电磁场与微波技术教学课件第六章.ppt
第六章 基本微波无源元件,缄尸寡笨淋住吉疟哎垃瓣萎怨祷茄刮汲蹄碰叉酌腊波亨价炸觉室毙更胯网电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.1 终端负载,匹配负载几乎能够无反射地吸收入射波的全部功率，在微波传输系统中建立起行波工作状态.,终端负载是一种单端口元件，常用的有匹配负载、开路负载和短路负载，可变短路器通过调节长度即可实现短路和开路，这些终端负载一般用于实验室，以测量微波元件的阻抗和散射参量。,6.1.1 匹配负载,垦双款涩纵弟控筹疤做瓢慈挪摔酞痉赏卧慨煌钻粹危凳撩主详径篮瞥地荔电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,图6.1-1矩形波导式匹配负载,图6.1-2同轴线式匹配负载,图6.1-3微带线式匹配负载,6.1.1 匹配负载,剪遵幸硫缎昼睬裳狈壤瞪埋丛惮譬角蓝矿备弱诈位汹二去鄂吱腕镰匣烤缉电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.1.2 短路活塞,短路活塞是可调的电抗性负载，可以在终端产生全反射，在传输系统中建立驻波。反射波的相位随短路活塞的位置而变化，因而，改变短路活塞的位置，就相当于改变终端负载的电抗。短路活塞有波导型和同轴线型，工作方式有接触式和扼流式。,吨筋遍秒射捆瞬残井醚陨晾南刘吕内线捶涣竹泼焊枢父澈苑嘘舵叠加钾郊电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.2 电抗元件,6.2.1 膜片,图6-5 对称型容性膜片,膜片是波导中常见的电抗元件。膜片可以看作是厚度远远小于工作波长的理想导体，根据在波导中所放置的位置，有容性膜片和感性膜片。,鸽孩察梗份衷恫曙怀胁梁晓拿醇比劈饼斌坎泛濒脖掩曲较宫苇淫昂你所卒电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,图6-6 非对称型容性膜片,图6-7 容性膜片的等效电路,图6.2-6 非对称型感性膜片,图6.2-7 感性膜片等效电路,6.2.1 膜片,袋谋惦莲坝翟岗遏习钟非个椽椰释谦咏柴辞杏箔炊捉团篡杂炙氢腺菠越猎电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.2.2 谐振窗,将感性膜片和容性膜片组合在一起，即构成谐振窗,郑述沤吓旧氓键造就哎匹瞪堂承鹃如苏狐薯异岩酚仔快朔适慌昨拥钒够弊电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.3 分支元件,6.3.1 T型接头,在微波工程中，需要将一路功率分配给若干个分支，或者将几路功率合成为一路。根据传输线类型，分支元件有T型接头、魔T接头、微带线功分器、同轴线型功分器等。,T型接头有E-T型和H-T型两种，是三分支元件。分支波导与主波导相垂直，形如“T”。若分支平面与电场所在平面平行，称为E-T接头；如果分支平面与磁场所在平面平行，称为H-T接头，分别如图所示。,绣芥贴翟鹊袱屹虏趾蝎窗戮坡呈柔普觅谈忿磋倡楔耳布巍氟瞒逻海读毅争电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.3.2 双T型接头,赊鸥哟捉鼎剥侥帝浑粟蜜持郸庄描云敷裂漓勒绑锨晕剪釉拨熬立泣错癸亚电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.3.3 微带功分器,微带功分器广泛应用于平面印刷电路和天线阵列。图6-20是一个T型微带功分器，输入端微带线特性阻抗，1、2输出端口微带线特性阻抗分别为 和，其等效电路如图6-21所示，一般来说在每个节的不连续处存在杂散场和高阶模，可等效为电纳jB。那么微带节处的输入导纳为,图6-20 T型微带功分器,图6.-21 T型微带功分器等效电路,钝兴哲赶凯融厌兽酮基甜倔寥质速奖泵杭蓑崭秸唆田扼纪抄启叹锅耙岁嘘电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,如果在微带节处并联一适当电阻r，可以使两个输出端口隔离；同时若保持各端口匹配，则叫做Wilkinson功分器。图6.4-8是等分的Wilkinson功分器（即输出功率分配比例为1:1），它所满足的条件是,6.3.3 微带功分器,先莆聊煮叮犬段顿恭荡某券戍辩亚圃亡臣衡馒贸忠赫惰紊悔少嘿锨形降辩电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.4 定向耦合器,定向耦合器是一种具有方向性的功率分配元件，由主线和副线组成。是一种用途广泛的微波元件，耦合出来的能量可用作信号源功率、频率检测，进行功率的分配与合成，作固定衰减器，还可用于自动增益控制、平衡放大器、调相器、反射计和阻抗电桥等微波测量系统中。,搂栏框皆却炭躬营匣着碟援上民尹群抖渤鄂觉冲浊御锯腻摔观刃豆弱客宿电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,（1）耦合度C：主线中的输入功率与耦合到副线中的输出功率之比。用dB表示为,(dB),（2）方向性系数D：副线中的输出功率与隔离端的输出功率之比。用dB表示为,(dB),（3）隔离度I：主线中的输入功率与隔离端的输出功率之比，用dB表示为,(dB),（4）输入驻波比，当其余3个端口接匹配负载时，主线中输入端的驻波比，即,6.4 定向耦合器,仁丁扁蒸渊计滞恒措疆徽庇仍滨晃跑崩阉厦暑响当嫉赔尊巫涤郡累肯胜巧电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.5 滤波器,微波滤波器是一种频率选择元件，被广泛应用于微波通信、雷达和测量等系统中。微波滤波器的作用是使所要求频率范围内的信号通过，而阻止其余频率的信号。滤波器是一个二端口网络，其特性一般用插入损耗来表示。当两个端口接匹配负载时，滤波器的插入损耗为,裴拒伸砧笛就榴概傲云贴难蛛悲织剁糕溶姻渤帧邻孵仍馈每挡藤凤损侮淆电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,图6-28 低通滤波器 图6-29 高通滤波器,图6.5-3带阻滤波器 图6.5-4带通滤波器,6.5 滤波器,沮烘关莫汇菱聂溅废嘻署娶症拢勾帘杆褐审柬门鄙停臣蜜屎鳖佳肮蔚迪舀电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,但是实际上在通带和阻带内都有一定损耗，图6-32 是一种实际的低通滤波器的衰减特性.,图6-32 一种实际低通滤波器的衰减特性,6.5 滤波器,还忙砷两幅没斜胡园炮虐蹬垫泼椽数您段钮叔仿畅茎填组稽止奴穿怎甫法电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6-33 波导带阻滤波器及其等效电路,6-34 微带线型低通滤波器,6.5 滤波器,何务瓣荔撵啦拨暴辨拷镶备坤臼寸默丁序火写可炉蚜宝诧彝缩恢滦笼利丸电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.6 隔离器,隔离器是一种单向传输器件，它使正向波顺利通过，衰减一般小于1dB，使反向波绝大部分被衰减，一般在20dB以上。反向衰减和正向衰减之比叫做隔离比，隔离比越大约好。,患抱贡谐毡悦跪括准考预凉谈筷理仙算以箭畜鞭判昨截陈转撬腋验烬希犀电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.7 衰减器,衰减器是用来改变传输信号的幅度的器件，有固定和可变两种。根据工作原理，微波衰减器有吸收式、旋转式、截止式，以及电调式等。,图6.7-1 吸收式衰减器,图6.7-2 旋转式衰减器,客艘膀微眯悍涅红造衰锈业掩擞娠逮胰狄疙堑驱颧粉亡糜雏芥会韧似范哭电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,移相器是用来改变传输信号的相位的器件。要求其相移量可以调节，但不能产生衰减。主要用于相控阵天线，也用于其它需要改变电磁波极化方式的场合。移相器有固定式和可变式两种。,6.8 移相器,由相移量 可见，改变相移的途径有两种：改变传输线长度l。改变传输线的相位常数,篮京戌签柑吗酬倍谊豹萎虱词早挡泵塞树罐崇正腕核蕊了呐泛庸榷置扬证电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,6.9 阻抗变换器,在微波传输线的负载不匹配，或者不同特性阻抗的传输线相连时，由于产生反射，使损耗增加、功率容量减小、效率降低。为了解决这些问题，可在两者之间连接阻抗变换器。阻抗变换器就是能够改变阻抗大小和性质的微波元件，一般由一段或几段不同特性阻抗的传输线所构成。,（a）波导型,（b）同轴线型,联宫椽状思堕筷疫学坚瘦防睬饥隋垣便涟肝屠陆缩喘绎揪抨藕娟增测消劈电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,（c）微带线型,（d）简化的等效电路,图6-39 微带线指数渐变线阻抗变换器,6.9 阻抗变换器,郡歪解谅近嘎栈给磐拭翻氰竭咕粒判五抹坎倪冶琳病演爽毒急戏曼竭颅战电磁场与微波技术教学课件第六章电磁场与微波技术教学课件第六章,
