【正文】 – 工作原理：基于衰減片只衰減電場(chǎng)平行分量的原理。 至接收系統(tǒng) f 1 + f 2 （主波） 至天線(xiàn) f 1 + f 2 f 1 + f 2 回波 1 2 5 6 3? 3 4 TR 管 2? TR 管 圖 457 某雷達(dá)的平衡式收發(fā)開(kāi)關(guān) 微波衰減器和濾波器 微波衰減器 1. 吸收式衰減器 ? 構(gòu)成：由一段傳輸線(xiàn)內(nèi)置吸波裝置而成 ? 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，功率容量大，起始衰減量小，穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是精度較差。 至接收系統(tǒng) f 1 + f 2 （主波） 至天線(xiàn) f 1 + f 2 f 1 + f 2 回波 1 2 5 6 3? 3 4 TR 管 2? TR 管 圖 457 某雷達(dá)的平衡式收發(fā)開(kāi)關(guān) 三分貝電橋的應(yīng)用 分析： 當(dāng)大功率信號(hào)從端口 1輸入時(shí)，由于 TR放電管打火，使左邊的三分貝電橋呈短路特性，發(fā)射功率全部從端口 4輸出至雷達(dá)天線(xiàn)，端口 5（即接收機(jī)）、端口 6被隔離。其端口 1至發(fā)射機(jī)，端口 5至接收機(jī)，端口 4接雷達(dá)天線(xiàn)，端口 6接匹配負(fù)載。 b 6 4 3 3? 6 b 4 b 2 b 3 1 2 2 ? 5 a 1 b5 圖 456 三分貝電橋的串聯(lián)特性 ?????????????????????????????????????????4651465100j0000jj0000j00aaaabbbb?90 三分貝電橋的應(yīng)用 例 451 某雷達(dá)的平衡式收發(fā)開(kāi)關(guān)如圖 457所示，試分析其工作原理。 ? S矩陣 圖 454 同軸型環(huán)形 三分貝電橋 23?20Y4?0Y????????????????0j0jj0j00j0jj0j021S 1 4 3 2 三分貝電橋的應(yīng)用 1. 三分貝電橋的短路特性 – 端口 1的輸入信號(hào)全部從端口 4輸出，輸出信號(hào)的相位滯后 。 ?90 ?180 三分支三分貝電橋 ? S矩陣 ? 工作特性 – 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 3均分輸出，端口 1無(wú)反射，端口4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 3輸出信號(hào)的相位分別滯后 和 。 0031 j8tanj YYYYee ????????? ??0031 j8c otj YYYYoo ??????????? ?? /4? 0Y 0j Y 0j Y 0Y 1( 4) 2( 3) 0Y 0j Y? 0j Y? 0Y 1( 4) 2( 3) /4? ( a ) ( b) 圖 452 二分支三分貝電橋的等效電路 a)偶模等效電路 b)奇模等效電路 二分支三分貝電橋 2. 奇偶模等效電路的歸一化 A矩陣和 S矩陣 – 偶模等效電路 – 奇模等效電路 ?????? ???? 1j j121321 eeee AAAA???????? 1j 0131 ee AA?????????????02j2j02eA? ?? ? ???????????0j1j1021eS????????? 1j0131oo AA eo 22 AA ? ???????? 1j j121321 oooo AAAA?????? ? ?? 0j1 j1021oS 二分支三分貝電橋 3. 二分支三分貝電橋的 S矩陣 – 偶模激勵(lì)時(shí) – 奇模激勵(lì)時(shí) – 對(duì)一般激勵(lì) ???????eeeeeeeeeeaSaSbaSaSb22212122121111???????ooooooooooaSaSbaSaSb22212122121111???????????????????2222322322411411aaaaaaaaaaaaoeoe???????????????oeoeoeoebbbbbbbbbbbb223222114111??????????????0j10j001100j01j021S 二分支三分貝電橋 4. 二分支三分貝電橋的工作特性 – 當(dāng)端口 1接匹配源，其它端口接匹配負(fù)載時(shí)： （ 1）從端口 1輸入的功率被端口 3均分輸出，端口 1無(wú)反射，端口 4被隔離。 4? 02Y0Y4? /4? 1 2 4 /4? 0Y 0Y 0Y 0Y 02 Y 02 Y T T ′ 3 A B 圖 451 同軸型二分支三分貝電橋 二分支三分貝電橋 1. 二分支三分貝電橋的奇偶模分解 – 偶模激勵(lì)時(shí) ? 端口 4的輸入電流等幅同相， A點(diǎn)、 B點(diǎn)為等效開(kāi)路。 副波導(dǎo) 主波導(dǎo) 圖 448 副線(xiàn)正方向的判斷 波導(dǎo)型十字縫定向耦合器 3. 副線(xiàn)正方向的簡(jiǎn)易判斷方法 – 過(guò)十字縫作對(duì)角線(xiàn)，再使主線(xiàn)輸入信號(hào)在到達(dá)十字縫之前折彎，若能與對(duì)角線(xiàn)相交，則該方向就是副線(xiàn)的正方向。 （ 4）再假設(shè)副線(xiàn)中 TE10波的傳播方向向右，這時(shí)，由于十字縫位于視線(xiàn)的左邊，故十字縫處為左圓極化磁場(chǎng)。這時(shí)，由于十字縫位于視線(xiàn)的右邊，按照旋向判斷方法，十字縫處為右圓極化磁場(chǎng)。 （ 2）耦合到副線(xiàn)后，十字縫處仍然應(yīng)為左圓極化磁場(chǎng)。 （ 2）旋向規(guī)律：以 TE10波的傳播方向?yàn)閰⒖迹? x1處 為左圓極化磁場(chǎng)， x2處為右圓極化磁場(chǎng)。 ? 由于主波導(dǎo)和副波導(dǎo)的功率傳輸方向相互垂直，它是一種垂直耦合器。 – 是一種反向耦合器。 3. 夾角的作用 – 調(diào)節(jié)耦合電流的強(qiáng)弱，使 最小 電力線(xiàn) i 1 s i 2 磁力線(xiàn) i 3 ( a ) ( b ) ( c ) 圖 443 同軸型定向耦合器的工作原理 （ a）電場(chǎng)耦合 （ b）磁場(chǎng)耦合 （ c）耦合的合成 32 ii ? 波導(dǎo)型單孔定向耦合器 1. 組成 – 由主波導(dǎo)和副波導(dǎo)構(gòu)成，公共壁為寬壁，耦合機(jī)構(gòu)是開(kāi)在公共寬壁中央的小孔。 主線(xiàn) 副線(xiàn) 耦合機(jī)構(gòu) 圖 442 同軸型定向耦合器 同軸型定向耦合器 2. 工作原理 – 通過(guò)電場(chǎng)耦合與磁場(chǎng)耦合的共同作用實(shí)現(xiàn)定向耦合。 uLD PPK lg10? P in Po u t P u 匹配負(fù)載 耦合機(jī)構(gòu) P L 至指示計(jì) 主線(xiàn) 副線(xiàn) 圖 441 定向耦合器的一般構(gòu)成 LinT PPK lg10? 同軸型定向耦合器 1. 工作過(guò)程 – 構(gòu)成：耦合機(jī)構(gòu)為小孔，主線(xiàn)的左端至天線(xiàn)，右端至發(fā)射機(jī)，副線(xiàn)的左端接匹配負(fù)載，右端接指示計(jì)。 P in Po u t P u 匹配負(fù)載 耦合機(jī)構(gòu) P L 至指示計(jì) 主線(xiàn) 副線(xiàn) 圖 441 定向耦合器的一般構(gòu)成 定向耦合器的主要參數(shù) 1. 耦合度 – 耦合度是耦合到副線(xiàn)的功率多少的量度，單位為 dB。 E 面 3 ( E) 1 2 4( H ) 圖 435 E折雙 T接頭 H 面 3 ( E) 4( H ) 1 2 圖 436 H折雙 T接頭 定向耦合器 ? 構(gòu)成：由主線(xiàn)和副線(xiàn)構(gòu)成，通過(guò)耦合機(jī)構(gòu)將主線(xiàn)上的功率耦合到副線(xiàn)。 ? H折雙 T接頭是將魔 T接頭的兩旁臂沿 H面折彎 90176。 ? E折雙 T接頭是將魔 T接頭的兩旁臂沿 E面折彎 90176。由于放電管對(duì)小功率信號(hào)不起作用，故回波信號(hào)可順利到達(dá)魔 T2接頭的端口 2并保持等幅反相關(guān)系，于是只能經(jīng)端口 3至接收機(jī)。又由于兩放電管與魔 T接頭的距離相差 ，使反射信號(hào)到達(dá)端口 2時(shí)等幅反相，故只能經(jīng)端口 3送至雷達(dá)天線(xiàn)。試說(shuō)明它的工作原理。 （ 3）隔離性：無(wú)論從哪個(gè)端口輸入功率，經(jīng)過(guò)魔 T接頭后相對(duì)的端口無(wú)輸出。 1 2 4 3 圖 433 用匹配塊匹配的魔 T接頭 魔 T 2. 魔 T接頭的 S矩陣 3. 魔 T接頭的特性 （ 1）匹配性：一旦有兩個(gè)端口處于端口匹配狀態(tài)，則另兩個(gè)端口必然處于端口匹配狀態(tài)。接頭2121 ?? ΓΓ21a21a21a?????????????02221121121S 魔 T 1. 魔 T接頭的組成 – 魔 T接頭由雙 T接頭內(nèi)置匹配裝置而成。當(dāng)信號(hào)從 臂輸入時(shí)，將從端口 、 等幅反相輸出。 ? 當(dāng)信號(hào)從旁臂 1輸入時(shí)，將被自身反射 ，從旁臂 2輸出 ，從 E臂輸出 。 旁臂 1 旁臂 2 E 臂 T 旁臂 2 旁臂 1 E 臂 T ( a ) ( b) 圖 432 ET接頭中的場(chǎng)結(jié)構(gòu) a）奇模激勵(lì) b）偶模激勵(lì) 單 T接頭 （ 2）偶模激勵(lì)時(shí) E臂無(wú)輸出（圖 432（ b）） （ 3）反對(duì)稱(chēng)場(chǎng)性質(zhì)的 S參量表示 （ 4） ET接頭的 S矩陣 3231 SS ???????????????02221121121S 單 T接頭 （ 5） ET接頭的傳輸特性 ? 當(dāng) E臂為端口匹配狀態(tài)時(shí)，端口 2不可能處于端口匹配狀態(tài)，且端口反射系數(shù) 。 單 T接頭 2. ET接頭 （ 1）奇模激勵(lì)時(shí) E臂輸出反對(duì)稱(chēng)場(chǎng) ? 奇模激勵(lì)：圖 a中分別從旁臂 1和旁臂 2輸入的一對(duì)等幅反相的信號(hào)（ TE10波） ? 反對(duì)稱(chēng)場(chǎng)：圖 a中從 E臂輸出的 TE10波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)于對(duì)稱(chēng)面 T呈鏡像。 ? 分為 ET接頭和 HT接頭兩種 T 3 1 2 I T 1 2 3 V T ( a ) ( b ) 圖 431 單 T接頭 a） ET接頭及其等效電路 b） HT接頭及其等效電路 單 T接頭 1. 禁戒規(guī)則 – 偶模激勵(lì)只能激勵(lì)起對(duì)稱(chēng)場(chǎng)，不能激勵(lì)起反對(duì)稱(chēng)場(chǎng)，或者說(shuō)反對(duì)稱(chēng)場(chǎng)被禁戒；奇模激勵(lì)只能激勵(lì)起反對(duì)稱(chēng)場(chǎng)而對(duì)稱(chēng)場(chǎng)被禁戒。 ? 本節(jié)主要介紹 T形接頭，包括單 T接頭、魔 T接頭和折疊雙 T接頭。 R R (