微波技術(shù)與天線(xiàn)傅文斌-第4章-資料下載頁(yè)
2024-10-31 09:52本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】微波網(wǎng)絡(luò)參量有哪幾種？線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)、對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)、互易網(wǎng)絡(luò)的概念在其中有何應(yīng)用？答微波網(wǎng)絡(luò)參量主要有轉(zhuǎn)移參量、散射參量、阻抗參量和導(dǎo)納參量。推導(dǎo)Z參量與A參量的關(guān)系式。*T出發(fā)，寫(xiě)出對(duì)稱(chēng)互易無(wú)耗三口網(wǎng)絡(luò)的4個(gè)獨(dú)立方程。二口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)如圖所示。寫(xiě)出參考面T1、T2之間的組合網(wǎng)絡(luò)的A參量。其端口2、3直接接終端反射系數(shù)為2?的負(fù)載，求以端口1、4為端口的二口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣。解由表4-1-4，四口網(wǎng)絡(luò)的工作條件是222??章學(xué)過(guò)的元件比較。小，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較昂貴。缺點(diǎn)是起始衰減量太
【正文】 ?0j0jj0j00j0jj0j021S 工作特性是： 1）當(dāng)端口 1 接匹配源，其它端口接匹配負(fù)載時(shí)，從端口 1 輸入的功率被端口 4 均分輸出，端口 1 無(wú)反射，端口 3 被隔離；以端口 1 輸入信號(hào)的相位為基準(zhǔn)，端口 2 和端口 4 輸出信號(hào)的相位均滯后 ?90 。 2）當(dāng)端口 2 接匹配源，其它端口接匹配負(fù)載時(shí)，從端口 2 輸入的功率被端口 3 均分輸出，端口 2 無(wú)反射，端口 4 被隔離；以端口 2 輸入信號(hào)的相位為基準(zhǔn)，端口 1 和端口 3 輸出信號(hào)的相位分別滯后 ?90 和 ?270 。 某雷達(dá)的頻段開(kāi)關(guān)如圖所示，試分析其工作原理。該頻段開(kāi)關(guān)由兩個(gè)三分支三分貝電橋和兩個(gè)高通濾波器組成。高通濾波器的特性是，對(duì)低頻段發(fā)射機(jī)的信號(hào)起短路作用，對(duì)高頻段發(fā)射機(jī)的信號(hào)起直通作用。頻段開(kāi)關(guān)的端口 1 接低頻段發(fā)射機(jī)，端口 2 接 高頻段發(fā)射機(jī)，端口 3 接雷達(dá)天線(xiàn)，端口 4 接匹配負(fù)載。 “微波技術(shù)與天 線(xiàn)”課程學(xué)習(xí)資料 51 答 （ 1） 來(lái)自 端口 1 低頻段發(fā)射機(jī)的信號(hào)到達(dá)高通濾波器時(shí)，三分支三分貝電橋 1 呈短路特性，故信號(hào)從端口 3 輸出至雷達(dá)天線(xiàn)，端口 2（高頻段發(fā)射機(jī)）、 4 被隔離。（ 2） 來(lái)自 端口 2 高頻段發(fā)射機(jī)的信號(hào)到達(dá)高通濾波器時(shí)，三分支三分貝電橋 2 呈串聯(lián)特性，故信號(hào)從端口 3 輸出至雷達(dá)天線(xiàn)，端口 1（低頻段發(fā)射機(jī)）、 4 被隔離。即頻段開(kāi)關(guān)能夠使低頻段發(fā)射機(jī)和高頻段發(fā)射機(jī)的信號(hào)順利輸送至雷達(dá)天線(xiàn)，且二者互不影響。 衰減器的衰減量為 L dB，試寫(xiě)出它的散射矩陣。（提示：設(shè)衰減器的端口與所接傳輸線(xiàn)匹配） 解 由 衰減器的端口與所接傳輸線(xiàn)匹配得， 02211 ??SS ； 由 衰減量21021 lo g20lo g102SPPLa?????????????? ， 2021 10LS ?? ，適當(dāng)選擇參考面，有 2021 10LS ?? 。由 互易性， 1221 SS ? 。得 ???????????0101002020LLS 微波濾波器與 集中參數(shù) 濾波器有何異同？ 答 微波濾波器 是分布參數(shù)電路，但利用長(zhǎng)線(xiàn)理論分析后，都可以等效成 集中參數(shù) 濾波器的原型電路。 寫(xiě)出微波鐵氧體的張量磁導(dǎo)率并解釋它的物理意義。 答 無(wú)耗鐵氧體的張量磁導(dǎo)率是 ????????????33000j0j?????? A B C D 4 2 3 1 高通濾波器 題 圖 第 4 章 無(wú)源微波器件 52 式中， ???????? ???22020000 1 ?? ??? HM ， 2200000 ?????? ?? HM 。由上式可見(jiàn)， （ 1）在與 0H 垂直的方向， xh 不僅對(duì) xb 有貢獻(xiàn)，而且對(duì) yb 也有貢獻(xiàn)。 yh 亦然。即鐵氧體的 磁導(dǎo)率為標(biāo)量，具有 磁各向異性。 （ 2） 0H 為一特殊方向，該方向的 zb 只與 zh 有關(guān)，即在 0H 方向鐵氧體與 磁導(dǎo)率為標(biāo)量的 介質(zhì)無(wú)異。 （ 3）當(dāng) 0??? ，即交變磁場(chǎng)的頻率接近于拉摩進(jìn)動(dòng)頻率時(shí)，有 ??? ， ??? 。我們稱(chēng)這種現(xiàn)象為鐵氧體的鐵磁諧振效應(yīng)。在鐵磁諧振狀態(tài)下，鐵氧體強(qiáng)烈吸收交變磁場(chǎng)的能量。 什么是正圓極化磁場(chǎng)？什么是負(fù)圓極化磁場(chǎng)？它們和左右圓極化磁場(chǎng)有何區(qū)別？ 答 正圓極化磁場(chǎng) ??t?h ： 指與外加 恒定磁場(chǎng) 0H 呈 右手螺旋關(guān)系的圓極化磁場(chǎng)；負(fù) 圓極化磁場(chǎng)??t?h ： 指與外加 恒定磁場(chǎng) 0H 呈左 手螺旋關(guān)系的圓極化磁場(chǎng)。即 正、負(fù)圓極化磁場(chǎng)是與 外加 恒定磁場(chǎng)有關(guān)的極化狀態(tài)。而 左、右圓極化磁場(chǎng)是 TE10波 所固有的極化性質(zhì)。 什么是 正圓極化 磁導(dǎo)率？它 有何特點(diǎn)？ 答 鐵氧體對(duì) 正圓極化磁場(chǎng) 的磁導(dǎo)率稱(chēng)為 正圓極化 磁導(dǎo)率記為 ?? 。有 ???????? ?????? ?? ???? 0 0000 1 HMk 由圖（ 472）可見(jiàn)： 正圓極化 磁導(dǎo)率曲線(xiàn)可分成三段，其中， ???0 （ ????r? ）稱(chēng)為鐵磁諧振點(diǎn)，這時(shí) 鐵氧體處于鐵磁諧振狀態(tài)； ???0 對(duì)應(yīng) 曲線(xiàn)的左半支，這時(shí) ???0H ，稱(chēng)為低場(chǎng)區(qū)。???0 對(duì)應(yīng) 曲線(xiàn)的右半支，這時(shí) ???0H ，稱(chēng)為高場(chǎng)區(qū) 什么是法拉第效應(yīng)？如何判斷法拉第旋轉(zhuǎn)的方向？ 答 SUPW 在鐵氧體中傳播一段距離后，其線(xiàn)極化磁場(chǎng)的極化方向會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度的現(xiàn)象稱(chēng)為 法拉第效應(yīng)。 方向判斷： 1）當(dāng)鐵氧體工作在 低場(chǎng)區(qū)（ ?? ?? rr ??0 ）時(shí)， ?? 的旋向與 0H 呈右手螺旋關(guān)系。2）當(dāng)鐵氧體工作在高 場(chǎng)區(qū)（ ??? rr ?? ）時(shí)， ?? 的旋向與 0H 呈左手螺旋關(guān)系。 什么是場(chǎng)移效應(yīng)？如何判斷場(chǎng)移式隔離器中信號(hào)順利傳輸?shù)姆较?？?chǎng)移式隔離器與 諧振吸收式隔離器有何異同？ “微波技術(shù)與天 線(xiàn)”課程學(xué)習(xí)資料 53 1 H 0 H 0 4 3 2 題 圖 答 鐵氧體能夠改變 TE10波的場(chǎng)分布，這種作用稱(chēng)為場(chǎng)移效應(yīng)。 方向判斷： （ 1）先根據(jù) TE10 波的傳輸方向判斷鐵氧體處是左圓極化磁場(chǎng)，還是右圓極化磁場(chǎng)；（ 2）再根據(jù)偏置磁場(chǎng) 0H 判斷鐵氧體處是正圓極化磁場(chǎng)，還是負(fù)圓極化磁場(chǎng)；（ 3）最后根據(jù)場(chǎng)移效應(yīng)判斷 衰減片的作用，從而 判斷場(chǎng)移式隔離器中信號(hào)順利傳輸?shù)姆较颉? 場(chǎng)移式隔離器與 諧振吸收式隔離器的異同：二者的 鐵氧體均置于 TE10波的圓極化磁場(chǎng)處。但 前者有衰減片，工作點(diǎn)在 0??? 的區(qū)域；后者無(wú)衰減片，工作點(diǎn)為 ???? 。 Y 結(jié)環(huán)形器組合如圖所示。當(dāng)鐵氧體工作在低場(chǎng)區(qū)時(shí)，試分析它的環(huán)行方向。 答 當(dāng)鐵氧體工作在低場(chǎng)區(qū)時(shí)，環(huán)行方向與 0H 成左手螺旋關(guān)系，來(lái)自端口 1 的信號(hào)將進(jìn)入右邊的 Y 結(jié)環(huán)形器，并從 端口 2 輸出。來(lái)自端口 2 的信號(hào)將 從 端口 3輸出。來(lái)自端口 3 的信號(hào)將進(jìn)入左邊的 Y 結(jié)環(huán)形器，并從 端口 4 輸出。來(lái)自端口 4 的信號(hào)將 從 端口1 輸出。 因此， Y 結(jié)環(huán)形器組合的環(huán)行方向是 14321 ???? 。
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