南郵微波工程

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,?#?,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),7-,1,,,所有端口都匹配的互易無(wú)耗三端口網(wǎng)絡(luò)是不可能實(shí)現(xiàn)的,7.1,,分配器和耦合器的基本特性,——,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及其技術(shù)指標(biāo),7.1.1,,三端口網(wǎng)絡(luò)（,T,型結(jié)）,,任意三端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù),——,9x2,個(gè)自由度（參數(shù)）,,網(wǎng)絡(luò)是互易的,,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,——,9x2,個(gè)自由度（參數(shù)）,——,6x2,個(gè)自由度,——,3x2,個(gè)自由度,——,不可能實(shí)現(xiàn),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,2,,,各端口都匹配的無(wú)耗非互易三端口網(wǎng)絡(luò),——,環(huán)形器,,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,——,6x2,個(gè)自由度,,兩種類型的環(huán)形器,——,順時(shí)針環(huán)形器和逆時(shí)針環(huán)形器（適當(dāng)選擇參考面）,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,3,,,只有兩個(gè)端口匹配的無(wú)耗互易三端口網(wǎng)絡(luò),,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,,網(wǎng)絡(luò)是互易的,,適當(dāng)選擇參考面,,兩個(gè)分開的器件,——,匹配的二端口傳輸線和完全失配的一端口網(wǎng)絡(luò),,兩個(gè)端口是匹配的,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,4,,,各端口都匹配的互易有耗三端口網(wǎng)絡(luò),——,電阻性功分器,7,.,2.2,,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)的輸出端是隔離的,,網(wǎng)絡(luò)是互易的,,適當(dāng)選擇參考面,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,5,,7.1.2,,四端口網(wǎng)絡(luò)（,定向耦合器,）,,定向耦合器的兩種基本結(jié)構(gòu),,定向耦合器,——,有方向性的功率分配元件,,耦合傳輸線型定向耦合器,,——,兩條靠的很近的傳輸線,（主傳輸線和副傳輸線）以及耦合機(jī)構(gòu),,混合網(wǎng)絡(luò)型定向耦合器,——,一些特殊的結(jié)構(gòu),,定向耦合器等效成四端口網(wǎng)絡(luò),——,16x2,個(gè)自由度,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,6,,,理想定向耦合器的散射參數(shù),,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,——,6x2,個(gè)自由度,,理想定向耦合器,——,各端口都匹配的互易無(wú)耗四端口網(wǎng)絡(luò),,網(wǎng)絡(luò)是互易的,——,10x2,個(gè)自由度,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,7,,,耦合傳輸線型理想定向耦合器的三種類型,——,正向、反向和,,理想定向耦合器的散射參數(shù)兩種可能的解,,——,定向耦合器,,通過適當(dāng)選擇端口的參考面得到定向耦合器的兩種特殊的選擇,對(duì)稱定向耦合器（,7.5,，,7.6,）,反對(duì)稱定向耦合器,（,7.8,）,,,——,去耦二端口網(wǎng)絡(luò)（不討論）,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,8,,,定向耦合器的技術(shù)指標(biāo),——,以對(duì)稱定向耦合器為例,,,耦合度,,端口,1,（輸入端）,的輸入功率,,端口,2,（直通端）,的輸出功率,,端口,3,（耦合端）,的輸出功率,,端口,4,（隔離端）,的輸出功率,,方向性,,隔離度,,耦合器方向性的測(cè)量,,β,稱為耦合系數(shù),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,9,,7.2,,T,型結(jié)功率,分配器,7.2.1,,無(wú)耗分配器,,將電抗性調(diào)諧元件添加載分配器上可以抵消電納,B,,電納,B,是,T,型結(jié)處的不連續(xù)性傳輸?shù)碾s散場(chǎng)和高階模的等效,,選擇輸出傳輸線的特性阻抗,Z,1,和,Z,2,可以提供任意的功率分配比,,可以利用四分之一阻抗變換器將輸出傳輸線的特性阻抗變換成所希望的值,,輸入端是匹配的，但是輸出端是失配的，且沒有隔離,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,10,,7.2.2,,電阻性分配器,——,等分功率分配器,,電阻性功率分配器是一個(gè)各端口都匹配的互易有耗三端口網(wǎng)絡(luò)，有一般功率消耗載電阻上,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,11,,7.3,,Wilkinson,功率,分配器,,可以采用奇偶模分析技術(shù),——,在輸出端分別用對(duì)稱和反對(duì)稱的源激勵(lì),,當(dāng)輸出端口都匹配時(shí)，沒有電流流過電阻,2,Z,0,，具有無(wú)耗性,,Wilkinson,功率分配器,的散射參數(shù),,微帶型,Wilkinson,等分,功率分配器,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,12,,,實(shí)際的,Wilkinson不等分,功率分配器,,微帶型,Wilkinson,不等分,功率分配器,,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,13,,,N,路,Wilkinson,功率分配器,,階梯式多節(jié),N,路,Wilkinson,功率分配器,,電阻需要跨接，制作困難。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,14,,7.4,,,波導(dǎo)定向耦合器,7.4.1,,倍茲孔（單孔）定向耦合器（反向）,,（,a,）利用調(diào)整小孔與波導(dǎo)窄壁間的距離,s,控制耦合,,小孔耦合理論,——,法向的電偶極子和軸向的磁偶極子產(chǎn)生偶對(duì)稱的輻射場(chǎng),橫向的磁偶極子產(chǎn)生奇對(duì)稱的輻射場(chǎng),,（,b,）利用調(diào)整,兩個(gè),波導(dǎo),之間的角度,,θ,控制耦合,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,15,,7.4.2,,多孔定向耦合器（正向）,,雙孔定向耦合器,——,窄帶的,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,16,,,多孔定向耦合器,——,寬帶的,,二項(xiàng)式響應(yīng)多孔定向耦合器,,切比雪夫響應(yīng)多孔定向耦合器,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,17,,7.5,,正交（,90,o,）混合網(wǎng)絡(luò)（正向）,——,直通端和耦合端有,90,o,相位差（正交）的等分功率（,3dB,）定向耦合器,,定性分析,——,路程差,,通過改變,λ,/4,線的特性阻抗,可以得到不等功率的耦合器,,采用奇偶模分析技術(shù),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,18,,7.6,,耦合線定向耦合器（反向）,,耦合線,——,兩個(gè)靠的很近的無(wú)屏蔽的傳輸線,7.6.1,,耦合線理論,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,19,,,采用奇偶模分析技術(shù),,偶模激勵(lì)電容,,奇模激勵(lì)電容,,一般激勵(lì),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,20,,,偶模激勵(lì)特性阻抗,,奇模激勵(lì)特性阻抗,,偶模等效介電常數(shù),,奇模等效介電常數(shù),,偶模波導(dǎo)波長(zhǎng),,奇模波導(dǎo)波長(zhǎng),,邊緣耦合帶狀線,,耦合微帶線,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,21,,,單節(jié),λ,/4,耦合微帶線耦合器,（反向）,7.6.2,,耦合線耦合器的設(shè)計(jì),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,22,,,單節(jié),λ,/4,耦合線耦合器的分析（反向）,,,定性分析,——,電磁耦合,,采用奇偶模分析技術(shù),,耦合系數(shù),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,23,,,N,節(jié)耦合微帶線耦合器,7.6.3,,多節(jié)耦合線耦合器的設(shè)計(jì),,耦合器是弱耦合,,N,是奇數(shù),,每節(jié)的長(zhǎng)度在中心頻率處為四分之一波長(zhǎng),,多節(jié)耦合器的帶寬比單節(jié)耦合線耦合器的帶寬要寬,,多節(jié)耦合線耦合器常用耦合帶狀線,,耦合度的相應(yīng)可以是最平坦的或等波紋的,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,24,,7.7,,Lange,耦合器（交指型）,,原始的,Lange,耦合器和展開型,Lange,耦合器,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,25,,7.8,,180,o,混合網(wǎng)絡(luò)（反對(duì)稱）,,微帶環(huán)形混合網(wǎng)絡(luò),——,奇偶模分析,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,26,,,漸變耦合線混合網(wǎng)絡(luò),——,奇偶模分析,,波導(dǎo)混合結(jié)或魔,T,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,27,,7.9,,其它,耦合器,Moreno,正交波導(dǎo)耦合器,——,十字孔定向耦合器,,兩個(gè)十字孔必須開在同一個(gè)對(duì)角線上。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,28,,Schwinger,反向波導(dǎo)耦合器,,窄縫的位置。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,29,,Riblet,短縫波導(dǎo)耦合器,,需要縮短相互作用區(qū)的波導(dǎo)寬度。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,30,,,對(duì)稱漸變耦合線耦合器,,平面線上有孔的耦合器,,平面線的場(chǎng)計(jì)算比波導(dǎo)復(fù)雜。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,