微波工程第4章微波網(wǎng)絡(luò)分析ppt課件

1、Microwave Technique 4 4 微波網(wǎng)絡(luò)分析微波網(wǎng)絡(luò)分析本章目的本章目的 電路和網(wǎng)絡(luò)電路和網(wǎng)絡(luò)麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組易于求解易于求解復(fù)雜，多數(shù)時(shí)候沒有解析解復(fù)雜，多數(shù)時(shí)候沒有解析解解是完全的解是完全的只是某個(gè)端口上的電壓電流值只是某個(gè)端口上的電壓電流值易于處置多個(gè)元件組合問題易于處置多個(gè)元件組合問題難于處置多個(gè)元件組合問題難于處置多個(gè)元件組合問題微波工程師判別采用哪種方法合理！微波工程師判別采用哪種方法合理！如何將電路和網(wǎng)絡(luò)概念推行，以便處置實(shí)踐任務(wù)中如何將電路和網(wǎng)絡(luò)概念推行，以便處置實(shí)踐任務(wù)中感興趣的微波問題的分析和設(shè)計(jì)。感興趣的微波問題的分析和設(shè)計(jì)。Microwave

2、 Technique微波網(wǎng)絡(luò)分類微波網(wǎng)絡(luò)分類單口網(wǎng)絡(luò)單口網(wǎng)絡(luò) 負(fù)載，振蕩器負(fù)載，振蕩器 雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)濾波器、放大器、衰減器、隔離器濾波器、放大器、衰減器、隔離器 多口網(wǎng)絡(luò)多口網(wǎng)絡(luò) 混頻器、功分器、環(huán)行器、合成器混頻器、功分器、環(huán)行器、合成器l必需指定任務(wù)波型；規(guī)定只需單一主模必需指定任務(wù)波型；規(guī)定只需單一主模l必需規(guī)定端口的參考面。參考面外只傳主模必需規(guī)定端口的參考面。參考面外只傳主模Microwave Technique微波網(wǎng)絡(luò)特征量微波網(wǎng)絡(luò)特征量設(shè)媒質(zhì)為各向同性的線性媒質(zhì)設(shè)媒質(zhì)為各向同性的線性媒質(zhì)、為標(biāo)量為標(biāo)量相位變化也可經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)參量來表達(dá)。相位變化也可經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)參量來表達(dá)。l第一類第一

3、類 阻抗或?qū)Ъ{阻抗或?qū)Ъ{ 丈量不方便丈量不方便l第二類第二類 入射波和反射波入射波和反射波 S參量，丈量方便參量，丈量方便Microwave Technique互易定理與互易網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)互易定理與互易網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)n 互易定理是一個(gè)較有普遍意義的定理?；ヒ锥ɡ硎且粋€(gè)較有普遍意義的定理。n 具有互易性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)稱為互易網(wǎng)絡(luò)。具有互易性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)稱為互易網(wǎng)絡(luò)。n 互易性質(zhì)表現(xiàn)為：將網(wǎng)絡(luò)的輸入和特定輸出互換位置后，輸出不互易性質(zhì)表現(xiàn)為：將網(wǎng)絡(luò)的輸入和特定輸出互換位置后，輸出不因這種換位而有所改動(dòng)。因這種換位而有所改動(dòng)。n 互易性不僅一些電網(wǎng)絡(luò)有，某些聲學(xué)系統(tǒng)、力學(xué)系統(tǒng)等也有?；ヒ仔圆粌H一些電網(wǎng)絡(luò)有，某些聲學(xué)系統(tǒng)、

4、力學(xué)系統(tǒng)等也有。n 普通地說，由線性時(shí)不變的二端電阻元件、電感元件、電容元件、普通地說，由線性時(shí)不變的二端電阻元件、電感元件、電容元件、耦合電感器和理想變壓器銜接而成的網(wǎng)絡(luò)均有此性質(zhì)。耦合電感器和理想變壓器銜接而成的網(wǎng)絡(luò)均有此性質(zhì)。n 含有受控電源、非線性元件、時(shí)變?cè)?、回轉(zhuǎn)器的網(wǎng)絡(luò)都不一定含有受控電源、非線性元件、時(shí)變?cè)⒒剞D(zhuǎn)器的網(wǎng)絡(luò)都不一定具有這種性質(zhì)。具有這種性質(zhì)。 Microwave Technique4.1 阻抗和等效電壓與電流阻抗和等效電壓與電流4.1.1 等效電壓與電流等效電壓與電流+ +導(dǎo)線相對(duì)導(dǎo)線相對(duì)- -導(dǎo)線的電壓導(dǎo)線的電壓V V為：為：導(dǎo)線間橫向場(chǎng)具有靜態(tài)電場(chǎng)性質(zhì)，電壓

5、獨(dú)一。導(dǎo)線間橫向場(chǎng)具有靜態(tài)電場(chǎng)性質(zhì)，電壓獨(dú)一。+ +導(dǎo)線上的電流為：導(dǎo)線上的電流為：行波的特征阻抗行波的特征阻抗Z0Z0為：為：明確了電壓電流和特征阻抗后，以為線的傳播常數(shù)知，即可運(yùn)用第明確了電壓電流和特征阻抗后，以為線的傳播常數(shù)知，即可運(yùn)用第2章中的傳輸線電路實(shí)際，用電路單元表征該章中的傳輸線電路實(shí)際，用電路單元表征該TEM傳輸線。傳輸線。恣意雙導(dǎo)線恣意雙導(dǎo)線TEMTEM傳輸線傳輸線Microwave TechniqueTE10模波導(dǎo)模波導(dǎo)橫向場(chǎng)橫向場(chǎng): :寬壁上下板之間的電壓：寬壁上下板之間的電壓：n x=0和和x=a/2時(shí)積分完全不同！時(shí)積分完全不同！n 不存在不存在“正確的正確的電壓。

6、電壓。n 也不存在也不存在“正確的正確的電流和阻抗。電流和阻抗。如何定義出能用于非如何定義出能用于非TEM線的線的電壓、電流和阻抗？電壓、電流和阻抗？Microwave Technique通常的做法通常的做法n 對(duì)一個(gè)特定的波導(dǎo)方式來定義電壓和電流，并且如此定義的對(duì)一個(gè)特定的波導(dǎo)方式來定義電壓和電流，并且如此定義的電壓正比于橫向電場(chǎng)，而電流正比于橫向磁場(chǎng)。電壓正比于橫向電場(chǎng)，而電流正比于橫向磁場(chǎng)。n 為了按類似于電路實(shí)際中的電壓和電流的方式來運(yùn)用，等效為了按類似于電路實(shí)際中的電壓和電流的方式來運(yùn)用，等效電壓和電流的乘積應(yīng)被確定為該方式的功率流。電壓和電流的乘積應(yīng)被確定為該方式的功率流。n 單一

7、行波的電壓與電流之比應(yīng)等于該傳輸線的特征阻抗。單一行波的電壓與電流之比應(yīng)等于該傳輸線的特征阻抗。n 該阻抗在選擇上有恣意性，但通常將其選定為等于傳輸線的該阻抗在選擇上有恣意性，但通常將其選定為等于傳輸線的波阻抗，或把它歸一化為波阻抗，或把它歸一化為1 1。Microwave Technique既有正向又有反向行波的恣意波導(dǎo)方式，其橫向場(chǎng)可寫為：既有正向又有反向行波的恣意波導(dǎo)方式，其橫向場(chǎng)可寫為：又又 和和 與波阻抗與波阻抗 有關(guān)，故：有關(guān)，故：定義等效的電壓波和電流波：定義等效的電壓波和電流波：其中其中等效電壓和等效電流分別正比于橫向電場(chǎng)和磁場(chǎng)，比例常數(shù)等效電壓和等效電流分別正比于橫向電場(chǎng)和磁

8、場(chǎng)，比例常數(shù)C1、C2為：為：由功率和阻抗由功率和阻抗條件確定。條件確定。Microwave Technique入射波的復(fù)功率流：入射波的復(fù)功率流：與電路對(duì)應(yīng)與電路對(duì)應(yīng)那么那么特征阻抗為特征阻抗為給定的波導(dǎo)方式，在確定常量給定的波導(dǎo)方式，在確定常量C1、C2以及等效電壓和電流后，就可以以及等效電壓和電流后，就可以求解出求解出4.10和和4.12為方便計(jì)，令為方便計(jì)，令Microwave Technique思索高次模時(shí)波導(dǎo)中的通解思索高次模時(shí)波導(dǎo)中的通解其中，其中， 和和 是第是第n n個(gè)方式的等效電壓和等效電流，而個(gè)方式的等效電壓和等效電流，而 和和 是是每一方式的比例常數(shù)。每一方式的比例常數(shù)

9、。例題例題4.1 矩形波導(dǎo)的等效電壓和電流矩形波導(dǎo)的等效電壓和電流 P141自學(xué)！自學(xué)！Microwave Technique利用知的電路分析方法取代解利用知的電路分析方法取代解Maxwell方程式。方程式。)Z,I,V(0)Z,H,E( 阻抗總結(jié)阻抗總結(jié) 本征阻抗僅與媒質(zhì)資料參量有關(guān)本征阻抗僅與媒質(zhì)資料參量有關(guān)wttwYHEZ1 波阻抗特定波型的一種特性波阻抗特定波型的一種特性CLYZ 001特征阻抗傳輸線上行波電壓與電流的比值特征阻抗傳輸線上行波電壓與電流的比值4.1.2 阻抗概念阻抗概念Microwave TechniqueEx: Ex: 矩形波導(dǎo)管矩形波導(dǎo)管z 0z 0z 0，介質(zhì)填充

10、，介質(zhì)填充 任務(wù)頻率任務(wù)頻率用等效傳輸線模型求反射系數(shù)。用等效傳輸線模型求反射系數(shù)。guide) bandC( cm.b , cm.a 58014853).(r562 GHz.f54 解解: :12205027 m.)a(ka122089120 m.)a(krd102594 m.k例題例題4.2 波導(dǎo)阻抗的運(yùn)用波導(dǎo)阻抗的運(yùn)用22)()(bnamkc000kkrrrr000kMicrowave Technique方式分析方式分析10TEcmac 970. 62 20TEcmac 485. 3波阻抗波阻抗 反射系數(shù)反射系數(shù)629. 00000adadZZZZ,所以，對(duì)所以，對(duì) f =4.5GHz，

11、只需，只需TE10模！模！ 1 .12925 .27)377)(25.94(0000kZa3 .29389.120)377)(25.94(000dddkkZGHzscmfa3 . 4970. 61031010 GHzscmfd6875. 256. 2970. 61031010 (空氣)( (介質(zhì)介質(zhì)) )GHzffa8 . 621020 GHzffd375. 521020 (空氣)( (介質(zhì)介質(zhì)) )Microwave Technique場(chǎng)解場(chǎng)解 (TE10mode)入射波入射波zjiyieaxEaE1sin0zjTEixieaxZEaH11sin0kZTE反射波反射波zjryreaxEaE1

12、sin0zjTErxreaxZEaH11sin0透射波透射波zjtyteaxEaE2sin0zjTEtxteaxZEaH22sin0000triEEE211000TEtTErTEiZEZEZE1212TETETETEZZZZ在在z = 0時(shí)，時(shí)， 及及 延續(xù)延續(xù)JS=0)!yExHMicrowave Technique4.1.3 Z()4.1.3 Z()和和()()的奇偶性的奇偶性Z() = R() +jX() R()是是 的偶函數(shù)，的偶函數(shù)，X()是是 的奇函數(shù)的奇函數(shù) ()的實(shí)部和虛部分別是的實(shí)部和虛部分別是的偶函數(shù)和奇函數(shù)的偶函數(shù)和奇函數(shù)Microwave Technique4.2 阻抗

13、和導(dǎo)納矩陣阻抗和導(dǎo)納矩陣 在端面上在端面上 (z = 0) (z = 0)N-端口微波網(wǎng)絡(luò)端口微波網(wǎng)絡(luò)端口端口PortPort：以某種方式傳輸線或單一波導(dǎo)傳播方式等效傳輸線引入。：以某種方式傳輸線或單一波導(dǎo)傳播方式等效傳輸線引入。端面端面tntn：為電壓和電流相量提供相位參考面。：為電壓和電流相量提供相位參考面。zjnzjnnnneVeVVVV zjnzjnnnneIeIIII NNNNNNIIIZZZZZZVVV211211121121 IZV VYI 1 ZYMicrowave Technique導(dǎo)納矩陣導(dǎo)納矩陣jkIjiijkIVZ , 0第第j j個(gè)端口鼓勵(lì)電流個(gè)端口鼓勵(lì)電流IjIj，

14、其他端口都開路時(shí)，丈量第，其他端口都開路時(shí)，丈量第i i個(gè)端口電壓個(gè)端口電壓ViVi得到。得到。,阻抗矩陣阻抗矩陣jkVjiijkVIY , 0第第j j個(gè)端口鼓勵(lì)電壓個(gè)端口鼓勵(lì)電壓 Vj Vj，其他端口都短路時(shí)，丈量第，其他端口都短路時(shí)，丈量第i i個(gè)端口電壓個(gè)端口電壓ViVi得到。得到。4.2 阻抗和導(dǎo)納矩陣阻抗和導(dǎo)納矩陣 Microwave Technique對(duì)于一個(gè)對(duì)于一個(gè)N N端口網(wǎng)絡(luò)，端口網(wǎng)絡(luò)，ZZ及及YY為為N NN N矩陣，有矩陣，有N2N2個(gè)獨(dú)立變量個(gè)獨(dú)立變量Zij Zij ，YijYij，在互易或無耗條件下，變量的數(shù)目可以減少。，在互易或無耗條件下，變量的數(shù)目可以減少。對(duì)于

15、互易網(wǎng)絡(luò)對(duì)于互易網(wǎng)絡(luò) (無有源器件無有源器件/鐵氧體或等離鐵氧體或等離子體子體) 可以證明可以證明: :jiijZZ jiijYY 對(duì)稱對(duì)稱 對(duì)稱矩陣對(duì)稱矩陣0 ZReij0 YReij 純虛數(shù)純虛數(shù)純虛數(shù)矩陣純虛數(shù)矩陣對(duì)于無耗網(wǎng)絡(luò)對(duì)于無耗網(wǎng)絡(luò)可以證明可以證明: :4.2 阻抗和導(dǎo)納矩陣阻抗和導(dǎo)納矩陣 Microwave Technique011112IIVZPort2 Port2 開路開路)(11CAZZIVCAZZZ11021121IIVZCCBZZZVV12CCBCZZZZIVIVZ222112)(22CBZZIV可以證明可以證明1221ZZ 022221IIVZ CBCCCAZZZZZ

16、ZZ,CBIZZIVZ022221Port1 Port1 開路開路Port1 Port1 開路開路例題例題4.3 阻抗參量的計(jì)算自學(xué)！阻抗參量的計(jì)算自學(xué)！Microwave Technique4.3 散射矩陣散射矩陣n 阻抗、導(dǎo)納矩陣將端口的總電壓和總電流聯(lián)絡(luò)在一同。阻抗、導(dǎo)納矩陣將端口的總電壓和總電流聯(lián)絡(luò)在一同。n 散射矩陣將端口的入射電壓波和反射電壓波聯(lián)絡(luò)在一同。散射矩陣將端口的入射電壓波和反射電壓波聯(lián)絡(luò)在一同。 NNNNNNVVVSSSSSSVVV211211121121jkVjiijkVVS , 0Microwave TechniqueijS入射電壓波入射電壓波Vj+在在j端口鼓勵(lì)，端

17、口鼓勵(lì)， i端口輸出的電壓波端口輸出的電壓波Vi-，除，除j端口外，一切入射波均為零，即一切端口均端接匹配負(fù)載，端口外，一切入射波均為零，即一切端口均端接匹配負(fù)載，防止反射的出現(xiàn)。防止反射的出現(xiàn)。n Sii:當(dāng)一切端口接匹配負(fù)載時(shí)，向當(dāng)一切端口接匹配負(fù)載時(shí)，向i端口看去的反射系數(shù)。端口看去的反射系數(shù)。n Sij:當(dāng)一切端口接匹配負(fù)載時(shí)，從當(dāng)一切端口接匹配負(fù)載時(shí)，從j端口到端口到i端口的傳輸系數(shù)。端口的傳輸系數(shù)。 散射參量的物理意義散射參量的物理意義Microwave Technique例例4.4 求求3dB衰減器的衰減器的S參數(shù)，匹配負(fù)載為參數(shù)，匹配負(fù)載為50。-自學(xué)！自學(xué)！port2port

18、2接接 50)./().(.Z)(in5056881415056881415681 50011 S022 S由于電路對(duì)稱由于電路對(duì)稱 VVVS012212 50port2port2接接 02 V011S01 V 11VV 22VVPort1Port1的電壓的電壓 Port2Port2的電壓的電壓 由由,因此當(dāng)因此當(dāng)port2port2接接 50505002 V VVVS011112 0101ZZZZ)(in)(in Microwave Technique計(jì)算分壓計(jì)算分壓11227070568505056844414441V.).)(.(VVV 44.41)56.588 .141/()56.58

19、(8 SS 輸入功率輸入功率Pin0212ZV 輸出功率輸出功率Pout02102121022422ZVZVSZV dBPPinout321例例4.4 求求3dB衰減器的衰減器的S參數(shù)，匹配負(fù)載為參數(shù)，匹配負(fù)載為50。Microwave Technique ZS 假設(shè)每一端口的特征阻抗皆一樣為假設(shè)每一端口的特征阻抗皆一樣為nZ010 nZ令令VVVVZVZ IZ V)UZ(V)UZ( 其中其中U為單位矩陣為單位矩陣 1010001U)()(1UZUZS)()(1SUSUZ nnnVVV nnnnnVVIII Microwave Technique對(duì)于互易網(wǎng)絡(luò)對(duì)于互易網(wǎng)

20、絡(luò)tSS 對(duì)稱矩陣對(duì)稱矩陣USSt 1 SSt幺正矩陣幺正矩陣或或ji, , 1對(duì)于所有ijNkkjkiSS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)S任何一列與該列的共軛點(diǎn)乘等于任何一列與該列的共軛點(diǎn)乘等于1，與其他列，與其他列共軛的點(diǎn)乘等于共軛的點(diǎn)乘等于0。jiijSS 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)2112SS 對(duì)于無耗網(wǎng)絡(luò)對(duì)于無耗網(wǎng)絡(luò) ij 01ji ji ,11 NkkjkiSS01 NkkjkiSSji ji 當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò)克羅內(nèi)克函數(shù)克羅內(nèi)克函數(shù)Microwave Technique對(duì)于二端口無耗網(wǎng)絡(luò)對(duì)于二端口無耗網(wǎng)絡(luò)假設(shè)假設(shè) ，為互易網(wǎng)絡(luò)，為互易網(wǎng)絡(luò)2112SS 21kkikiSS12121

21、1111 SSSS122221212 SSSS 1 i2 i, 22221111SSSS2211SS ,互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò)Microwave Technique例例 : : 0209080908001000.S解解 : :S對(duì)稱對(duì)稱互易互易1650801022221211 .).(.SS有耗有耗或或2211SS 有耗有耗網(wǎng)絡(luò)是互易的還是無耗的？網(wǎng)絡(luò)是互易的還是無耗的？當(dāng)端口當(dāng)端口2 2短路時(shí)，在端口短路時(shí)，在端口1 1看去的回波損耗是多少？看去的回波損耗是多少？Microwave Technique端口端口2 2短路，反射系數(shù)為短路，反射系數(shù)為-1-1 2121111VSVS

22、V 2221212VSVSV122 VV2121111 VSVSV2221212VSVSV122211211111VSSSVSV1222121VSSV633. 02 . 01)8 . 0)(8 . 0() 1 . 0(12221121111jjSSSSVVdBRL97.3log20 Microwave Technique參考平面的挪動(dòng)參考平面的挪動(dòng)n S S參數(shù)與入射到網(wǎng)絡(luò)和反射自網(wǎng)絡(luò)的行波的振幅和相位有關(guān)，因參數(shù)與入射到網(wǎng)絡(luò)和反射自網(wǎng)絡(luò)的行波的振幅和相位有關(guān)，因此網(wǎng)絡(luò)的每一端口的相位參考平面必需加以確定。此網(wǎng)絡(luò)的每一端口的相位參考平面必需加以確定。n 當(dāng)參考面從它們的原始位置挪動(dòng)時(shí)，當(dāng)參考面

23、從它們的原始位置挪動(dòng)時(shí)，S S參數(shù)需求進(jìn)展轉(zhuǎn)換。參數(shù)需求進(jìn)展轉(zhuǎn)換。Microwave Technique原始端平面原始端平面0nz新參考平面新參考平面nnlz VSV VSV 0nznnlz 對(duì)于無損傳輸線而言對(duì)于無損傳輸線而言njnneVVnjnneVVnnnlV eee SV eeejjjjjjNN 00002121,參考平面的挪動(dòng)參考平面的挪動(dòng)Microwave Technique參考平面參考平面 NNjjjjjjeee S eeeS00002121nnjnnSeSN 2n Nje 2 NNjjjjjjeee S eeeS00002121112111SeSj 2122121SeS)( j

24、 ;相位相位參考平面的挪動(dòng)參考平面的挪動(dòng)Microwave Technique廣義散射參量廣義散射參量jkajjjkVjjjiijkkabZVZVS , 0 , 000nnnnnnZVbZVa00 222121nnnbaP aSb Microwave Technique矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀Microwave Technique微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀Microwave Technique傳輸傳輸ABCD矩陣矩陣n Z, Y, & S 參數(shù)參數(shù): 恣意數(shù)目端口微波網(wǎng)絡(luò)。恣意數(shù)目端口微波網(wǎng)絡(luò)。n 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò): ABCD 矩陣、矩陣、T矩陣。矩陣。n 優(yōu)點(diǎn)：二端

25、口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)時(shí)優(yōu)點(diǎn)：二端口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)時(shí) ABCD 矩陣相乘很方便。矩陣相乘很方便。 22111111IVDCBAIV 332222111111IVDCBADCBAIV221BIAVV221DICVIMicrowave Technique轉(zhuǎn)移矩陣轉(zhuǎn)移矩陣 ABCD矩陣、傳送矩陣、鏈矩陣矩陣、傳送矩陣、鏈矩陣阻抗矩陣阻抗矩陣作變換作變換 2222IUAIUDCBA 22212221122122112111111IUZZZZZZZZZIU導(dǎo)納量綱阻抗量綱無量綱、CBDA矩矩陣陣矩矩陣陣或或稱稱ABCDAA)(便于雙口復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單化。便于雙口復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單化。 計(jì)算機(jī)對(duì)矩陣運(yùn)算快速方便！計(jì)算機(jī)對(duì)矩陣運(yùn)算

26、快速方便！Microwave Technique 2222222121211211iuaiudcbaiuZZDZZCZZBZZAiucccccccc其中其中 111121332122111NNNNNiiuaiuaaaaiuaaiuaiu級(jí)聯(lián)時(shí)，有：級(jí)聯(lián)時(shí)，有：21222121211222112111,1,ZZdZcZZZZZbZZa 轉(zhuǎn)移矩陣轉(zhuǎn)移矩陣 ABCD矩陣、傳送矩陣、鏈矩陣矩陣、傳送矩陣、鏈矩陣Microwave Technique傳輸矩陣傳輸矩陣T矩陣矩陣 用出波和入波作特征用出波和入波作特征量更方便，那么級(jí)聯(lián)量更方便，那么級(jí)聯(lián)時(shí)合成網(wǎng)絡(luò)的時(shí)合成網(wǎng)絡(luò)的T矩陣矩陣為各為各T矩陣之積：矩

27、陣之積： )(21)(21)(21)(2122211211222221121111dcbaTdcbaTdcbaTdcbaTabTTTTba其其中中： )(21)(21)(21)(2122211211222221121111dcbaTdcbaTdcbaTdcbaTabTTTTba其其中中：其中其中留意：只需留意：只需 N=2的雙口網(wǎng)絡(luò)才有的雙口網(wǎng)絡(luò)才有A矩陣和矩陣和 T矩陣的概念，對(duì)于矩陣的概念，對(duì)于N2的的多口網(wǎng)絡(luò)不存在多口網(wǎng)絡(luò)不存在A矩陣和矩陣和 T矩陣的概念。矩陣的概念。 Microwave TechniqueABCD 矩陣矩陣Microwave Technique例例4.6 計(jì)算計(jì)算AB

28、CD矩陣參量。矩陣參量。10212 IVVA(2(2端口開路端口開路) )ZZVVIVB V 11021200212 IVIC1110212 IIIID V221BIAVV221DICVI(2(2端口短路路端口短路路) )Microwave Techniquematrix ABCDZ 21112111110212ZZZIZIVVAI 2121122211120211102122111021222ZZZZZZIIZIZIZIIVBVVV 21211102112ZZIIVICI 21222212220212ZZIZZIIIDV ,1221111ZIZIV2222112ZIZIV221BIAVV22

29、1DICVI互易網(wǎng)絡(luò)的約束條件互易網(wǎng)絡(luò)的約束條件1BC- AD ZZ 2112Microwave Technique雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換Microwave Technique二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路A coax-to-microstrip transition and equivalent circuit representations. (a) Geometry of the transition. (b) Representation of the transition by a “black box. (c) A possible equivale

30、nt circuit for the transition 6.1221111ZIZIV2222112ZIZIV1221111YVYVI2222112YVYVIMicrowave Technique互易二端口網(wǎng)絡(luò)的互易二端口網(wǎng)絡(luò)的 T型型 和和 型型 等效電路等效電路二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路1221ZZ1221YY互易二端口網(wǎng)絡(luò)互易二端口網(wǎng)絡(luò)1221YY 是純虛數(shù)和YZ無耗二端口網(wǎng)絡(luò)無耗二端口網(wǎng)絡(luò)自在度減少！自在度減少！Microwave Technique4.5 信號(hào)流圖信號(hào)流圖n 散射參數(shù)表示透射波反射波，不同矩陣表示網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。散射參數(shù)表示透射波反射波，不同矩陣表示網(wǎng)絡(luò)的

31、互聯(lián)。n 信號(hào)流圖：從透射波和反射波的角度分析微波網(wǎng)絡(luò)。補(bǔ)充信號(hào)流圖：從透射波和反射波的角度分析微波網(wǎng)絡(luò)。補(bǔ)充Microwave Technique節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) : : 每個(gè)端口每個(gè)端口i, i, 有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn), , iib & a支路支路 : : 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的定向途徑，信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)流向另一節(jié)點(diǎn)。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的定向途徑，信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)流向另一節(jié)點(diǎn)。: : 進(jìn)入端口進(jìn)入端口i i的波的波iaib: : 從端口從端口i i反射的波反射的波節(jié)點(diǎn)電壓等于一切進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的信號(hào)之和。節(jié)點(diǎn)電壓等于一切進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的信號(hào)之和。信號(hào)流圖的組成信號(hào)流圖的組成每一支路都有相關(guān)聯(lián)的每一支路都有相關(guān)聯(lián)的S S參數(shù)或反射系數(shù)。參數(shù)或反射系數(shù)。Microwave TechniqueS11S21S22S12信號(hào)流圖詳解信號(hào)流圖詳解Microwave Technique信號(hào)流圖舉例信號(hào)流圖舉例Figure 4.15 The signal flow graph representations of a one-port network and a source. (a) A one-port netw