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第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 第四章 微波网络基础 二、参考面移动对二端口网络参量的影响 对于二端口网络来说，易用转移矩阵和散射矩阵分析其参考面移动后对网络参量的影响。 1.参考面移动对转移矩阵的影响 参考面移动后的网络转移矩阵为 移动后的[A]0 与移动前的[A]的关系为 二端口网络的参考面移动 二、参考面移动对散射矩阵的影响 上式可以简写成 如果新的参考面是由原参考面向里(网络方向)移动得到的 4-7 二端口微波网络的工作特性参量 对于二端口网络来说，常用的工作特性参量有电压传输系数T、插入衰减A、插入相移? 以及输入驻波比?。 T即为网络散射参量S21，即 一 、电压传输系数T 电压传输系数T定义为：网络输出端接匹配负载时，输出端参考面上的反射波电压与输入端参考面上的入射波电压之比，即 可逆二端口网络 二、插入衰减A 插入衰减A定义为：网络输出端接匹配负载时，网络输入端的入射波功率Pi与负载吸收功率PL之比，即 由此可见，插入衰减等于电压传输系数平方的倒数。 对于可逆二端口网络，则有 三、插入相移? 插入相移? 定义为：网络输出端接匹配负载时，输出端的反射波对输入端的入射波的相移。 因此根据定义，有 对于可逆网络 四、 输入驻波比? 输入驻波比?定义为：网络输出端接匹配负载时，输入端的驻波比。 当输出端接匹配负载时，输入端反射系数即为S11，所以有 或 对于可逆无耗网络，仅有反射衰减，因此插入衰减与输入驻波比有下列关系 * * 4-1 引 言 任何一个微波系统都是由各种微波元件和微波传输线组成的。任何一个复杂的微波系统都可以用电磁场理论和低频网络理论相结合的方法来分析，这种理论称为微波网络理论。 微波网络具有如下特点： (1)对于不同的模式有不同的等效网络结构及参量。通常希望传输线工作于主模状态。 (2)电路中不均匀区附近将会激起高次模，此时高次模对工作模式的影响仅增加一个电抗值，可计入网络参量之内。 (3)整个网络参考面要严格规定，一旦参考面移动，则网络参量就会改变。 (4)微波网络的等效电路及其参量只适用于一个频段 4-2 波导等效为平行双线 为了定义任意截面沿z方向单模传输的均匀波导参考面上的模式电压和模式电流，一般作如下规定： (1)令模式电压U (z)正比于横向电场ET ；模式电流I (z)正比于横向磁场HT ； ?? (2)模式电压与模式电流共轭的乘积等于波导传输的复功率 (3)模式电压与模式电流之比等于模式特性阻抗 归一化阻抗 故归一化电压和电流的定义为 复功率 等效双线上的电压和电流可写成入射波和反射波之和，即 电压、电流进行归一化 即 归一化入射波电压模的平方正比于入射波功率，即 归一化反射波电压模的平方正比于反射波功率，即 双线上传输的有功功率PL等于 4-3微波元件等效为微波网络 ??????????一、 网络参考面的选择 参考面的位置可以任意选，但必须考虑以下两点： （1）单模传输时，参考面的位置应尽量远离不连续性区域，这样参考面上的高次模场强可以忽略，只考虑主模的场强； （2）选择参考面必须与传输方向相垂直，这样使参考面上的电压和电流有明确的意义 如果参考面位置改变，则网络参数也随之改变。 对于单模传输情况来说，微波网络的外接传输线的路数与参考面的数目相等。如图所示 微波元件及其等效网络 二、不均匀区等效为微波网络 微波元件对电磁波的控制作用是通过微波元件内部的不均匀区(不连续性边界)和填充媒质的特性来实现的。将不均匀区等效为微波网络，需要用到电磁场的唯一性原理和线性叠加原理。 线性叠加原理 对于n端口线性网络， 式中Zmn为阻抗参量，若m=n称它为自阻抗，若m?n