微波元器件與集成電路(參考版)
2025-05-02 13:26本頁面
【正文】 環(huán)形器用于天線收發(fā)開關(guān)： 天線 接收機(jī) 發(fā)射機(jī) 發(fā)射通路 接收通路 發(fā)射機(jī)、接收機(jī)之間良好隔離 微波有源元器件 ? 微波電真空管：（高功率） 振蕩型、放大型 表面勢壘二極管（即肖特基二極管） 變?nèi)荻O管（包括階躍二極管） 隧道二極管（包括反向二極管） PIN二極管 雪崩二極管 轉(zhuǎn)移電子器件（即體效應(yīng)管） 微波晶體管（雙極晶體管和場效應(yīng)晶體管） ? 微波半導(dǎo)體器件（固態(tài)器件）：（中小功率） 一、微波有源元件： 二、微波有源器件 ：（無源元件 +有源元件） ? 微波固態(tài)放大器： 放大信號(hào)、功率 ? 微波混頻器： 下變頻：微波 中頻 上變頻：中頻 微波 ? 微波倍頻器： 獲得倍頻信號(hào) ? 微波固態(tài)振蕩器： 產(chǎn)生振蕩信號(hào)，微波源 ? 電真空管放大器： 高功率、高增益放大 ? 電真空管振蕩器： 產(chǎn)生高功率振蕩信號(hào) IFs fff ?? 0sIF fff ?? 0三、微波電路： 立體電路：波導(dǎo)、同軸線＋有源器件 混合微波集成電路：平面?zhèn)鬏斁€＋半導(dǎo)體器件 單片微波集成電路： 半導(dǎo)體器件與傳輸線一起集成在 一塊半導(dǎo)體基片上。 0ZcZ 隔離器 入射波 入射波 反射波 A A’ ? 隔離器用于阻抗匹配 入射波可通過，反射波不可通過 二、 Y型結(jié)環(huán)形器 鐵氧體 外加恒定磁場 波導(dǎo)環(huán)形器實(shí)例 入射波到達(dá)分支口分為兩路。 ? 鐵氧體 ： 各向異性媒質(zhì)，分子式為 MOFe2O3的一類鐵磁物質(zhì)的總稱， M：代表 Mg、 Ni、 Zn等二價(jià)金屬。 l l l ? ? n lnnl 2 2 ??? ?? 為自然數(shù)諧振條件： 波導(dǎo)喇叭激勵(lì) 毫米波開腔諧振器 五、微帶諧振器 l a b 線節(jié)諧振器 環(huán)形諧振器 圓盤形諧振器 諧振條件： 線節(jié)諧振器、縫隙諧振器： 環(huán)形諧振器：平均周長＝ 2/gnl ??2/gn?接地板縫隙諧振器 可構(gòu)成帶阻濾波器 接地板 導(dǎo)帶 諧振的縫隙將諧振頻率的能量儲(chǔ)存，不能繼續(xù)傳輸。 ? 三個(gè)整數(shù) m、 n、 l 的每一種組合都對應(yīng)腔內(nèi)的一種諧振模式，因此：有無窮多個(gè)諧振模式； 三、波導(dǎo)型諧振器： a b l ? 應(yīng)采用兩端短路的方式； 2220 21 ??????????????????????lpbnamf??? ?為自然數(shù)pplbnamfkk cg 2422222202220 ???????????????????????????圓波導(dǎo)諧振腔 ? 有無窮多個(gè) TE、 TM諧振模式，諧振頻率可用公式計(jì)算； l a ? 有三種常用諧振模式，場結(jié)構(gòu)各不相同，各有其優(yōu)點(diǎn)；可通過合理選擇尺寸，得到需要的諧振模式，抑制其他模式； SVQ ?0? 品質(zhì)因數(shù)正比于腔體積，反比于腔內(nèi)壁面積，故在同樣體積情況下，圓波導(dǎo)諧振腔比矩形諧振腔品質(zhì)因數(shù)高，性能好，加工也容易，是最常用的諧振腔。 ? ?為自然數(shù)nn lg 20 ??? 場分布情況： UUUlg 20 ??若lg ?0?若320 lg ??若U20 lg ??若?兩端均為 波腹點(diǎn) ? ?為自然數(shù)nn lg 20 ?? 一端短路另一端開路的傳輸線： l1 Y1 Y2 開路 短路 11 c o t1ljZY c ???? ?12 t a n1lljZY c ?? ?021 ?? YY? ? ? ?為自然數(shù)nnl g412 0????結(jié)論 ： 上述傳輸線段可以當(dāng)作微波諧振器，諧振頻率有無數(shù)個(gè)，波導(dǎo)波長 的頻率均是諧振頻率。 ? 特點(diǎn)： 理論上說，有無窮多個(gè)諧振頻率（多諧性）； 品質(zhì)因素 Q值很高（幾萬～幾十萬）； Q＝ ω 諧振系統(tǒng)諧振時(shí)的平均儲(chǔ)能 系統(tǒng)中每秒的能量消耗 ? 種類 傳輸線型諧振器 非傳輸線型諧振器 二、傳輸線型諧振器的原理： Y1 Y2 L C LCf?21 0 ?諧振頻率LCjCfjCjY ??? 001 2 ??LCjLfjLjY ????002 211??021 ??? YY諧振時(shí)： ? 回顧： 低頻集總元件諧振回路： l1 Y1 Y2 11 t a n1ljZY c ??? ?12 t a n1lljZY c ?? ?021 ?? YY? ?為自然數(shù)nnl g 20??短路
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