第三章 微波元件 ◆§3.1阻抗匹配器与变换元件 ◆§3.2定向藕合元件 ◆§3.3微波谐振器 ◆§3.4微波滤波器与微波铁氧体元件简介 2018年6月6日星期三8时22分48秒
2018年6月6日星期三8时22分48秒 第三章 微波元件 §3.1 阻抗匹配器与变换元件 §3.2 定向藕合元件 §3.3 微波谐振器 §3.4 微波滤波器与微波铁氧体元件简介
3.1阻抗匹配与变换元件 任何一个微波系统都是由各种各样的微波元件有 源电路和传输线组成。因此，了解微波元件的工作原理 和特性以及设计方法是很重要的。 微波元件种类很多。 按传输线型式可分为：波导型同轴型和微带型等： 按功能可分为：连接元件、终端元件、匹配元件、 衰减元件、相移元件、分路元件、波型变换元件、滤 波元件等； 按变换的性质可分为：互易元件、非互易元件和 非线性元件等。 不可能介绍所有元件的工作原理和工作特性，只能 选一些具有代表性的典型元件作介绍。 绝大多数的微波元件的分析与设计问题，都是采 用网络的方法讨论的，因此等效电路法是研究微波元件 的基本方法。 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 2 3.1 阻抗匹配与变换元件 任何一个微波系统都是由各种各样的微波元件有 源电路和传输线组成。因此,了解微波元件的工作原理 和特性以及设计方法是很重要的。 微波元件种类很多。 按传输线型式可分为：波导型同轴型和微带型等; 按功能可分为：连接元件、终端元件、匹配元件、 衰减元件、相移元件、分路元件、波型变换元件、滤 波元件等; 按变换的性质可分为：互易元件、非互易元件和 非线性元件等。 不可能介绍所有元件的工作原理和工作特性,只能 选一些具有代表性的典型元件作介绍。 绝大多数的微波元件的分析与设计问题,都是采 用网络的方法讨论的,因此等效电路法是研究微波元件 的基本方法
2.3 阻抗调配器和阻抗变换器 阻抗调配器和阻抗变换器是微波系统中的基本元 件，在微波系统中经常会遇到反射问题，例如，负载阻 抗与传输线的特性阻抗不相等；相同类型而不同特性阻 抗的传输线相连接；不同类型的传输线相连接；传输线 中接入一些必要的器件等均会引起电磁波的反射。这些 反射波的存在会影响微波系统正常工作；使负载得不到 最大功率；功率容量和效率都会降低；在大功率时还会 出现打火现象；在微波测量系统中又会影响测量精度。 因此必须消除这些反射波。 消除反射波的方法很多，但不外乎在传输线中插 入可调的电抗元件或阻抗变换元件，产生新的反射波来 抵消原来的反射波，从而达到匹配。 为了匹配而插入的网络称为阻抗匹配网络。 STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 3
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 3 2.3 阻抗调配器和阻抗变换器 阻抗调配器和阻抗变换器是微波系统中的基本元 件，在微波系统中经常会遇到反射问题，例如，负载阻 抗与传输线的特性阻抗不相等；相同类型而不同特性阻 抗的传输线相连接；不同类型的传输线相连接；传输线 中接入一些必要的器件等均会引起电磁波的反射。这些 反射波的存在会影响微波系统正常工作；使负载得不到 最大功率；功率容量和效率都会降低；在大功率时还会 出现打火现象；在微波测量系统中又会影响测量精度。 因此必须消除这些反射波。 消除反射波的方法很多，但不外乎在传输线中插 入可调的电抗元件或阻抗变换元件，产生新的反射波来 抵消原来的反射波，从而达到匹配。 为了匹配而插入的网络称为阻抗匹配网络
阻抗匹配网络有两种： 种是阻抗调配器，即匹配网络中的元件参数是可 以调节的，设计方法采用图解法，即用Smith圆图来确定 阻抗调配网络中各个电抗元件的参数； 另一种是阻抗变换器，利用网络综合法，设计出满 足一定技术指标的阻抗匹配网络，一旦根据需要设计好 以后，不能任意改变。 一、阻抗调配器 阻抗调配器常用来匹配传输线特性阻抗和负载（或 信号源)阻抗不等的情况。阻抗调配器可分分支调配器 和螺钉调配器，前者可调的电抗元件是用改变分支线的 长度来实现的，常用于平行双线和同轴线传输系统中； 后者可调电抗元件是可调螺钉，常用于波导中。 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 4 阻抗匹配网络有两种： 一种是阻抗调配器，即匹配网络中的元件参数是可 以调节的，设计方法采用图解法,即用Smith圆图来确定 阻抗调配网络中各个电抗元件的参数； 另一种是阻抗变换器，利用网络综合法，设计出满 足一定技术指标的阻抗匹配网络，一旦根据需要设计好 以后，不能任意改变。 一 、阻抗调配器 阻抗调配器常用来匹配传输线特性阻抗和负载(或 信号源)阻抗不等的情况。阻抗调配器可分分支调配器 和螺钉调配器，前者可调的电抗元件是用改变分支线的 长度来实现的，常用于平行双线和同轴线传输系统中； 后者可调电抗元件是可调螺钉，常用于波导中
(一)分支阻抗调配器 分支阻抗调配器按分支的多少可分单支节双支节 及多支节调配器。单支节调配器的工作原理在第一章己 讨论过，这里不再复述。 单支节调配器的最大优点是结构简单。但它是通 过调节支节线的插入位置和支节线的长度来实现匹配的， 在同轴线中支节的长度，可应用短路活塞很易改变，但 分支线插入位置很难改变，因此单支节调配器的应用受 到一定的限制。 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 5
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 5 (一) 分支阻抗调配器 分支阻抗调配器按分支的多少可分单支节双支节 及多支节调配器。单支节调配器的工作原理在第一章已 讨论过,这里不再复述。 单支节调配器的最大优点是结构简单。但它是通 过调节支节线的插入位置和支节线的长度来实现匹配的， 在同轴线中支节的长度，可应用短路活塞很易改变，但 分支线插入位置很难改变，因此单支节调配器的应用受 到一定的限制