微波技術(shù)與天線ppt課件(已修改)
2025-05-11 01:41 本頁面
【正文】 多口元件 Multi Port Element 多于雙端口的元件稱為 “ 多端口 ” 。 上節(jié)課講的 S參數(shù)對于雙端口很有效，它適用于任何端口， 沒有傳輸與非傳輸之分，也沒有哪個(gè)端口傳輸之分 。 多口網(wǎng)絡(luò)在微波工程中承擔(dān) 分路 (功率分配 )、和差 、 環(huán)行 、 耦合 等等重要功能 。 ? 如圖：假設(shè)有 N個(gè)端口。我們大概就用這樣一個(gè) S矩陣來分析多端口元件。 多口元件 1 1 1 2 1 1 12 1 2 2 2 2 212nnn n n n n ns s s a bs s s a bs s s a b? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 它的物理概念非常清楚 ， 由入射進(jìn)去的激勵波 a1,a2…… an ， 通 過 網(wǎng) 絡(luò) ， 出 來 變 成b1,b2…… bn 。 因 此 上 面 矩 陣 可 以 簡 化 為[S][a]=[b]。 注意可以見 [s]看成廣義的反射系數(shù) ，[a]看成廣義的入射波 ， [b]看成廣義反射波 ， 它的物理概念就是入射波通過反射系數(shù)變成了反射波 。 多口元件 ? 多口元件就其功能來說主要分為四個(gè)功能，第一個(gè)功能我們叫做 分路（功率分配）、和差、環(huán)形、耦合 等。 多口元件 分路元件： （功率分配） 多口元件 分路元件：發(fā)射機(jī)出來，一分為二，再一分為二就變成四，再分就變成八。端口顯然多于兩個(gè)端口。 環(huán)行元件： 多口元件 環(huán)行：環(huán)行是三口網(wǎng)絡(luò)最典型的器件。它可以從 1端口到 2端口，從 2端口到 3端口，這就構(gòu)成環(huán)行器件。 環(huán)行網(wǎng)絡(luò)也是多于兩個(gè)端口 。 和差元件： 多口元件 和差元件：它出來兩路，①和②的和用 S表示，①和②的差用 D表示是。 兩端進(jìn)去，“和”經(jīng)過一個(gè)支路，“差”經(jīng)過另外一個(gè)支路 。在雷達(dá)里面比較常用。 耦合元件： 多口元件 耦合：①是主支路，它除了到下面一路外，還要耦合到上面一個(gè)支路。 復(fù)習(xí)雙端口網(wǎng)絡(luò)： 【 性質(zhì) 】 ： ? 如果端口 i和端口 j對稱，那么有 Sii=Sjj ? 如果網(wǎng)絡(luò)互易，則有 Sij=Sji ? 如果網(wǎng)絡(luò)無耗，則 [S]+[S]=I 多口元件 【 定理 】 ： 反射系數(shù)的網(wǎng)絡(luò)變換定理 ★ 1 2 2 111221LLinSSSS?? ? ???對于雙口網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)概念要清楚： 【 概念 】 什么叫 S11： 2端口匹配， 1端口的反射系數(shù)。 什么叫 S21： 2端口匹配， 1端口向 2端口的傳輸系數(shù)。 多口元件 一 、 三口網(wǎng)絡(luò)的一般性質(zhì) 1. 無耗互易網(wǎng)絡(luò) [ S ]+ [ S ]=[ I ] 具體應(yīng)用互易條件有 * * *11 12 13 11 12 13* * *12 22 23 12 22 23* * *13 23 33 13 23 331 0 00 1 00 0 1S S S S S SS S S S S SS S S S S S?? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ???(161) 將上述矩陣展開后可分別得到兩組方程 ， 我們稱之為 振幅條件和相位條件 一、三口網(wǎng)絡(luò)的一般性質(zhì) 2 2 21 1 1 2 1 32 2 21 2 2 2 2 32 2 21 3 2 3 3 3| | | | | | 1| | | | | | 1 | | | | | | 1S S SS S SS S S? ? ? ??? ? ???? ? ??振 幅 條 件(162) * * *1 1 1 2 1 2 2 2 1 3 2 3* * *1 1 1 3 1 2 2 3 1 3 3 3* * *1 2 1 3 2 2 2 3 2 3 3 300 0S S S S S SS S S S S SS S S S S S? ? ? ??? ? ???? ? ??相 位 條 件(163) [性質(zhì) ］ 無耗互易三端口網(wǎng)絡(luò)不可能同時(shí)匹配 ， 即 S11=S22=S33=0 一、三口網(wǎng)絡(luò)的一般性質(zhì) 證明：反證法 — 如果三個(gè)端口都匹配，那么 S矩陣可寫作： 一、三
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