第四章无源微波器件介绍.ppt

电子工业出版社 CCEE 清华大学出版社 清华大学出版社 第四章 常用无源微波器件 射频微波电路设计 微波电路设计 主要内容 4.1 功率衰减器 4.2 功率分配器 功率衰减器 衰减器是把大电压信号衰减到一定的比例倍数，达到安全或理想的电平值。 微波衰减器是电阻性元件，分为吸收式和截止式。 吸收式利用吸收片吸收部分的能量而达到吸收效果，能量会在电阻膜上转化为热能，构成衰减； 截止式是利用波导的截止特性做成的，由于截止波导中不存在吸收性材料，其衰减不是由于损耗而是由于反射所引起的，所以截止式衰减器属于反射式衰减器一类。 微波电路设计 衰减器的技术指标包括工作频率范围、功率容量、衰减量与回波损耗。 功率衰减器原理 功率衰减器是一个二端口有耗网络 衰减量是衰减器最重要的技术指标，它描述了功率通过衰减器后的减小程度 衰减量的大小由衰减器的具体结构决定 微波电路设计 信号输入端功率 信号输出端功率 功率衰减器衰减量 固定功率衰减器模型 Z1、Z2分别为电路输入端和输出端的特性阻抗 微波电路设计 T型 Π型 根据电路两端使用的阻抗不同，固定型功率衰减器可分为同阻式、异阻式 同阻式 射频功率衰减器一般不需要进行阻抗变换，即输入阻抗等于输出阻抗，电路形式呈对称形式 用T型电路有 用Π型电路则有 这种结构称为同阻式结构 T型同阻式 微波电路设计 衰减器衰减值和其他有关参数 例4.1 设计一个5dB、T型同阻式固定衰减器 微波电路设计 设 计 电 路 同阻式 Π型同阻式 微波电路设计 衰减器衰减值和其他有关参数 例4.2 设计一个10 dB、П型同阻式固定衰减器。 微波电路设计 设 计 电 路 异阻式 T型异阻式 T型异阻式功率衰减器是一种T型网络结构的功率衰减器 微波电路设计 异阻式 П型异阻式 П型异阻式功率衰减器是一种П型网络结构的功率衰减器 微波电路设计 例4.3 设计一个10dB、П型异阻式固定衰减器。(Z1=50Ω、Z2=75Ω) 微波电路设计 设 计 电 路 微波电路设计 主要内容 4.1 功率衰减器 4.2 功率分配器 功率分配器 功率分配器，简称功分器全称，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。 也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。 微波电路设计 功率分配器的原理 以二功分器为例说明其工作原理。 二功分器是三端口网络 信号输入端的输入功率为P1，其他两个输出端的输出功率分别为P2及P3 。 由能量守恒定律可知P1 =P2+P3 。 P2=P3 ，则三端功率间的关系为： 微波电路设计 主要技术指标：功率分配比 功率分配比决定输出端口的功率分配比例，功分器根据不同的功率分配比，分为等分型和比例型两类。 微波电路设计 等分型 比例型 主要技术指标：隔离度 支路端口间的隔离度表示在主路和支路匹配的条件下，从一个输出端口输入信号功率与另一个输出端口测量得到的输出功率之比 该指标用于衡量功分器输出端之间相互影响的程度 定义:输出端口i和输出端口之间j的隔离度 微波电路设计 主要技术指标：功率容量 表示功分器所能承受的最大功率，该指标是功分器设计的重要指标 在设计中需要根据功率容量的大小确定电路类型及材料 决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务 微波电路设计 主要技术指标：分配损耗 分配损耗定义为信号功率从输入端分配到输出端的传输损耗 输入端输入的信号功率与传送到输出端的信号功率之比 等功率分配在理想情况下 其中k为功分器输出端的个数，此时有 。 常用功分器的分配损耗一般采样经验值计算，如二等分功分器的分配损耗为3dB，而四等分功分器的分配损耗为6dB。 微波电路设计 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 电子工业出版社 CCEE 清华大学出版社 清华大学出版社 *