微波元器件介绍.pptVIP

一、无源器件原理介绍 电抗元件 原理： 在传输线的不均匀区域附近，电磁场比较复杂，可以分解为主模和多个高次模式的叠加，其中主模可以传输，而高次模截止，只能分布在不均匀区附近。因此不均匀区附近储存了高次模式的电磁场能量。 若储存的主要是电场能量，则不均匀区域相当于一个储存电能的电容；若储存的主要是磁场能量，则不均匀区域相当于一个储存磁能的电感。 微带电路中的电容、电感 微 波 滤 波 器 二、微波滤波器设计 三、微带滤波器 二、辐射终端 衰减器和移相器 分支元件 功分器 典型的功分器有微带和腔体两种。 ①腔体功分器： 腔体功分器是同轴结构，它将输入的50Ω阻抗变换为25Ω（使用内外导体的不同比率），25Ω阻抗可以良好的与两个输出50Ω的并联阻抗匹配。 若端口2（或端口3）失配，则有信号反射。反射信号通过两条线路到达端口3（或端口2）。路径差为半波长，因此只要控制好R，就可以实现两路反射信号大小相等、相位相反，因此反射信号不会流入端口3（或端口2），从而保证两输出端有良好的隔离。 定向耦合器 一、波导定向耦合器 环形器 使信号单方向传输的器件。所有射频信号以同样的环形方向传输，但是只能从一个端口出去，所有射频信号必须从它遇到的第一个端口出来。它是结合磁铁和一种特殊类型的材料即铁氧体来完成。 频率范围：1.89～1.92GHz 最大正向损耗：0.4 dB 最小反向损耗：20dB 最大电压驻波系数：1.2。 一.微波放大器（功放和低噪放） 二.微波混频器 微带双分支定向耦合器 3 2 1 4 A B C D 1输入，2、3输出，相位差90度； 4为隔离端口，无输出； 一、衰减器： 同轴线衰减器 可调波导衰减器 吸波材料片 作用：根据需要，减小所传输信号的幅度。 原理：用吸波材料吸收一定的电磁能量来实现衰减。 二、移相器： 原理：电磁波在不同介质中具有不同的相移常数。因此改变电磁波经过的介质就可以改变其相移量。 作用：可以人为地改变传输电磁波的相位。 矩形波导TE10模式的相移常数 经过距离 l 的相移量 相移量与媒质参数密切相关 低损耗介质片 l 微带线移相器电路 功率分配网络 天线阵元 移相器 馈源 应用举例：用于相控阵天线中，要求每个天线阵元辐射相位不同的电磁波。 移相器的相移量 相控阵天线 作用：把一路电磁能量分为两路或多路；或者，将多路电磁能量相加或相减。 ＋ － 1、波导E-T分支（三端口元件） 2 1 3 2 1 3 串联支路 等效 等效电路 在3臂加终端短路活塞，就可以移动短路活塞，调节串联支路的输入阻抗值（近似为纯电抗），作为电抗元件使用。 jX 1 2 等效 能量分配功能 2 1 3 3臂自身有反射，但若在该臂加入匹配装置，可使3臂的入射能量全部从1、2臂平分输出； 3臂输入时，从1、2臂等幅、反相输出； 1臂输入时，从2、3臂输出； 1 2 3 1 2 3 2臂输入时，从1、3臂输出； 求差信号的功能 1 2 3 两信号分别从1、2臂输入，且到达分支波导中轴T面时相位相同，则3臂输出两信号之差，称为差信号。 信号1－信号2 信号1 信号2 若两输入信号等幅，则3臂无输出； T 求和信号的功能 1 2 3 两信号分别从1、2臂输入，且到达分支波导中轴T面时相位相反，则3臂输出两信号之和，称为和信号。 信号1＋信号2 信号1 信号2 T 2、波导H-T分支（三端口元件） 2 1 3 等效 并联支路 等效电路 1 2 3 在3臂加终端短路活塞，就可以移动短路活塞，调节并联支路的输入阻抗值（近似为纯电抗），作为电抗元件使用。 2 1 等效 jX 能量分配功能 1 2 3 3臂自身有反射，但若在该分支波导加入匹配装置，可使3臂的入射能量全部从1、2臂平分输出； 3臂输入时，从1、2臂等幅、同相输出； 1臂输入时，从2、3臂输出； 2臂输入时，从1、3臂输出； 1 2 3 1 2 3 求和信号的功能 1 2 3 信号1 信号2 信号1＋信号2 两信号分别从1、2臂输入，且到达分支波导中轴T面时相位相同，则3臂输出两信号之和，称为和信号。 T 求差信号的功能 1 2 3 信号1 信号2 信号1－信号2 两信号分别从1、2臂输入，且到达分支波导中轴T面时相位相反，则3臂输出两信号之差，称为差信号。 若此时两信号等幅，则3臂无输出； T 3、波导双-T分支（四端口元件） 1 2 3（E） 4（H）