电磁场课件--第四章波导分支接头.ppt

§4.2 波导分支接头 将微波能量从主波导中分路接出的元件称为波导分支器, 它是微波功率分配器件的一种, 常用的波导分支器有E面T型分支、H面T型分支和匹配双T。  1 E—T分支 结构描述 E—T分支的分支波导延伸方向与主波导中TE10模的电场平面平行。 把主波导两臂端口令为①和②，分支臂端口为③。为了使用方便，E—T分支的结构总是作成对称的，即主波导的两臂长相等。 工作特性 当TE10模从端口③输入时，①和②两端口输出等幅反相波。 当TE10模从①和②端口等幅同相输入时，端口③无输出，主波导内呈驻波场，引出分支的对称平面为电场的波腹位置。 当TE10模从①和②端口等幅反相输入时，端口③有最大输出，对称面为电场波节位置。 等效电路 由波导壁面上纵向电流分布可确认分支波导将阻断主波导的纵向壁电流，因此E—T分支中分支波导相当于串接在主波导上。 2 H—T分支 结构描述 H-T分支是在主波导窄边面上的分支, 其轴线平行于主波导TE10模的磁场方向, 其结构及等效电路如图 所示, 可见H-T分支相当于并联于主波导的分支线。 工作特性 当信号以TE10模从端口④输入时，①和②的两端口输出等幅同相波。 当信号以TE10模从端口①和②等幅同相输入时，端口④有最大输出，主波导中呈现驻波，在主波导引出分支的对称面处为电场驻波波腹。 当信号以TE10模从端口①和②等幅反相输入时，端口④无输出，对称面处为电场驻波的波节。 3 双T分支 结构描述 双T分支是E—T分支与H—T分支的组合。由E—T和H—T的工作特性，可得出双T分支的如下工作特性： 当信号以TE10模从端口③（E臂）输入时，端口①和②输出等幅反相位波，端口④（H臂）无输出，这是因为E臂和H臂的TE10模的电场是空间正交的，它们不可能相互激励。 工作特性 当信号以TE10模从端口④（H臂）输入时，端口①和②输出等幅同相位波，端口③（E臂）则无输出。 当从端口①和②同时输入等幅同相信号时（TE10模），端口④有输出而端口③无输出；若端口①和②同时输入等幅反相信号时，端口③有输出而端口④无输出。 等效电路 双T分支中的两个分支臂相对于主波导而言，相当于在主波导的同一位置处同时开了一个串联口和一个并联口。而对于两分支臂相互隔离的性质，双T接头可等效为图4-11所示的普通电路中的平衡桥电路。 应用 双T分支在波导系统中可作为功率分配器或功率合成器。 它的两分支臂相互隔离的性质很有用，当两分支臂各自接通一个信源时，在主波导的两个端口①和②可分别得到两信源信号的和或差，而两信源则互不影响。 * ① ②主波导 ③E臂 ④ H臂 如图所示当TE10自E臂输入时，两主臂有等幅反相信号输出，而H臂无输出，且E臂无反射。 a=5cm b=2cm f0=4GHz HFSS仿真结果 当TE10波自H臂输入，两主臂有等幅同相信号输出，而E臂无输出，且H臂无反射。 如图所示，两主臂等幅同相输入，H臂输出，E臂无输出。 如图所示，两主臂等幅反相输入，E臂输出，H臂无输出。 *