微波元器件與集成電路(已修改)
2025-05-11 13:26 本頁面
【正文】 主要內(nèi)容： ?微波無源元器件 ?微波有源元器件 ?微波集成電路簡介 第九章 微波元器件與集成電路 微波元器件 無源元器件 有源元器件 基本電抗元件 終端元件 連接元件 分支元件（功率分配元件） 衰減器和移相器 定向耦合器 濾波器 諧振器 隔離器 …… 微波振蕩器 微波放大器 微波混頻器 微波倍頻器 微波控制器件 …… （重點） （了解） 8. 1 電抗元件 若傳輸線中的不均勻區(qū)域具有電容或電感的性質(zhì)，可以等效為電感或電容，即電抗元件 。 原理： 在傳輸線的不均勻區(qū)域附近，電磁場比較復(fù)雜，可以分解為主模和多個高次模式的疊加，其中主模可以傳輸，而高次模截止，只能分布在不均勻區(qū)附近。因此不均勻區(qū)附近儲存了高次模式的電磁場能量。 若儲存的主要是 電場能量 ，則不均勻區(qū)域相當(dāng)于一個儲存電能的 電容 ；若儲存的主要是 磁場能量 ，則不均勻區(qū)域相當(dāng)于一個儲存磁能的 電感 。 一、基本概念 傳輸線中的不均勻區(qū)域： 傳輸線中結(jié)構(gòu)、尺寸、參數(shù)發(fā)生突變的區(qū)域。 終端短路或開路的傳輸線 電抗元件 等效 傳輸線中的 不均勻區(qū)域 電抗元件 等效 二、常見電抗元件 三、矩形波導(dǎo)中的金屬膜片 容性膜片： ?????? ???????bdbYBgc 2c s cln4 ??側(cè)視 橫截面 d a b d jBY ? 膜片附近電場較集中，儲存了電能，相當(dāng)于電容。 ?????????????bdbYBgc 2c s cln8 ??jBY ?感性膜片： a d b d 膜片附近磁場較集中，儲存了磁能，相當(dāng)于電感。 俯視 橫截面 adaYBgc 2c t g2 ????jBY ?諧振窗： a b ? ? 2212bbbabaar???????????????諧振波長 ： ? 諧振時，并聯(lián)回路的電抗無窮大（相當(dāng)于開路），無反射； ? 失諧時，并聯(lián)回路的電抗為容性或感性，反射較大； ? 作用：一個諧振窗相當(dāng)于 帶通濾波器 ，諧振的頻率就是可通過的頻率。 b’ a’ 四、矩形波導(dǎo)中的金屬銷釘 容性銷釘： 感性銷釘： jBY ??2 r jBY ????????????????2c o s2lns e c22araaaYBgc??????電納可調(diào)螺釘： 為防止出現(xiàn)串聯(lián)諧振和擊穿現(xiàn)象，銷釘一般旋進深度較小，工作于容性狀態(tài)。銷釘越粗，電容值越大。 d d λg /4 d λg /4 d ≈λg /4 串聯(lián)諧振＝ 短路 帶阻濾波器 四支節(jié)負載匹配裝置 一個可調(diào)銷釘相當(dāng)于一個并聯(lián)電抗支節(jié) 五、傳輸線中的階梯 矩形波導(dǎo) E面階梯： E面：與電場矢量平行的平面 矩形波導(dǎo) H面階梯： H面：與磁場矢量平行的平面 同軸線中的階梯 六、微帶電路中的電容、電感 串聯(lián)電容： 交指電容 電容值較大 疊層電容 電容值更大 間隙電容 電容值較小 串聯(lián)電感： ? ???? l一段無耗 短 傳輸線 cZ? 一段 Zc大 的短傳輸線可等效為 串聯(lián)電感 ； 一段 Zc小 的短傳輸線可等效為 并聯(lián)電容。 若 Zc大，則 L大， C小可忽略 若 Zc小，則 C大， L小可忽略 ? 當(dāng)介質(zhì)基片厚度一定時，微帶寬度 W↘ ，則 Zc↗ ； ? 預(yù)備知識： C pcvlZL22?pcvlYC ?L / 2 等效 L / 2 ? 一段 窄 的短微帶線可等效為 串聯(lián)電感 ； 一段 寬 的短微帶線可等效為 并聯(lián)電容。 l ? ????cZ cZ?cc ZZ ??cZ?用高阻抗微帶短線實現(xiàn) 串聯(lián)電感 高阻抗段 cZ cZ環(huán)形電感 圓形螺旋電感 方形螺旋電感 ?為加大電感值，將高阻抗線彎曲、螺旋，增加匝數(shù)： 串聯(lián)在傳輸線上的諧振回路： L C C L l ? ????并聯(lián)電容、電感： cZ cZcZ?cc ZZ ??? 用低阻抗線實現(xiàn) 并聯(lián)電容 ： 低阻抗段 ? 用并聯(lián)的終端開路支節(jié)實現(xiàn) 并聯(lián)電容 或 并聯(lián)電感 ； 并聯(lián)在傳輸線上的諧振回路： ? 在傳輸線上并聯(lián)一個或多個支節(jié)，這些支節(jié)等效于串聯(lián)或并聯(lián)諧振回路。 微帶線中的串聯(lián)電阻： R 高阻金屬薄膜，吸收電磁能量 9. 2 微 波 濾 波 器 一、低頻濾波器設(shè)計 ? 將所需其他濾波器的衰減特性通過 頻率變換 ，得到對
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