微波電路與系統(tǒng)(諧振腔與耦合)

1、電子科技大學(xué) 賈寶富 博士微波電路與系統(tǒng)諧振腔與耦合諧振器腔體間的耦合結(jié)構(gòu)n腔體間耦合結(jié)構(gòu)的類型有兩種類型。q電耦合；q磁耦合； 在對稱面上分別設(shè)置為完全導(dǎo)電面(PEW)和完全導(dǎo)磁面(PMW)，在HFSS中用本征模求解器，得到的本征頻率分別對應(yīng) 和 ，耦合系數(shù)的?？梢杂孟旅娴墓接嬎?。耦合系數(shù)-電壁/磁壁法efmf2222ememffkff 對于對稱耦合諧振器的情況，兩個諧振器頻率完全相同，這樣可以將耦合諧振器從對稱面劈開，如右圖所示。K為正表示磁耦合； K為負表示電耦合。 而如果兩個諧振器是非對稱的，同樣也可以采用相同的方法，將兩諧振器從中間劈開，這時每一個諧振器在對稱面上分別設(shè)置完全導(dǎo)電面

2、(PEW)和完全導(dǎo)磁面(PMW)，這時將得到四個本征頻率， 和 這樣，非對稱耦合結(jié)構(gòu)的耦合系數(shù)為耦合系數(shù)-電壁/磁壁法1ef1mf2ef2mf2222112222221122ememememffffkffff K為正表示磁耦合； K為負表示電耦合。感性膜片耦合nPerfect EnPerfect H222222229.939839.914480.00255369.939839.91448ememffKff容性膜片耦合nPerfect EnPerfect H222222229.938279.299390.06634659.938279.29939ememffKff耦合系數(shù)雙模提取法 前面的分析是

3、分別提取兩個頻率 和 ，而對于耦合諧振器對，不管是對稱結(jié)構(gòu)的還是非對稱結(jié)構(gòu)的，也可以利用雙模法提取兩個模式之間的耦合系數(shù)。假設(shè)，諧振器1和諧振器2單獨存在時的頻率為 和 。在兩個諧振器產(chǎn)生耦合時，諧振器1和諧振器2的頻率分別變?yōu)?和 。則兩個腔體的耦合系數(shù)計算公式為：efmf1f2f010212210201-ffffkffff 01f02fK為正表示磁耦合； K為負表示電耦合。耦合系數(shù)雙模提取法如果，諧振器耦合前的諧振頻率相同，即：諧振器耦合系數(shù)的計算公式簡化為：在耦合諧振器對同時存在的情況下，利用HFSS的本征模解算器，設(shè)置兩個本征頻率，這樣一次性提取出兩個頻率。0102ff1212ffkf

4、 f K為正表示磁耦合； K為負表示電耦合。耦合系數(shù)極性的判定（1）n計算公式：n其中， 是對稱面為電壁時的諧振頻率； 是對稱面為磁壁時的諧振頻率；n對稱面為電壁n對稱面為磁壁ememffkffefmf對稱面對稱面0;0EE0;0HH感性膜片耦合n通過對稱面上的磁場判斷電壁/磁壁nMode 1對稱面磁場只有法向分量-磁壁對稱面磁場只有切向分量-電壁nMode 2= 0 .0 0 2 3 7 5 1 1ememffkff容性膜片耦合n通過對稱面上的磁場判斷電壁/磁壁nMode 1對稱面磁場只有法向分量-磁壁對稱面磁場只有切向分量-電壁nMode 2= 0 .0 6 7 3 5 2 9ememffkffn電場奇對稱n電場偶對稱耦合系數(shù)極性的判定（2）n計算公式：n其中， 電場沿對稱面奇對稱時的諧振頻率； 電場沿對稱面偶對稱時的諧振頻率；oeoeffkffofef對稱面對稱面對稱面對稱面感性膜片耦合n通過對稱面上的磁場判斷電壁/磁壁nMode 1電場偶對稱電場奇對稱nMode 2= 0 .0 0 2 3 7 5 1 1oeoeffkff容性膜片耦合n通過對稱面上的磁場判斷電壁/磁壁nMode 1nMode 2= 0 .0 6 7 3 5 2 9oeoeffkff電場偶對稱電場奇對稱腔體與外電路耦合n腔體與外電路耦合的結(jié)構(gòu)類型主要有