波器、混頻器、變頻器等。 常用微波元件 波導型 同軸型 微帶型微波元件微波元件分類 近年來，為了實現(xiàn)微波系統(tǒng)的小型化，通常采用由微帶和集中參數(shù)元件組成的微波集成電路，可以在一塊基片上做出大量的元件，組成復雜的微波系統(tǒng)，完成各種不同功能。 常用微波元件 應用于 … … Microwave Division 一端口元件對外只有一個物理端口，其功能一般是對確定頻率微波信號產(chǎn)生諧振以及作為微波傳輸系統(tǒng)末端的負載。 三種負載類型，其端口的反射系數(shù)分別表現(xiàn)為： ? 匹配負載 Γ= 0 ? 短路負載 Γ= ? 失配負載 |Γ| = 常數(shù)。 單端口元件 baba???je常用微波元件 一端口元件 對短路活塞的主要要求是： ①保證接觸處的損耗小，其反射系數(shù)模應接近 1； ②當活塞移動時，接觸損耗的變化要小； ③大功率運用時，活塞與波導壁（或者同軸線的內(nèi)外導體壁）間不應發(fā)生打火現(xiàn)象。 短路器的輸入阻抗為 : 短路器的輸入端反射系數(shù)為 : in 0 0Z jZ tg jZ tg l????20 0 0110 0 011jininZ Z jZ tg Z jtgSeZ Z jZ tg Z jtg?? ?????? ?? ? ? ? ? ?? ? ?常用微波元件 短路負載 短路活塞 這表明短路器的輸入端反射系數(shù)的模應等于 1，而相角是可變的。 常用微波元件 在結構上，短路活塞可做成接觸式 (左圖）和扼流式（右圖）兩種 : 扼流活塞的優(yōu)點是損耗小，且損耗穩(wěn)定；缺點是活塞太長。 為了減小長度可以采用下圖所示山字形和 S形扼流活塞。缺點是頻帶窄，一般只能做到 10～ 15%的帶寬。 常用微波元件 低功率波導匹配負載一般為一段終端短路的波導，在其里面沿電場方向放置一塊或者數(shù)塊劈形吸收片或者楔形吸收體，如圖所示： 匹配負載 波導型 常用微波元件 同軸線匹配負載是在內(nèi)外導體之間放入圓錐形或者階梯型吸收體，如圖所示： 同軸型 常用微波元件 高功率時需要考慮熱量的吸收和發(fā)散問題。吸收物體可以是固體（如石墨和水泥混合物）或液體（通常用水）。 常用微波元件 高功率型 00ZZZZ????失配負載 實用中的失配負載都是做成標準失配負載，具有某一固定的駐波比。失配負載常用于微波測量中作標準終端負載。 失配負載的結構與匹配負載一樣，只是波導口徑的尺寸 b不同而已。 設 b0為標準波導窄邊尺寸， b為失配負載波導的窄邊尺寸，由于 常用微波元件 則： 可見對于不同的 b可以得到不同的駐波比。 常用微波元件 )b( 000 bbbZZS 或??二端口元件 b1=S11a1+S12a2 b2=S21a1+S22a2 a1 端口 1的電壓入射波 S11 端口 1的反射系數(shù) a2 端口 2的電壓入射波 S22 端口 2的反射系數(shù) b1 端口 1的電壓出射波 S12 反向傳輸增益
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