微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)ppt課件(已修改)
2025-05-11 01:43 本頁(yè)面
【正文】 微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) ?先看幾個(gè)典型的微波系統(tǒng) ?典型的雷達(dá)中的微波系統(tǒng)； ?微波參量測(cè)試系統(tǒng)； ?微波收發(fā)信系統(tǒng) ? 一般的微波系統(tǒng) ? 對(duì)一微波系統(tǒng)主要研究的是信號(hào)和能量?jī)纱髥?wèn)題。 ?信號(hào)問(wèn)題主要是研究幅頻和相頻特性； ?能量問(wèn)題主要是研究能量如何有效地傳輸問(wèn)題。 ? 不均勻區(qū)將引入主模和高次模。 ? 用數(shù)值方法可以嚴(yán)格求解，但比較復(fù)雜，因此在工程上采用微波網(wǎng)絡(luò)方法。 ? 微波網(wǎng)絡(luò)法就是等效電路法 。就是說(shuō)，當(dāng)用微波網(wǎng)絡(luò)法研究傳輸系統(tǒng)時(shí)，可以把每個(gè)不均勻區(qū) (微波元件 )看成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)， 其對(duì)外特性可用一組網(wǎng)絡(luò)參量表示 ：把均勻傳輸線也看成一個(gè)網(wǎng)絡(luò) (波導(dǎo)等效為長(zhǎng)線 )，其網(wǎng)絡(luò)參量由傳輸參量和長(zhǎng)度決定。 ? 微波網(wǎng)絡(luò)理論與低頻網(wǎng)絡(luò)理論有許多共同之處 : (1)都屬于等效電路法 。 (2)描述的都是電路 (系統(tǒng) )的外部特征 。 (3)都是用網(wǎng)絡(luò)參量建立起系統(tǒng)各端口的電壓、電流之間的關(guān)系 。 (4)這些描寫電路端口的場(chǎng)量或電路量之間關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)參量都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試出來(lái)。 ? 微波網(wǎng)絡(luò)理論與低頻網(wǎng)絡(luò)理論的區(qū)別： –等效網(wǎng)絡(luò)及其參量是對(duì)某一工作模式而言的； –用電壓、電流表示網(wǎng)絡(luò)端口物理量時(shí)，需要明確它們的定義； –需要確定網(wǎng)絡(luò)的參考面； –微波中的網(wǎng)絡(luò)及其參量只對(duì)一定頻段才是適用的，超出這一范圍將要失效。 微波網(wǎng)絡(luò)研究的問(wèn)題 網(wǎng)絡(luò)分析 網(wǎng)絡(luò)綜合 均勻波導(dǎo)系統(tǒng)與長(zhǎng)線的等效 ? 等效參數(shù)的引入 –利用網(wǎng)絡(luò)理論來(lái)解決微波問(wèn)題，必須運(yùn)用電壓、電流等概念。 –為使波導(dǎo)等效為長(zhǎng)線，需要首先建立等效電壓、電流、阻抗等概念。 ? 設(shè)有一個(gè)任意橫截面的均勻波導(dǎo)，假定其中僅傳輸單一模式。令其橫向電磁場(chǎng)分別為 Ht和 Et。 為定義參考面上的電壓和電流，特作如下規(guī)定： ? (1)使電壓 V(z)和電流 I(z)分別與 Et、 Ht成正比； ? (2)電壓與電流之共軛乘積的實(shí)部等于平均傳輸功率 (有功功率 )； )(),(),()(),(),(zIyxhzyxHzVyxezyxEtt??? ????Stt dPVI SHE ]R e[21]R e[21 *? 于是 ? 因此 ? (3)電壓與電流之比等于選定的等效阻抗值。假設(shè)所選定等效阻抗為 Ze, 則有 ? ???SdVIVI She )(]R e[21]R e[21 **1)( ????Sd She ? 當(dāng)模式橫向場(chǎng) Et、 Ht已知時(shí)，可以求出 e, h, 從而也就定出 V、 I。 tte EHZeh ?? 以矩形波導(dǎo) H10波為例 ? 令 zjxxxtzjyyytexaHaHexaHaE????????????????????????????si nsi n00aaHaaE00 HaE????? 則 ? 其中 ZWH=??/?是 H型波的波阻抗。于是，得 zjWHxtzjytexaZEexaE?????????????????????s ins in00aHaE??????? xaCy ?s inaeC待定 ? 矩形波導(dǎo)中的等效電壓和等效電流一般按下式定義 ? 平均傳輸功率為 WHaWHaxb baxyZaEdxxaZEdxHIbEdyaEdyEV???000000 002/2s i ns i n?????????????????????? ??WHa bWHa bxy ZabEd xd yxaZEd xd yHEP?? 200 02200 0s i n2121 ?????????? ? ?? ?? 三種定義來(lái)計(jì)算等效阻抗 –電壓與電流； –電流與功率； –電壓與功率； WHe ZabIVVIZ2/)(???WHe ZabIPIPZ4/)(2 ???WHe ZabPVVPZ ??? /)( 2? 由上述可見，在三種等效阻抗定義下，算出的 等效阻抗絕對(duì)值各不相同 ， 但只差一個(gè)常數(shù) 。在微波技術(shù)中，通常只用阻抗
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