文档介绍：等效网络法只研究了非均匀区对传输系统的宏观影响,并不涉及非均匀区内部的电磁场特性。
因此,如果要设计微波元、器件,也许就不得不利用解析方法、近似方法、数值计算方法等求解非均匀区内部的电磁场得到其等效网络特性。
第五章常用微波元件
一个微波系统通常包含微波传输线和微波部件。微波部件的功能是对微波能量或微波信号进行处理和变换。
微波元器件又可分为线性互易,线性非互易,非线性和有源器件四大类。
第五章常用微波元件
一、线性互易元件
这类元件内部只有线性、互易物质,它们只能对微波能量或微波信号进行线性处理和线性变换。这里所说的“线性”是指元件不能做频率或频谱的变换。
常见的线性互易元件有:匹配负载,衰减器,移相器,功率分配器,定向耦合器,阻抗匹配器(可调),阻抗变换器(不可调),短路活塞,滤波器,微波电桥等等。
第五章常用微波元件
二、线性、非互易元件
线性、非互易元件内部的媒质是线性的,但具有各向异性。具有非互易特性,其散射矩阵是不对称的。但仍工作于线性区域,属于线性元件范围。
常见的线性非互易媒质有磁化铁氧体,磁化等离子体,晶体等等。
线性、非互易元件也不能做频率或频谱的变换,它们的主要特征是可以区别沿不同方向传输的导行电磁波。
常见的线性、非互易元件有:隔离器,环行器等。
第五章常用微波元件
三、非线性元器件
非线性元件内部有非线性物质,能对微波的频率或微波信号的频谱进行变换。常用的非线性元、器件有:调制器,检波器,混频器,倍频器等等。
四、有源器件
微波有源器件可以产生微波能量或对微波信号进行放大。常见的有源器件有:振荡器,放大器,微波管等等。
第五章常用微波元件
常见的微波系统均由传输线和上述器件组合而成。近年来,为了实现微波系统的小型化,开始采用由微带和集中参数元件组成的微波集成电路,可以在一块基片上做出大量的元件,组成复杂的微波系统,完成各种不同功能。
对微波元件的基本要求:
※损耗※输入驻波比
※工作频带尽可能宽※功率容量
※结构
※特殊元件的特殊要求
第五章常用微波元件
微波元件是用导行系统做成的,种类繁多。
按导行系统结构分:可分为波导型、同轴线型、微带
线型等;
按工作波型分:可分为单模元件和多模元件;
按作用分:可分为连接元件、终端元件、匹配元件、衰减与相移元件、分路元件、滤波元件等。
按端口分:可分为一端口元件、二端口元件、三端口元件、四端口元件、五端口元件、六端口元件等。
第五章常用微波元件
第五章常用微波元件
常用的矩形波导分支有E面分支、H面分支、双T接头及魔T等,此外还有同轴线分支、微带线分支等。
矩形波导的T形接头有E-T接头和H-T接头两种,如图所示。其中E-T接头的分支波导宽面与主波导中TE10模的电场所在平面平行;H-T接头的分支波导的宽面与主波导中TE10模的磁场所在的平面平行。
波导分支
E-T接头
对于波导的T形接头,我们把主波导的两臂分别称为1和2端口,分支臂称为3端口。分析波导的T形接头的工作特性,可利用波导中TE10模的电场分布来分析。E-T接头和H-T接头中TE10模的电场分布分别如图所示。
H-T接头
波导分支