第四章微波网络基础 4-1引言 任何一个微波系统都是由各种微波元件和微波传输线组成的。 任何一个复杂的徼波系统都可以用电磁场理论和低频网络理论 相结合的方法来分析,这种理论称为微波网络理论。 微波网络具有如下特点 (1)对于不同的模式有不同的等效网络结构及参量。通常希望传输 线工作于主模状态 (②)电路中不均匀区附近将会激起高次模,此时高次模对工作模式 的影响仅增加一个电抗值,可计入网络参量之内 (3)整个网络参考面要严格规定,一旦参考面移动,则网络参量就 会改变 (4)微波网络的等效电路及其参量只适用于一个频段
第四章 微波网络基础 4-1 引 言 任何一个微波系统都是由各种微波元件和微波传输线组成的。 任何一个复杂的微波系统都可以用电磁场理论和低频网络理论 相结合的方法来分析，这种理论称为微波网络理论。 微波网络具有如下特点： (1)对于不同的模式有不同的等效网络结构及参量。通常希望传输 线工作于主模状态。 (2)电路中不均匀区附近将会激起高次模，此时高次模对工作模式 的影响仅增加一个电抗值，可计入网络参量之内。 (3)整个网络参考面要严格规定，一旦参考面移动，则网络参量就 会改变。 (4)微波网络的等效电路及其参量只适用于一个频段
第四章微波网络基础 42波导等效为平行双线 为了定乂任意截面沿z方向单模传输的均匀波导参考面上的模 式电压和模式电流,一般作如下规定: (1)冷令模式电压U()正比于横向电场E7;模式电流/()正比于 横向磁场Hr (2)模式电压与模式电流共轭的乘积等于波导传输的复功率 (3)模式电压与模式电流之比等于模式特性阻抗
第四章 微波网络基础 4-2 波导等效为平行双线 为了定义任意截面沿z方向单模传输的均匀波导参考面上的模 式电压和模式电流，一般作如下规定： (1)令模式电压U (z)正比于横向电场ET ；模式电流I(z)正比于 横向磁场HT ； (2)模式电压与模式电流共轭的乘积等于波导传输的复功率 (3)模式电压与模式电流之比等于模式特性阻抗
第四章微波网络基础 归一化阻抗z z 1+ Z 1-T 故归一化电压和电流的定义为 U/( ()=(4)zo 复功率 P=20)()=2(()y)(2)=2
第四章 微波网络基础 归一化阻抗 ~ Z Z Z = = + 0 − 1 1 故归一化电压和电流的定义为 ( ) ( ) ( ) ( ) ~ ~ U z U z Z I z I z Z = = 0 0 复功率 P = U(z)I (z) = (U(z) Z )(I (z) Z ) = U(z)I (z) 1 2 1 2 1 2 0 0 ~ ~
第四章微波网络基础 等效双线上的电压和电流可写成入射波和反射波之和,即 U()=U()+U1() l()=1(2)+1()=7[U ∠0 ()-(2 电压、电流进行归一化 U()U( U/() U()=U(=)+U,( ()=U(2)-U(2)
第四章 微波网络基础 等效双线上的电压和电流可写成入射波和反射波之和，即 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) U z U z U z I z I z I z Z U z U z i r i r i r = + = + = − 1 0 电压、电流进行归一化 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) U z Z U z Z U z Z I z Z U z Z U z Z i r i r 0 0 0 0 0 0 = + = − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ~ ~ ~ ~ ~ ~ U z U z U z I z U z U z i r i r = + = − 即
第四章微波网络基础 归一化入射波电压模的平方正比于入射波功率, =3(2=1(- 归一化反射波电压模的平方正比于反射波功率 M=< 2Z 双线上传输的有功功率P等于 P=2Re()]=2R(()+)厂 U()(=r)=( P-P
第四章 微波网络基础 归一化入射波电压模的平方正比于入射波功率， 即 ( ) ( ) ( ) ( ) P U z I z ( ) U z Z U z Z U z i i i i i = = = = i 1 2 2 1 2 1 2 2 0 0 2 ~ 2 归一化反射波电压模的平方正比于反射波功率， 即 ( ) ( ) ( ) ( ) P U z I z ( ) U z Z U z Z U z r r r r r = = = = r 1 2 2 1 2 1 2 2 0 0 2 ~ 2 双线上传输的有功功率PL等于 P U( ) ( ) ( ) ( )( )( ) z I z U z I z L = = i i + − 1 2 1 2 Re Re 1 1 = ( ) ( )( − ) = ( − ) = − 1 2 1 1 2 2 Ui z I i z Pi Pi Pr