微波技术与天线——第3章.ppt

（2）当信号从3端口输入时：则①、②端口等幅同相输出，而4端口输出为零； （3）如果③和④端口均接匹配负载，当信号从①和②端口等幅同相输入时，则3端口有输出，而4端口输出为零；反之当信号从①和②端口等幅反相输入时，则4端口有输出而3端口输出为零。可见③和④端口互为隔离，①和②端口互为平分。 散射参量矩阵 （根据可逆无耗四端口网络的性质写出） － － 匹配双T 结构：通常在普通接头双T处加入匹配元件(如螺钉、膜片或锥体等)， 构成匹配双T,如图3－44所示 性质 (1) 匹配特性：在理想情况下，它的四个端口是完全匹配的，只要①和②端口能调到匹配，③和④端口一定自动匹配，即S11=S22=S33=S44=0； (2) 隔离特性：当③和④端口具有隔离特性时，即S34=S43=0，则①和②端口也具有隔离特性，即S12=S21=0； (3) 平分特性：当信号由③端口输入时，则反相等分给①和②端口，即S13=一S23；当信号由④端口输入 时．同相等分给①和②端口，即S14=S24；当信号由①端口输入时。则同相等分给③和④端口，即S31=S41；当信号由2端口输入时。则反相等分给③和④端口，即S32=一S42 [S]参数矩阵 - - 匹配双T又叫魔T（Magic T）。它是一只理想的3dB定向耦合器，应用非常广泛。例如：在平衡混频器中利用E和H臂的隔离特性。将本振信号与接收信号分别接入E和H臂，从而使本振信号与接收信号达到良好隔离。另外匹配双T接头可用来作平衡电桥测量阻抗。还可作雷达天线的收发隔离开关。 §3.3 微波谐振器 3.3.1 微波谐振器的一般概念 1、微波谐振器的一般概念 微波谐振器及其结构：微波谐振器又称作微波谐振腔，可分为传输线型谐振器和非传输线型谐振器。传输线型谐振器可由一段两端短路或两端开路的传输线段组成，电磁波在其上呈驻波分布，电磁能量不能传输，结构形式大体与微波传输线的类型一致，即可分为矩形谐 振器、圆柱谐振器，同轴谐振器，带状线谐振器和微带线谐振器等。（如下页图） 微波谐振器由LC振荡回路的演化：如下图 微波谐振器中的能量关系：与LC振荡电路相同，振荡过程就是电磁能量的转换过程。但微波谐振器与LC振荡电路也有许多不同之处：分布参数与集中参数电路不同；谐振频率的数目不同；Q值不同 微波谐振器中的主要参数：谐振频率f0、品质因数Q和等效电导G0 2、特性参数 谐振频率 ：谐振频率f0是指谐振器中某模式的场量发生谐振时的频率，也经常用谐振波长表示。它是谐振器中最主要的参数。谐振频率可采用电纳法分析。在谐振时，谐振器内电场能量和磁场能量彼此相互转换，其谐振器内总的电纳为零。如果采用某种方法得到谐振器的等效电路，并将所有的等效电纳归算到同一个参考面上，则谐振时，此参考面上总的电纳为零。 谐振频率由振荡模式、腔体尺寸以及腔中填充介质(μ, ε)所确定, 而且在谐振器尺寸一定的情况下, 与振荡模式相对应有无穷多个谐振频率。 品质因数 品质因数Q0是表征微波谐振器频率选择性的重要参量, 它的定义为 0 为粗略估计谐振器内的Q0值, 近似认为|H|=|Ht|＝C, 这样上式可写成 0 0 式中， S、 V分别表示谐振器的内表面积和体积。  可见:  ① Q0 ∝ V/S， 应选择谐振器形状使其V/S大; ② 因Q0 ∝1/δ, 由于δ仅为几微米, 对厘米波段的谐振器,其Q0值将在104~105量级。  上述讨论的品质因数Q0 是未考虑外接激励与耦合的情况, 因此称之为无载品质因数或固有品质因数。 （3）等效电导： 3.3.3 几种实用的微波谐振腔（器） 1、同轴谐振腔：同轴谐振腔通常分为λ/2型、 λ/4型及电容加载型三种。 (1) λ/2型同轴谐振腔 谐振波长 λ/2型同轴谐振腔由两端短路的一段同轴线构成．如图3-54(a)所示。从参考面T向两边看去的导纳分别为纯电纳jB1和jB2。谐振条件为 由上式(利用圆图)可导出谐振波长λ0与腔体长度l的关系为 3-54 上式表明:腔长度l固定时，对应有无穷多个谐振波长，反过来，当谐振波长λ0固定时，对应有无穷多个谐振长度。这表明谐振腔具有多谐性。由于同轴谐振腔的长度为λ0/2的整数倍，故称为二分之一波长型同轴谐振腔。 (2) λ/2型同轴谐振腔 结构： 谐振波长 (3) 电容加载同轴谐振腔 结构 谐振波长（频率） 3、微带谐振器 由微带线构成的具有谐振特性的元件，总有一部分未被导体包围，未能构成 腔体，所示称为做带谐振器。微带谐振器有微带线段谐振器、微带环形谐振器和微带盘形谐振器等形式。 若 结论： （