無源微波器件——第3部分_微波技術(shù)與天線__課件

1、4.4 4.4 定向耦合器定向耦合器圖4-4-1 定向耦合器的一般構(gòu)成定向耦合器的構(gòu)成及作用定向耦合器的構(gòu)成及作用構(gòu)成構(gòu)成由主線和副線構(gòu)成，通過耦合機(jī)構(gòu)將主線上的功率耦合到副線功用功用按一定比例從主饋線中提取信號(hào)能量，常用于微波電路的監(jiān)視和測量波導(dǎo)窄邊雙孔定向耦合器波導(dǎo)窄邊雙孔定向耦合器12為主線 34為副線3口的輸出為：,bb4口的輸出為：信號(hào)從1口進(jìn)入,aa當(dāng) 時(shí)4d思考思考3、4口的輸出有什么特點(diǎn)？1口的輸入信號(hào)，經(jīng)小孔1的耦合在副波導(dǎo)中激勵(lì)起向左右兩個(gè)方向傳播的波a和b經(jīng)小孔2的耦合后，也在副波導(dǎo)中激勵(lì)起向左右兩個(gè)方向傳播的波a和b由于耦合出的功率很小，可假設(shè)對(duì)主線中的功率無影響由于兩

2、個(gè)孔相距四分之一波長a和a相位差為180度，相互抵消,4口無輸出b和b相位差為0度，相互增強(qiáng)，3口有輸出4.4.1 4.4.1 定向耦合器的主要參數(shù)定向耦合器的主要參數(shù)耦合度耦合度TKuLDPPKlg10 LinTPPKlg10定向耦合器的主要參數(shù)定向耦合器的主要參數(shù)耦合度是描述定向耦合器，從主線耦合到副線的功率多少的量度，單位為dB方向性是描述耦合信號(hào)定向傳輸程度的量度方向性方向性DK 理想定向耦合器的理想定向耦合器的S參數(shù)參數(shù)12131121242231343342434400000000SSbaSSbaSSbaSSba由對(duì)稱及互易性可得：由對(duì)稱及互易性可得：121311121322131

3、23313124400000000SSbaSSbaSSbaSSba TE10波 輸入 磁場 電場 b (a) (b) (c) （a）電場耦合 （b）磁場耦合 （c）耦合的合成波導(dǎo)單孔定向耦合器波導(dǎo)單孔定向耦合器由主波導(dǎo)和副波導(dǎo)構(gòu)成，公共壁為寬壁，耦合機(jī)構(gòu)是開在公共寬壁中央的小孔 由上下主線和兩條分支線構(gòu)成主線長 ，特性導(dǎo)納為 分支線長也是 ，特性導(dǎo)納為4.5 4.5 三分貝電橋三分貝電橋402Y0Y4圖4-5-1 同軸型二分支三分貝電橋二分支三分貝電橋二分支三分貝電橋構(gòu)成構(gòu)成4.5.1 4.5.1 二分支三分貝電橋二分支三分貝電橋（2）以端口1輸入信號(hào)的相位為基準(zhǔn)，端口2和端口3輸出信號(hào)的相位

4、分別滯后 和 。9018001j0100jj0010j1021SS參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣工作特性工作特性當(dāng)端口1接匹配源，其它端口接匹配負(fù)載時(shí)：（1）從端口1輸入的功率被端口2、3均分輸出，端口1無反射，端口4被隔離。 4.5.3 4.5.3 環(huán)形三分貝電橋環(huán)形三分貝電橋圖4-5-4 同軸型環(huán)形三分貝電橋如圖所示，線環(huán)的中心線長 ，特性導(dǎo)納為 ；線環(huán)上相鄰端口間的圓弧長 ；分支線的特性導(dǎo)納為 。2320Y40Y0j0jj0j00j0jj0j021S環(huán)形三分貝電橋環(huán)形三分貝電橋構(gòu)成構(gòu)成S參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣4.5.4 4.5.4 三分貝電橋的應(yīng)用三分貝電橋的應(yīng)用圖4-5-5 三分貝電橋的短路特性43214

5、32101j0100jj0010j1021abbabbbb41410jj0aabb三分貝電橋短路特性三分貝電橋短路特性4.6 4.6 微波衰減器和濾波器微波衰減器和濾波器 吸收物質(zhì) 吸收物質(zhì) (a) (b) 微波衰減器微波衰減器吸收式衰減器吸收式衰減器構(gòu)成由一段傳輸線內(nèi)置吸波裝置而成頻帶寬，功率容量大，起始衰減量小，穩(wěn)定性好精度較差優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)衰減量：210210lg|aPAP2120lg S 4.6 4.6 微波衰減器和濾波器微波衰減器和濾波器旋轉(zhuǎn)式衰減器旋轉(zhuǎn)式衰減器構(gòu)成由兩段同向放置的矩形波導(dǎo)和一段圓波導(dǎo)構(gòu)成，內(nèi)置衰減片優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，精度高，起始衰減量??；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較昂貴。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、較昂

6、貴優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)4.6.1 4.6.1 微波衰減器微波衰減器c8.686LldB截止式衰減器截止式衰減器構(gòu)成由一截工作與截止?fàn)顟B(tài)下的波導(dǎo)構(gòu)成頻帶寬，精度高，可用作標(biāo)準(zhǔn)衰減器起始衰減量太大優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)工作波長范圍衰減量微波濾波器微波濾波器微波濾波器按功能可以分為：低通、高通、帶通、帶阻四類微波低通濾波器微波低通濾波器 高阻抗線段(150) 支撐介質(zhì) 低阻抗線段(10) 50 的過渡線 同軸接頭 同軸接頭 (b) C2 C1 L1 L2 L3 Z0 ZL (a) 糖葫蘆濾波器低通原型電路4.6.2 4.6.2 微波濾波器微波濾波器 介質(zhì) /4 (b) (a) 微波高通濾波器微波高通濾波器同軸高通濾波器高通原型電路4.6.2 4.6.2 微波濾波器微波濾波器 (b) 微波帶通濾波器微波帶通濾波器波導(dǎo)帶通濾波器帶通原型電路4.6.2 4.6.2 微波濾波器微波濾波器 /4 /4 /4 Y0 Y0 Y0 Y0 Y01 Y02 Y03 (a) 20ZLC CZL20 (b) 微波帶阻濾波器微波帶阻濾波器微帶帶阻濾波器帶阻原型電路微波鐵氧體器件微波鐵氧體器件隔離器隔