第5章微波元器件 3.阻抗匹配元件 阻抗匹配元件种类很多,它们的作用是消除反射,提高传输 效率,改善系统稳定性。这里主要介绍螺钉调配器、阶梯阻抗 变换器和渐变型阻抗变换器三种 1)螺钉调配器 螺钉是低功率微波装置中普遍采用的调谐和匹配元件,它 是在波导宽边中央插入可调螺钉作为调配元件,如图5-7所示 螺钉深度的不同等效为不同的电抗元件,使用时为了避免波导 短路击穿,螺钉都设计成容性,即螺钉旋入波导中的深度应小于 3b/4(b为波导窄边尺寸)。由第1章的支节调配原理可知:多个 相距一定距离的螺钉可构成螺钉阻抗调配器,不同的是这里支 节用容性螺钉来代替
第5章 微波元器件 3. 阻抗匹配元件 阻抗匹配元件种类很多, 它们的作用是消除反射, 提高传输 效率, 改善系统稳定性。这里主要介绍螺钉调配器、 阶梯阻抗 变换器和渐变型阻抗变换器三种。 (1) 螺钉是低功率微波装置中普遍采用的调谐和匹配元件, 它 是在波导宽边中央插入可调螺钉作为调配元件, 如图 5 - 7 所示。 螺钉深度的不同等效为不同的电抗元件, 使用时为了避免波导 短路击穿, 螺钉都设计成容性, 即螺钉旋入波导中的深度应小于 3b/4(b为波导窄边尺寸)。 由第1章的支节调配原理可知：多个 相距一定距离的螺钉可构成螺钉阻抗调配器, 不同的是这里支 节用容性螺钉来代替
第5章微波元器件 图5-7波导中的螺钉及其等效电路
第5章 微波元器件 图 5 – 7 波导中的螺钉及其等效电路
第5章微波元器件 螺钉调配器可分汋单螺钉、双螺钉、三螺钉和四螺钉四种 单螺钉调配器通过调整螺钉的纵向位置和深度来实现匹配,如图 5-8(a)所示;双螺钉调配器是在矩形波导中相距λg/8、λg4或 3λg8等距离的两个螺钉构成的,如图5-8(b)所示。双螺钉调配 器有匹配盲区,故有时采用三螺钉调配器。其工作原理在此不再 赘述。由于螺钉调配器的螺钉间距与工作波长直接相关,因此螺 钉调配器是窄频带的。 (2)多阶梯阻抗变换器 在第1章中我们已经知道,用λ/4阻抗变换器可实现阻抗匹配 但严格来说,只有在特定频率上才满足匹配条件,即4阻抗变 换器的工作频带是很窄的
第5章 微波元器件 螺钉调配器可分为单螺钉、 双螺钉、 三螺钉和四螺钉四种。 单螺钉调配器通过调整螺钉的纵向位置和深度来实现匹配, 如图 5 - 8(a)所示; 双螺钉调配器是在矩形波导中相距λg/8、λg/4或 3λg/8 等距离的两个螺钉构成的, 如图 5 - 8(b)所示。双螺钉调配 器有匹配盲区, 故有时采用三螺钉调配器。其工作原理在此不再 赘述。由于螺钉调配器的螺钉间距与工作波长直接相关, 因此螺 钉调配器是窄频带的。 (2) 在第1章中我们已经知道, 用λ/4阻抗变换器可实现阻抗匹配; 但严格来说，只有在特定频率上才满足匹配条件, 即λ/4阻抗变 换器的工作频带是很窄的
第5章微波元器件 法兰 负载 波源 波源 负载 T1 (b) 图5-8螺钉调配器
第5章 微波元器件 图 5 – 8 螺钉调配器 l T1 T1 T2 d 1 d 2 法 兰 负 载 波 源 波 源 负 载 yl y 1 y 2 ya y b b b a yl y1 y (a) (b)
第5章微波元器件 要使变换器在较宽的工作频带内仍可实现匹配,必须用多 阶梯阻抗变换器,图5-9所示分别为波导、同轴线、微带的多 阶梯阻抗变换器。它们都可等效为如图5-10所示的电路 分别为T0,T1,T2…,TN共(N+1)个,如果参考面上局部电压反射 系数对称选取,即取 1=IN1 T2=IN-2 则输入参考面T上总电压反射系数为
第5章 微波元器件 要使变换器在较宽的工作频带内仍可实现匹配, 必须用多 阶梯阻抗变换器, 图 5 - 9 所示分别为波导、同轴线、微带的多 阶梯阻抗变换器。它们都可等效为如图 5 - 10 所示的电路。 分别为T0 , T1 , T2 , …, TN共(N+1)个, 如果参考面上局部电压反射 系数对称选取, Γ0=ΓN Γ1=ΓN-1 Γ2=ΓN-2 则输入参考面T0上总电压反射系数Γ为