第5章微波元器件 (c) 图5-9各种多阶梯阻抗变换器
第5章 微波元器件 图 5 – 9 各种多阶梯阻抗变换器 (a) (b) (c)
第5章微波元器件 6 eN 图5-10多阶梯阻抗变换器的等效电路
第5章 微波元器件 图 5 – 10 多阶梯阻抗变换器的等效电路 Z0 Ze1 ZeN Zl TN T2 T1 T0 Ze2
第5章微波元器件 0+e-/2 + 4 ++1xe 12(N-1)6 +,e N 0+Ie-/2N 12(N-1)0 + INe +e)+F( f(N-2)6 te f(N-2)6 =2eI Cos NO+I, Cos(N-2)0+. 于是反射系数模值为 TETOCOSNO+TICos(N-2)0+ 当Io,I1,…等值给定时,上式右端为余弦函数cos的多项式 满足r0的cos有很多解,亦即有许多入g使r=0。这就是说,在 许多工作频率上都能实现阻抗匹配,从而拓宽了频带。显然,阶 梯级数越多,频带越宽
第5章 微波元器件 j N N j N N j j e e e e 4 2( 1) 2 2 2 0 1 ... − − − − − = + + + + + ( ) ( . ) ... 2( 1) 1 2 1 2 = 0 + + + + − − − − − j N N j N j N e e e [ ( ) ( ) ... ( 2) ( 2) = 0 + + 1 + + − j N j N − j N − j N− j N− e e e e e 2 [ cos cos( 2) ...] = 0 + 1 − + − e N N j N 于是反射系数模值为 |Γ|=|Γ0cosNθ+Γ1cos(N-2)θ+…| 当Γ0 , Γ1 , … 等值给定时, 上式右端为余弦函数cosθ的多项式, 满足|Γ|=0的cosθ有很多解, 亦即有许多λg使|Γ|=0。这就是说，在 许多工作频率上都能实现阻抗匹配, 从而拓宽了频带。显然, 阶 梯级数越多, 频带越宽
第5章微波元器件 (3)渐变型阻抗变换器 由前面分析可知,只要增加阶梯的级数就可以增加工作带 宽,但增加了阶梯级数,变换器的总长度也要增加,尺寸会过大 结构设计就更加困难,因此产生了渐变线代替多阶梯。设渐变 线总长度为L,特性阻抗为Z(z),并建立如图5-11所示坐标,渐 变线上任意微分段zz+△z,对应的输入阻抗为 Zn(z)→Zn(z)+△Zn(z),由传输线理论得 ∠n(=) Zn(=)+△∠n(=)+j=(x)tan(BA=) Z(=)+∠(2)+△Z(2)tan(BA=)
第5章 微波元器件 (3) 渐变型阻抗变换器 由前面分析可知, 只要增加阶梯的级数就可以增加工作带 宽, 但增加了阶梯级数, 变换器的总长度也要增加, 尺寸会过大, 结构设计就更加困难, 因此产生了渐变线代替多阶梯。设渐变 线总长度为L, 特性阻抗为Z(z), 并建立如图 5 - 11所示坐标, 渐 变 线 上 任 意 微 分 段 z→z+Δz, 对 应 的 输 入 阻 抗 为 Zin(z)→Zin(z)+ΔZin(z), 由传输线理论得 ( ) [ ( ) ( )]tan( ) [ ( ) ( )] ( )tan( ) ( ) Z z j Z z Z z z Z z Z z j z x z Z z i n i n i n i n i n + + + + =
第5章微波元器件 L 22+△ 2 图5-11渐变型阻抗变换器
第5章 微波元器件 图 5 –11 渐变型阻抗变换器 Z0 z z＋z z 2 L 2 0 L