A第6.1章連接元件

1、6.1 6.1 連接匹配元件連接匹配元件6.2 6.2 功率分配元件器功率分配元件器返回導(dǎo)行系統(tǒng)導(dǎo)行系統(tǒng)波導(dǎo)型波導(dǎo)型同軸線型同軸線型微帶線型微帶線型微波元件微波元件結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)微波系統(tǒng)微波系統(tǒng)是由有源是由有源微波電路微波電路和和微波無源元件微波無源元件組成。組成。多模元件多模元件工作波型工作波型單模元件單模元件有：連接元件、終端元件、匹配元件、有：連接元件、終端元件、匹配元件、 衰減與相移元件、分路元件、濾波元件等。衰減與相移元件、分路元件、濾波元件等。 測量測量信號源信號源隔離器隔離器衰減器衰減器相移器相移器定向定向耦合器耦合器負(fù)載負(fù)載濾波器濾波器網(wǎng)絡(luò)按端口可分為一端口網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)按端口可分為一端

2、口網(wǎng)絡(luò)、 二端口網(wǎng)絡(luò)、二端口網(wǎng)絡(luò)、 三端口網(wǎng)絡(luò)、三端口網(wǎng)絡(luò)、 四端口網(wǎng)絡(luò)。四端口網(wǎng)絡(luò)。0011ZZZZS終端負(fù)載元件終端負(fù)載元件微波連接元件微波連接元件阻抗匹配元件阻抗匹配元件一端口散射參量：一端口散射參量：連接匹配元件連接匹配元件(1) 保證接觸處的損耗小，保證接觸處的損耗小， ； (2) 當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，接觸損耗變化??；當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，接觸損耗變化??；(3) 大功率時(shí)，活塞與波導(dǎo)壁間不應(yīng)產(chǎn)生打火現(xiàn)象。大功率時(shí)，活塞與波導(dǎo)壁間不應(yīng)產(chǎn)生打火現(xiàn)象。11 終端負(fù)載元件終端負(fù)載元件短路器，可調(diào)短路活塞短路器，可調(diào)短路活塞可用為調(diào)配器，純電抗元件可用為調(diào)配器，純電抗元件要求：要求：0LZ1）短路負(fù)載）短路

3、負(fù)載為一端口互易元件，主要包括短路負(fù)載、為一端口互易元件，主要包括短路負(fù)載、匹配負(fù)載和失配負(fù)載匹配負(fù)載和失配負(fù)載結(jié)構(gòu)方式：接觸式、扼流式結(jié)構(gòu)方式：接觸式、扼流式彈簧片構(gòu)成，其長度為彈簧片構(gòu)成，其長度為 ，接觸點(diǎn)為高頻電流節(jié)點(diǎn)接觸點(diǎn)為高頻電流節(jié)點(diǎn)4/g201()()inabincdZZZ=（1）接觸式）接觸式缺點(diǎn)：接觸不恒定，大功率時(shí)易產(chǎn)生打火現(xiàn)象。缺點(diǎn)：接觸不恒定，大功率時(shí)易產(chǎn)生打火現(xiàn)象。（2）扼流式）扼流式等效電路上等效電路上ab在的輸入阻抗在的輸入阻抗其其損耗小損耗小且且穩(wěn)定穩(wěn)定，但，但活塞長活塞長且且頻帶頻帶只能做到只能做到1015%的帶寬的帶寬。2)匹配負(fù)載匹配負(fù)載全部吸收輸入功率全部

4、吸收輸入功率的元件。的元件。作為作為匹配標(biāo)準(zhǔn)匹配標(biāo)準(zhǔn)、等效天線等效天線、吸收負(fù)載吸收負(fù)載等。等。主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：工作頻率工作頻率f、輸入駐波比輸入駐波比、功率容量功率容量。0ZZL低功率波導(dǎo)負(fù)載低功率波導(dǎo)負(fù)載-終端短路加吸收材料終端短路加吸收材料 低功率負(fù)載低功率負(fù)載 ( 1W) 固體或水。固體或水。高功率水負(fù)載高功率水負(fù)載 11VSWR+ G=- G00ZZZZ-G =+3) 失配負(fù)載失配負(fù)載作為標(biāo)準(zhǔn)失配負(fù)載。吸收一部分功率，反射一部分功率。作為標(biāo)準(zhǔn)失配負(fù)載。吸收一部分功率，反射一部分功率。Z0為標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)等效特性阻抗，為標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)等效特性阻抗，Z為失配負(fù)載波導(dǎo)的等效阻抗為失配負(fù)載波

5、導(dǎo)的等效阻抗天線天線( ), ( )VSWR ffG主要參數(shù)主要參數(shù)2112SS*USS返回2. 2. 微波連接元件微波連接元件二端口元件可等效為二端口網(wǎng)絡(luò)，其散射矩陣為：二端口元件可等效為二端口網(wǎng)絡(luò)，其散射矩陣為：網(wǎng)絡(luò)互易：網(wǎng)絡(luò)互易：無耗（互易），滿足幺正性無耗（互易），滿足幺正性對于二端口為對于二端口為：11222212212211SSSS0012*2211*1222*1212*11SSSSSSSS和和微波連接元件是二端口互易元件，主要包括：波微波連接元件是二端口互易元件，主要包括：波導(dǎo)接頭、衰減器、相移器、轉(zhuǎn)換接頭導(dǎo)接頭、衰減器、相移器、轉(zhuǎn)換接頭)arg(argarg2221112SSS

6、若若 ，則，則 或相反?；蛳喾?。112S02211SS2211SS故有故有 若若 ，則，則 ，12112 SS022S011S1）若一個(gè)端口匹配，則另一個(gè)端口自動(dòng)匹配；）若一個(gè)端口匹配，則另一個(gè)端口自動(dòng)匹配；2）若網(wǎng)絡(luò)是完全匹配的，則必然是完全傳輸?shù)?，或相反；）若網(wǎng)絡(luò)是完全匹配的，則必然是完全傳輸?shù)模蛳喾矗?）S11、S12、S22的相角只有兩個(gè)是獨(dú)立的，已知其中兩的相角只有兩個(gè)是獨(dú)立的，已知其中兩個(gè)相角，則第三個(gè)相角便可確定。個(gè)相角，則第三個(gè)相角便可確定。無耗互易二端口網(wǎng)絡(luò)的基本性質(zhì)無耗互易二端口網(wǎng)絡(luò)的基本性質(zhì):連接元件的連接元件的作用作用是將作用不同的微波元件是將作用不同的微波元件連接成

7、連接成完整的系統(tǒng)完整的系統(tǒng)。1.連接元件連接元件主要指標(biāo)要求主要指標(biāo)要求接觸損耗小接觸損耗小駐波比小駐波比小功率容量大功率容量大工作頻帶寬工作頻帶寬波導(dǎo)扼流法蘭接頭波導(dǎo)扼流法蘭接頭波導(dǎo)平法蘭接頭波導(dǎo)平法蘭接頭特點(diǎn)：體積小，頻帶寬特點(diǎn)：體積小，頻帶寬 加工方便，加工方便， 接觸表面光潔度較高接觸表面光潔度較高特點(diǎn)：功率容量大，特點(diǎn)：功率容量大， 頻帶較窄，頻帶較窄， 接觸表面光潔度要求不高接觸表面光潔度要求不高有波導(dǎo)接頭、拐角、有波導(dǎo)接頭、拐角、彎曲、扭轉(zhuǎn)元件等。彎曲、扭轉(zhuǎn)元件等。 衰減衰減與與相移相移元件分別是是用來改變導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁場元件分別是是用來改變導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁場的的幅度幅度和和相位相

8、位的。的。2）相移和衰減元件）相移和衰減元件 衰減器和相移器衰減器和相移器聯(lián)合聯(lián)合使用，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁使用，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)行系統(tǒng)中電磁波的波的傳播常數(shù)傳播常數(shù)。(在衰減器或相移器段在衰減器或相移器段)00lleeS刀形吸收式衰減器刀形吸收式衰減器 橫移式吸收式衰減器橫移式吸收式衰減器 理想衰減器理想衰減器(對相移不要求對相移不要求)的散射矩陣：的散射矩陣：有耗有耗21lea-00jjeeS式中式中 為相移器的相移量。為相移器的相移量。l理想相移器（要求不引入附加的衰減）的散射矩陣為理想相移器（要求不引入附加的衰減）的散射矩陣為介質(zhì)移相器：利用低損耗的介質(zhì)薄片介質(zhì)移相器：利用低損耗的介質(zhì)薄片

9、( (一般為聚苯乙烯一般為聚苯乙烯) ) 3）波型變換元件）波型變換元件導(dǎo)行系統(tǒng)的主模不同，因此從一種模式過渡到另一模導(dǎo)行系統(tǒng)的主模不同，因此從一種模式過渡到另一模式式 的電磁波需使用波型變換元件。的電磁波需使用波型變換元件。設(shè)計(jì)的一般原則是設(shè)計(jì)的一般原則是抑制雜模抑制雜模的產(chǎn)生和的產(chǎn)生和阻抗匹配阻抗匹配。其主要要求其主要要求阻抗匹配阻抗匹配頻帶寬頻帶寬功率容量大功率容量大不存在雜模不存在雜模同軸同軸矩形波導(dǎo)過渡器矩形波導(dǎo)過渡器（要求在（要求在20%帶寬內(nèi)，帶寬內(nèi)，駐波比小于駐波比小于1.1）。）。線圓極化變換器。線圓極化變換器。激勵(lì)元件：探針激勵(lì)激勵(lì)元件：探針激勵(lì)(電場最強(qiáng)處電場最強(qiáng)處)、環(huán)激勵(lì)球法線平等于、環(huán)激勵(lì)球法線平等于磁力線磁力線,在磁場最強(qiáng)處在磁場最強(qiáng)處)、孔或縫激勵(lì)、孔或縫激勵(lì)(用于波導(dǎo)之間用于波導(dǎo)之間, 波導(dǎo)、波導(dǎo)、諧振腔之間諧振腔之間, 微帶線之間微帶線之間)線圓極化變換器。線圓極化變換器。 膜片（感性膜片膜片（感性膜片b邊）邊） 容性膜片（寬邊）容性膜片（寬邊） 銷釘銷釘 （電感）（電感） 螺釘調(diào)配器（單