常用微波器件.ppt

由于U2 ， U3等幅、同相，故在端口“2”，“3”间跨接一电阻r并不会影响功分器的性能。‘但当“2”，“3”，两端口外接负载不等于R2，R3时，来自负载的反射波功率便分别由“2”，“3”两端口输入，此时该三端口网络变为一功率合成器。为使“2”，“3”两端口彼此隔离，须在其间加一吸收电阻r起隔离作用。 实际情况在端口“2”，“3”所接负载不是电阻R2，R3而是特性阻抗为Z0的传输线，需要在其间加一个 线段作为阻抗变换器。变换线段的阻抗分别为 对于等功率分配器， 在实际工程应用中，有时需将一路电磁能量分为两路或更多路，这就需用到分支元件。 双T可用作功率分配器，也可用作阻抗调配器，还可用作反相型平衡混频器中，利用E，H两分支臂之间的高隔离度，将接收 信号与本振信号分开。阻抗调配器参见275页。 因分支区会不可避免地存在不连续性，所以对于普通双T接头，即使在保证分支波导连接处结构对称同时其余各端口均配接匹配负载的条件下也不能保证E臂或H臂端口无反射，必须在接头处安置电抗元件进行调配方可构造出理想的魔T特性。要注意的是调配元件的放置应不破坏双T 接头的结构对称性。 因分支区会不可避免地存在不连续性，所以对于普通双T接头，即使在保证分支波导连接处结构对称同时其余各端口均配接匹配负载的条件下也不能保证E臂或H臂端口无反射，必须在接头处安置电抗元件进行调配方可构造出理想的魔T特性。要注意的是调配元件的放置应不破坏双T 接头的结构对称性。 参见廖书290页 定向锅合器的种类和形式很多，结构差异很大，工作原理也不尽相同。可以从不同角度对定向耦合器进行分类，如可按传输线类型、按耦合方式或按输出的相位关系等来区分。显然，这样分类可能会使一只定向耦合器同时局于几种不同的类别。 实际的定向耦合器只有三个端口，其隔离端固定地接匹配负载，因为若隔离端不匹配，由其产生的反射波便会返回到副波导中从幅合口输出，这样在主波导中存在反向波(若终端负载不匹配)并对其取样时便会降低定向招合器的方向性。而若在隔离口接以匹配负载，则副波导的招合口便只对正向波提取功率。当需要对主波导中的入射波相反射波分别取样时，必须采用两个这样的定向锅台器，一个正接对入射波取样，另一个反接对射波取样。微波测量中用的反射计就是按这个思想设计制作的。 由小孔耦合理论知，小孔可用电和磁偶极矩构成的等效源来代替。法向电偶极矩和轴向磁偶极短在副波导中的辐射具有偶对称性，而横向磁偶极矩的辐射则具有奇对称性，因此，利用调节这两个等效源的相对振幅可以消除在隔离端口方向的辐射，而增强在耦端口方向的辐射，从而获得理想的定向性。图表示两种控制波振辐的方法；a为控制孔至宽边的距离x；b为控制两波导之间的斜扭角度 参见308划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 参见309划线部分 。 四端口网络基本性质 性质2 具有理想定向性的无耗互易四端口网络不一定四个端口均匹配。或者说，四个端口均匹配是定向耦合器的充分条件，而不是必要条件。 四个端口均匹配 理想的定向耦合器 性质3 对于无耗互易四端口网络，有两个端口匹配且相互隔离，则该四端口网络必为一理想定向耦合器，且其余两个端口匹配并相互隔离。 定向耦合器的技术参数 定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件。主要技术指标有耦合度、隔离度(或方向性)、输入驻波比和工作带宽。 三者之间的关系： 耦合度 输入功率 耦合口输出功率 (dB) 隔离度 隔离口输出功率 输入功率 (dB) 方向性 耦合口输出功率 隔离口输出功率 (dB) 定向耦合器的技术参数 以同向定向耦合器为例，写出散射参数与技术参数之间的关系为： 耦合度 隔离度 方向性 理想定向耦合器的 ，即具有无限大的隔离度和方向性。 定向耦合器的技术参数 输入驻波比? 将定向耦合器除输入端外，其余各端均接上匹配负载时，输入端的驻波比即为定向耦合器的输入驻波比。此时，网络输入端的反射系数即为网络的散射参量S11，故有 频带宽度 频带宽度是指耦合度、隔离度(或方向性)及输入驻波比都满足指标要求时，定向耦合器的工作频带宽度，简称工作带宽。 大多数波导定向耦合器的耦合都是通过在主、副波导间公共壁上的耦合孔来实现的。通过耦合孔将主波导中的电磁能量耦合到副波导中，并具有一定的方向性。副波导各端口输出功率的大小，决定于耦合孔的大小、形状和位置。 波导定向耦合器的种类很多，最常用的波导定向耦合器有：单孔、多孔和十字孔定向耦合器。其中图(