微波技術(shù)基礎(chǔ)11

1、常用微波元件常用微波元件常用微波元件常用微波元件波導(dǎo)型同軸型微帶型微波元件常用微波元件常用微波元件 一端口元件對(duì)外只有一個(gè)物理端口，其功能一般是一端口元件對(duì)外只有一個(gè)物理端口，其功能一般是對(duì)確定頻率微波信號(hào)產(chǎn)生諧振以及作為微波傳輸系統(tǒng)末對(duì)確定頻率微波信號(hào)產(chǎn)生諧振以及作為微波傳輸系統(tǒng)末端的負(fù)載。端的負(fù)載。三種負(fù)載類型，其端口的反射系數(shù)分別表現(xiàn)為：三種負(fù)載類型，其端口的反射系數(shù)分別表現(xiàn)為：l匹配負(fù)載匹配負(fù)載= 0 = 0 l短路負(fù)載短路負(fù)載=l失配負(fù)載失配負(fù)載| =| =常數(shù)。常數(shù)。 單端口元件單端口元件baba je常用微波元件常用微波元件對(duì)短路活塞的主要要求是：對(duì)短路活塞的主要要求是：保證接觸

2、處的損耗小，其反射系數(shù)模應(yīng)接近保證接觸處的損耗小，其反射系數(shù)模應(yīng)接近1 1；當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，接觸損耗的變化要小；當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，接觸損耗的變化要?。淮蠊β蔬\(yùn)用時(shí)，活塞與波導(dǎo)壁（或者同軸線的內(nèi)大功率運(yùn)用時(shí)，活塞與波導(dǎo)壁（或者同軸線的內(nèi)外導(dǎo)體壁）間不應(yīng)發(fā)生打火現(xiàn)象。外導(dǎo)體壁）間不應(yīng)發(fā)生打火現(xiàn)象。短路器的輸入阻抗為短路器的輸入阻抗為:短路器的輸入端反射系數(shù)為短路器的輸入端反射系數(shù)為:in00ZjZ tgjZ tg l20001100011jininZZjZ tgZjtgSeZZjZ tgZjtg 常用微波元件常用微波元件短路負(fù)載短路負(fù)載-短路活塞短路活塞 這表明短路器的輸入端反射系數(shù)的模應(yīng)等于這表明短路

3、器的輸入端反射系數(shù)的模應(yīng)等于1 1，而相角是可變的。，而相角是可變的。 常用微波元件常用微波元件 在結(jié)構(gòu)上，短路活塞可做成接觸式在結(jié)構(gòu)上，短路活塞可做成接觸式(左圖）和扼流式左圖）和扼流式（右圖）兩種（右圖）兩種: 扼流活塞的優(yōu)點(diǎn)是損耗小，且損耗穩(wěn)定；缺點(diǎn)是活塞扼流活塞的優(yōu)點(diǎn)是損耗小，且損耗穩(wěn)定；缺點(diǎn)是活塞太長(zhǎng)。太長(zhǎng)。 為了減小長(zhǎng)度可以采用下圖所示山字形和為了減小長(zhǎng)度可以采用下圖所示山字形和S S形扼流活形扼流活塞。缺點(diǎn)是頻帶窄，一般只能做到塞。缺點(diǎn)是頻帶窄，一般只能做到101015%15%的帶寬。的帶寬。 常用微波元件常用微波元件 低功率波導(dǎo)匹配負(fù)載一般為一段終端短路的波導(dǎo)，低功率波導(dǎo)匹配負(fù)

4、載一般為一段終端短路的波導(dǎo)，在其里面沿電場(chǎng)方向放置一塊或者數(shù)塊劈形吸收片或者在其里面沿電場(chǎng)方向放置一塊或者數(shù)塊劈形吸收片或者楔形吸收體，如圖所示：楔形吸收體，如圖所示：波導(dǎo)型波導(dǎo)型常用微波元件常用微波元件 同軸線匹配負(fù)載是在內(nèi)外導(dǎo)體之間放入圓錐同軸線匹配負(fù)載是在內(nèi)外導(dǎo)體之間放入圓錐形或者階梯型吸收體，如圖所示：形或者階梯型吸收體，如圖所示：同軸型同軸型常用微波元件常用微波元件 高功率時(shí)需要考慮熱量的吸收和發(fā)散問題。高功率時(shí)需要考慮熱量的吸收和發(fā)散問題。吸收物體可以是固體（如石墨和水泥混合物）或吸收物體可以是固體（如石墨和水泥混合物）或液體（通常用水）。液體（通常用水）。常用微波元件常用微波元件

5、高功率型高功率型00ZZZZ 常用微波元件常用微波元件000bbZbZb或常用微波元件常用微波元件二端口元件二端口元件b1=S11a1+S12a2b2=S21a1+S22a2a1 端口端口1的電壓入射波的電壓入射波 S11 端口端口1的反射系數(shù)的反射系數(shù)a2 端口端口2的電壓入射波的電壓入射波 S22 端口端口2的反射系數(shù)的反射系數(shù)b1 端口端口1的電壓出射波的電壓出射波 S12 反向傳輸增益反向傳輸增益b2 端口端口2的電壓出射波的電壓出射波 S21 正向傳輸增益正向傳輸增益a1b1a2b2S11S22S21 S12常用微波元件常用微波元件 22211211SSSSS常用微波元件常用微波元件

6、常用微波元件常用微波元件 其主要指標(biāo)要求是接觸損耗小、駐波比小、功其主要指標(biāo)要求是接觸損耗小、駐波比小、功率容量大、工作頻帶寬。率容量大、工作頻帶寬。 波導(dǎo)連接方法分波導(dǎo)連接方法分和和兩種。它們兩種。它們是借助于焊在待連接元件波導(dǎo)端口上的法蘭盤來實(shí)現(xiàn)的。是借助于焊在待連接元件波導(dǎo)端口上的法蘭盤來實(shí)現(xiàn)的。法蘭盤結(jié)構(gòu)形式分法蘭盤結(jié)構(gòu)形式分和和盤盤兩種，如兩種，如圖所示。圖所示。常用微波元件常用微波元件常用微波元件常用微波元件匹配元件匹配元件 匹配元件的種類很多，這里只介紹膜片，銷釘和螺釘匹匹配元件的種類很多，這里只介紹膜片，銷釘和螺釘匹配器。配器。 波導(dǎo)中的膜片是垂直于波導(dǎo)管軸放置的薄金屬波導(dǎo)中的

7、膜片是垂直于波導(dǎo)管軸放置的薄金屬片，有對(duì)稱和不對(duì)稱之分。片，有對(duì)稱和不對(duì)稱之分。 膜片是波導(dǎo)中常用的匹配元件，一般在調(diào)匹配膜片是波導(dǎo)中常用的匹配元件，一般在調(diào)匹配時(shí)多用不對(duì)稱膜片，而當(dāng)負(fù)載要求對(duì)稱輸出時(shí)，則時(shí)多用不對(duì)稱膜片，而當(dāng)負(fù)載要求對(duì)稱輸出時(shí)，則需用對(duì)稱膜片。需用對(duì)稱膜片。利用膜片進(jìn)行匹配的原理便是利用膜片的產(chǎn)生的反射利用膜片進(jìn)行匹配的原理便是利用膜片的產(chǎn)生的反射來抵消由于負(fù)載不匹配所產(chǎn)生的反射波來抵消由于負(fù)載不匹配所產(chǎn)生的反射波常用微波元件常用微波元件 電抗元件包括電感器和電容器。電感器是指能夠集中電抗元件包括電感器和電容器。電感器是指能夠集中磁場(chǎng)和存儲(chǔ)磁能的元件；而電容器是指能夠集中電

8、場(chǎng)和存磁場(chǎng)和存儲(chǔ)磁能的元件；而電容器是指能夠集中電場(chǎng)和存儲(chǔ)電能的元件。儲(chǔ)電能的元件。 電容膜片及其等效電路電納的近似計(jì)算公式為 BbYdbp420ln csc電容膜片電容膜片 常用微波元件常用微波元件 矩形波導(dǎo)中的電感膜片及其等效電路如圖所示。當(dāng)在波導(dǎo)窄壁上矩形波導(dǎo)中的電感膜片及其等效電路如圖所示。當(dāng)在波導(dǎo)窄壁上放置金屬膜片后，會(huì)使波導(dǎo)寬壁上的電流產(chǎn)生分流，于是在膜片的附放置金屬膜片后，會(huì)使波導(dǎo)寬壁上的電流產(chǎn)生分流，于是在膜片的附近必然會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并存儲(chǔ)一部分磁能，因此這種膜片稱為電感膜片。近必然會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并存儲(chǔ)一部分磁能，因此這種膜片稱為電感膜片。電感膜片電感膜片 BaYdap 022ct

9、g電感膜片及其等效電路 電感膜片電納的近似計(jì)算公式為常用微波元件常用微波元件諧振窗諧振窗 它在波導(dǎo)中起電感作用，可用作匹配元件和諧振元件，它在波導(dǎo)中起電感作用，可用作匹配元件和諧振元件，常用于構(gòu)成波導(dǎo)濾波器。常用于構(gòu)成波導(dǎo)濾波器。 常用微波元件常用微波元件 銷釘?shù)南鄬?duì)感納與棒的粗細(xì)有關(guān)，棒越細(xì)，銷釘?shù)南鄬?duì)感納與棒的粗細(xì)有關(guān)，棒越細(xì)，電感量越大，其相對(duì)電納越小；同樣粗細(xì)的棒，電感量越大，其相對(duì)電納越??；同樣粗細(xì)的棒，根數(shù)越多，相對(duì)電納越大。根數(shù)越多，相對(duì)電納越大。 置于置于a a/2/2處的單銷釘相對(duì)電納的近似式為處的單銷釘相對(duì)電納的近似式為1022ln()2gBabYar 常用微波元件常用微波

10、元件 螺釘調(diào)配器調(diào)整較為方便。螺釘是低螺釘調(diào)配器調(diào)整較為方便。螺釘是低功率微波裝置中普遍采用的調(diào)諧和匹配元功率微波裝置中普遍采用的調(diào)諧和匹配元件。件。常用微波元件常用微波元件常用微波元件常用微波元件 衰減和相移元件分別用來改變導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁場(chǎng)的幅度衰減和相移元件分別用來改變導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁場(chǎng)的幅度和相位，衰減器和相移器聯(lián)合使用，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)行系統(tǒng)和相位，衰減器和相移器聯(lián)合使用，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁波的傳播常數(shù)。中電磁波的傳播常數(shù)。 理想衰減器在衰減量連續(xù)可變時(shí)，相移量應(yīng)固定不變。理想衰減器在衰減量連續(xù)可變時(shí)，相移量應(yīng)固定不變。衰減量可變的二端口網(wǎng)絡(luò)，其散射矩陣為：衰減量可變的二端口網(wǎng)絡(luò)，其散射矩

11、陣為： 00alaleSe常用微波元件常用微波元件衰減與相移元件衰減與相移元件 理想相移器應(yīng)該是一個(gè)具有單位振幅，即相位變化過程理想相移器應(yīng)該是一個(gè)具有單位振幅，即相位變化過程中，其衰減量固定不變。相移量可變的二端口網(wǎng)絡(luò)，其中，其衰減量固定不變。相移量可變的二端口網(wǎng)絡(luò)，其散射矩陣為：散射矩陣為：吸收式衰減器吸收式衰減器 00jjeeS常用微波元件常用微波元件 Seejj00常用微波元件常用微波元件波形變換元件波形變換元件 （1 1）探針激勵(lì)探針激勵(lì)常用微波元件常用微波元件（2 2）環(huán)激勵(lì)）環(huán)激勵(lì)（3 3）孔或縫激勵(lì)）孔或縫激勵(lì)常用微波元件常用微波元件 通過波導(dǎo)截面形狀的逐漸變形，可將原波導(dǎo)中的

12、模式轉(zhuǎn)通過波導(dǎo)截面形狀的逐漸變形，可將原波導(dǎo)中的模式轉(zhuǎn)換成另一種波導(dǎo)中所需要的模式。換成另一種波導(dǎo)中所需要的模式。 矩形波導(dǎo)矩形波導(dǎo)TETE1010模轉(zhuǎn)換成圓波導(dǎo)模轉(zhuǎn)換成圓波導(dǎo)TETE1111模的方模的方 - - 圓過渡圓過渡 常用微波元件常用微波元件在微波技術(shù)中常用作分路元件或功率分配器在微波技術(shù)中常用作分路元件或功率分配器/ /合成器：合成器：常用微波元件常用微波元件任意三端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣為任意三端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣為若元件是互易的，有若元件是互易的，有 333231232121131211SSSSSSSSSSjiSSjiij常用微波元件常用微波元件常用微波元件常用微波元件 性質(zhì)性質(zhì)1：無

13、耗互易三端口網(wǎng)絡(luò)不可能完全匹配，無耗互易三端口網(wǎng)絡(luò)不可能完全匹配，即三個(gè)端口不可能同時(shí)都匹配。即三個(gè)端口不可能同時(shí)都匹配。 T010001100SR001100010S和和性質(zhì)性質(zhì)3 3：無耗互易三端口網(wǎng)絡(luò)的任意兩個(gè)端口可無耗互易三端口網(wǎng)絡(luò)的任意兩個(gè)端口可以實(shí)現(xiàn)匹配以實(shí)現(xiàn)匹配。 常用微波元件常用微波元件03223 SST T形接頭形接頭 對(duì)于無耗形接頭，可用傳輸線型來表示：對(duì)于無耗形接頭，可用傳輸線型來表示： 00201111ZZZjBYin常用微波元件常用微波元件矩形波導(dǎo)矩形波導(dǎo)T T形接頭形接頭 矩形波導(dǎo)工作在主模工作矩形波導(dǎo)工作在主模工作TETE1010，分，分E-TE-T和和H-TH-

14、T接頭：接頭： H-TH-T接頭接頭E-TE-T接頭接頭常用微波元件常用微波元件左圖說明：左圖說明： 信號(hào)從信號(hào)從1 1臂輸入時(shí)，主波導(dǎo)臂輸入時(shí)，主波導(dǎo)2 2、3 3臂中距臂中距1 1臂等距離的臂等距離的T2T2、T3T3處為等幅處為等幅反向輸出。反向輸出。 當(dāng)當(dāng)T2T2、T3T3處有等幅反相信號(hào)輸入時(shí)，則二者在處有等幅反相信號(hào)輸入時(shí)，則二者在1 1臂內(nèi)同向疊加輸出。臂內(nèi)同向疊加輸出。常用微波元件常用微波元件E-T特性分析特性分析 當(dāng)在當(dāng)在2 2、3 3臂的臂的T2T2、T3T3處輸入等幅同相信號(hào)時(shí)，二者在處輸入等幅同相信號(hào)時(shí)，二者在1 1臂臂中反向抵消而不能從中反向抵消而不能從1 1臂輸出，

15、只能在臂輸出，只能在2 2、3 3臂中形成駐波。臂中形成駐波。H-TH-T特性分析特性分析常用微波元件常用微波元件 如上圖當(dāng)信號(hào)從分支如上圖當(dāng)信號(hào)從分支4臂輸入時(shí)，臂輸入時(shí)， 2、3臂的臂的T2、T3處處信號(hào)等幅同相輸出；信號(hào)等幅同相輸出； 2、3臂的臂的T2、T3處輸入等幅同相信號(hào)時(shí)，二者在處輸入等幅同相信號(hào)時(shí)，二者在4臂同臂同相疊加輸出。相疊加輸出。 當(dāng)當(dāng)2 2、3 3臂的臂的T2T2、T3T3處輸入等幅反相信號(hào)時(shí)，二者在處輸入等幅反相信號(hào)時(shí)，二者在4 4臂反相抵消，臂反相抵消，4 4臂無輸出。臂無輸出。常用微波元件常用微波元件E-T特性：主臂特性：主臂 輸入，支臂臂輸入，支臂臂 、臂等幅

16、反相輸出；臂等幅反相輸出；H-T特性：主臂特性：主臂輸入，支臂臂輸入，支臂臂 、 臂等幅同相輸出。臂等幅同相輸出。常用微波元件常用微波元件矩形波導(dǎo)對(duì)稱矩形波導(dǎo)對(duì)稱Y Y分支結(jié)構(gòu)及其等效電路圖如圖所示，分為分支結(jié)構(gòu)及其等效電路圖如圖所示，分為E E面分支和面分支和H H面分支；前者為串聯(lián)分支，后者為并聯(lián)分支。面分支；前者為串聯(lián)分支，后者為并聯(lián)分支。 E-YE-Y分支分支H-YH-Y分支分支常用微波元件常用微波元件對(duì)稱對(duì)稱Y分支分支 分配給分支波導(dǎo)的功率與其高度成正比。因此，適當(dāng)?shù)姆峙浣o分支波導(dǎo)的功率與其高度成正比。因此，適當(dāng)?shù)倪x擇高度和就可以得到任意的功率分配比。選擇高度和就可以得到任意的功率分

17、配比。 常用微波元件常用微波元件 假如三端口分配器含有有耗元件，便可以做到所有端口假如三端口分配器含有有耗元件，便可以做到所有端口匹配，而二個(gè)輸出端口則不可能完全隔離。匹配，而二個(gè)輸出端口則不可能完全隔離。威爾金森功率分配器威爾金森功率分配器常用微波元件常用微波元件電阻性功率分配器電阻性功率分配器設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式 為功率分配比為功率分配比 2030322020300111KZZKZK ZZKKRZKK232PKP常用微波元件常用微波元件性質(zhì)性質(zhì)1:1:無耗互易四端口網(wǎng)絡(luò)可以完全匹配，而為一理無耗互易四端口網(wǎng)絡(luò)可以完全匹配，而為一理 想定向耦合器。想定向耦合器。性質(zhì)性質(zhì)2:2:有理想定向性的無耗

18、互易四端口網(wǎng)絡(luò)不一定四有理想定向性的無耗互易四端口網(wǎng)絡(luò)不一定四 個(gè)端口均匹配，即是說四個(gè)端口匹配是定向耦合的充個(gè)端口均匹配，即是說四個(gè)端口匹配是定向耦合的充 分條件，而不是必要條件。分條件，而不是必要條件。性質(zhì)性質(zhì)3:3:有二個(gè)端口匹配且相互隔離的無耗互易四端口有二個(gè)端口匹配且相互隔離的無耗互易四端口 電路必然為一理想定向耦合器，且其余兩個(gè)端口亦匹電路必然為一理想定向耦合器，且其余兩個(gè)端口亦匹 配并相互隔離。配并相互隔離。常用微波元件常用微波元件 耦合度：耦合度： 定向性：定向性： 12313110lg10lgPCPS3410lgPDdBP常用微波元件常用微波元件隔離度：隔離度：有：有：（1

19、1）BetheBethe孔耦合器孔耦合器 BetheBethe孔耦合器是一種單孔耦合器。為獲得定向性，該單孔耦合器是一種單孔耦合器。為獲得定向性，該單孔需開在兩個(gè)矩形波導(dǎo)的公共寬壁上，如圖所示孔需開在兩個(gè)矩形波導(dǎo)的公共寬壁上，如圖所示 114410lg20lgPISdBP IDC dB常用微波元件常用微波元件小孔可用電和磁偶極矩構(gòu)成的等效源來代小孔可用電和磁偶極矩構(gòu)成的等效源來代替，調(diào)節(jié)兩個(gè)等效源的相對(duì)振幅可以消除在隔離端口方向替，調(diào)節(jié)兩個(gè)等效源的相對(duì)振幅可以消除在隔離端口方向的輻射，而增強(qiáng)在耦合端口方向的輻射，從而獲得理想的的輻射，而增強(qiáng)在耦合端口方向的輻射，從而獲得理想的 定向性。定向性。

20、 常用微波元件常用微波元件 單孔耦合器的缺點(diǎn)是頻帶窄。寬頻帶應(yīng)用時(shí)可采用多單孔耦合器的缺點(diǎn)是頻帶窄。寬頻帶應(yīng)用時(shí)可采用多孔耦合器?？遵詈掀?。 以雙孔耦合器為例說明工作原理以雙孔耦合器為例說明工作原理 設(shè)波導(dǎo)由端口輸入，大部分波向端口傳輸，一部分波通過兩個(gè)孔耦合到副波導(dǎo)中。由于兩孔相距/4，結(jié)果在端口方向的波相位同向而增強(qiáng)，在端口方向則因相位反向而相互抵消。常用微波元件常用微波元件常用微波元件常用微波元件 分支線耦合器的特性是：分支線耦合器的特性是：當(dāng)所有端口匹配時(shí)，由端口當(dāng)所有端口匹配時(shí)，由端口輸入的輸入的功率在端口功率在端口和和之間平分且有之間平分且有9090相位差，端口相位差，端口無輸出（

21、隔離無輸出（隔離端口）。其端口）。其S S矩陣為矩陣為 01000111002010jjSjj常用微波元件常用微波元件（5 5）180180混合電橋混合電橋該圖為混合環(huán)該圖為混合環(huán)1.5TEM1.5TEM線（帶狀線或微帶線）并聯(lián)連接而成。線（帶狀線或微帶線）并聯(lián)連接而成。 信號(hào)由端口信號(hào)由端口輸入時(shí)，端口輸入時(shí)，端口和和等幅同相輸出，等幅同相輸出，端口端口無輸出；信號(hào)由端口無輸出；信號(hào)由端口輸入時(shí)，端口輸入時(shí)，端口和和等幅反相輸出，端口等幅反相輸出，端口無輸出。當(dāng)用作功率合無輸出。當(dāng)用作功率合成器時(shí)，信號(hào)同時(shí)加于端口成器時(shí)，信號(hào)同時(shí)加于端口和和，則端口，則端口輸輸出出“和和”信號(hào)，端口信號(hào)，端

22、口輸出輸出“差差”信號(hào)。信號(hào)。 常用微波元件常用微波元件常用微波元件常用微波元件波導(dǎo)匹配魔波導(dǎo)匹配魔T定義：用完全相同的電抗元件以周期性間隔加載的導(dǎo)行定義：用完全相同的電抗元件以周期性間隔加載的導(dǎo)行系統(tǒng)稱為微波周期結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)稱為微波周期結(jié)構(gòu)。 所有的周期結(jié)構(gòu)都具有如下共性：所有的周期結(jié)構(gòu)都具有如下共性：類似于濾波器的帶通和帶阻特性；類似于濾波器的帶通和帶阻特性；周期結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)波為慢波，其相速度比未加載線的相周期結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)波為慢波，其相速度比未加載線的相 速度要慢。速度要慢。常用微波元件常用微波元件 將系統(tǒng)移動(dòng)周期長(zhǎng)度的整數(shù)倍時(shí)，它與移動(dòng)前的結(jié)將系統(tǒng)移動(dòng)周期長(zhǎng)度的整數(shù)倍時(shí)，它與移動(dòng)前的結(jié)構(gòu)完全重

23、合。此時(shí)，在給定的穩(wěn)態(tài)頻率下，對(duì)于系統(tǒng)沿構(gòu)完全重合。此時(shí)，在給定的穩(wěn)態(tài)頻率下，對(duì)于系統(tǒng)沿其中某個(gè)特定傳輸波型，它在某截面處的場(chǎng)與相隔周期長(zhǎng)其中某個(gè)特定傳輸波型，它在某截面處的場(chǎng)與相隔周期長(zhǎng)度整數(shù)倍處的場(chǎng)僅僅相差一個(gè)復(fù)數(shù)常數(shù)。度整數(shù)倍處的場(chǎng)僅僅相差一個(gè)復(fù)數(shù)常數(shù)。福羅奎定理可用電場(chǎng)矢量表示成：福羅奎定理可用電場(chǎng)矢量表示成：其周期與周期結(jié)構(gòu)的空間周期相同，記作其周期與周期結(jié)構(gòu)的空間周期相同，記作L L，即有，即有 00, , ,j tztE x y z tEx y e00, ,( , ,)Ex y zE x y zmL常用微波元件常用微波元件福羅奎（福羅奎（Floquet）定理）定理常用微波元件常用

24、微波元件 鐵氧體是由金屬氧化物混合燒結(jié)而成的磁性材料。鐵氧體是由金屬氧化物混合燒結(jié)而成的磁性材料。其化學(xué)表示一般為其化學(xué)表示一般為MOFe2O3，其中，其中M代表二價(jià)金屬如：代表二價(jià)金屬如：錳、鎂、鋅、鎳、鎘等或者是它們的混合物。機(jī)械性能類錳、鎂、鋅、鎳、鎘等或者是它們的混合物。機(jī)械性能類似于陶瓷，其質(zhì)硬而脆。似于陶瓷，其質(zhì)硬而脆。鐵氧體電阻率高鐵氧體電阻率高106109 cmcm，比鐵高，比鐵高1212倍以上倍以上鐵氧體電性能鐵氧體電性能近似于絕緣體，有時(shí)稱非金屬磁性近似于絕緣體，有時(shí)稱非金屬磁性材料材料鐵氧體的張量磁導(dǎo)率為鐵氧體的張量磁導(dǎo)率為 式中式中00010010000100 xxxy

25、yxyyjkIjk 00022011mxx 00220mxyjkj 常用微波元件常用微波元件1.1.在鐵氧體中沿恒定磁場(chǎng)方向傳播的平面波，是圓極化在鐵氧體中沿恒定磁場(chǎng)方向傳播的平面波，是圓極化TEMTEM波；波；2.2.對(duì)于圓極化波，鐵氧體的導(dǎo)磁率不再為張量而為標(biāo)量，這對(duì)于圓極化波，鐵氧體的導(dǎo)磁率不再為張量而為標(biāo)量，這意味著磁化鐵氧體媒質(zhì)對(duì)圓極化波表現(xiàn)為各向同性，但意味著磁化鐵氧體媒質(zhì)對(duì)圓極化波表現(xiàn)為各向同性，但導(dǎo)磁率的大小與圓極化波的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。導(dǎo)磁率的大小與圓極化波的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。常用微波元件常用微波元件傳播常數(shù)與極化方向有關(guān)的現(xiàn)象傳播常數(shù)與極化方向有關(guān)的現(xiàn)象雙折射效應(yīng)雙折射效應(yīng) 即是說

26、極化方向不同的波衰減不同；極化方向不同即是說極化方向不同的波衰減不同；極化方向不同的波傳播速度不同。的波傳播速度不同。注意：注意：左旋波的旋轉(zhuǎn)方向與進(jìn)動(dòng)方向相反，在任左旋波的旋轉(zhuǎn)方向與進(jìn)動(dòng)方向相反，在任何頻率上都無法同步，故不發(fā)生諧振。因此，鐵何頻率上都無法同步，故不發(fā)生諧振。因此，鐵磁諧振僅對(duì)右旋波而言。磁諧振僅對(duì)右旋波而言。 常用微波元件常用微波元件正旋圓極化波的相速為零，波不傳播，這種現(xiàn)象稱為鐵磁諧振。正旋圓極化波的相速為零，波不傳播，這種現(xiàn)象稱為鐵磁諧振。旋磁效應(yīng)旋磁效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理：一個(gè)線性極化波可以分解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相產(chǎn)生機(jī)理：一個(gè)線性極化波可以分解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的圓極化波，而這兩

27、個(gè)圓極化波在縱向磁化的鐵氧體反的圓極化波，而這兩個(gè)圓極化波在縱向磁化的鐵氧體媒質(zhì)中傳播的相速不同媒質(zhì)中傳播的相速不同( (相位常數(shù)不同相位常數(shù)不同) )，因此，傳播途，因此，傳播途中不同距離上兩圓極化波合成的線極化波的極化方向不中不同距離上兩圓極化波合成的線極化波的極化方向不同，即極化面發(fā)生了旋轉(zhuǎn)。同，即極化面發(fā)生了旋轉(zhuǎn)。常用微波元件常用微波元件 由于線性極化波是恒定磁場(chǎng)由于線性極化波是恒定磁場(chǎng)( (順著磁場(chǎng)方向順著磁場(chǎng)方向) )分為右旋和左旋圓極化波，因此，只要恒定磁場(chǎng)分為右旋和左旋圓極化波，因此，只要恒定磁場(chǎng)方向不變，無論波沿方向不變，無論波沿+z+z方向或沿方向或沿-z-z方向傳播，極方