微波技术与天线课件第二章.ppt

引例：为什么不用50HZ的市电线传输微波 ［例1］计算半径r0=2mm=2×10-3m的铜导线单位长度的直流线耗R0 小结 理解长线的涵义 理解分布参数 了解电报方程 例题 如图所示， AB特性阻抗为 ,CD特性 阻抗为 求：C点的特性 阻抗（向B看） 求A点特性 阻抗 关于反射系数的几个特点： 1.周期性 2.幅值不变性 3.幅值小于等于1 2.3.2 反射系数 小结 理解特性阻抗的涵义 了解相波长、相移常数及相速 会计算传输线任意点的输入阻抗（导纳），会利用阻抗变换公式进行阻抗变换 会计算反射系数、驻波比（行波比） 长线的定义 几何尺寸大于或接近相波长的传输线 或电长度大于或接近1的传输线 分布参数 分布电容C1、分布电感L1、分布电阻R1和分布电导G1 对于均匀传输线C1、 L1、 R1、 G1、为常数 对于无耗传输线R1 和G1 为0 特性阻抗Z0 入射电压与入射电流之比或反射电压与反射电流之比取反 对于均匀无耗传输线Z0 为正实数 均匀无耗输入阻抗Zin(z) 传输线上合成电压与电流之比 均匀无耗传输线Zin(z)的两个特点： 归一化输入阻抗： 反射系数 反射波电压与入射波电压之比。 驻波比? 沿线合成波电压的的最大模值与最小模值之比。 输入阻抗与反射系数的关系 输入阻抗与驻波比的关系 均匀无耗传输线的三种工作状态： 行波状态 驻波状态 和行驻波状态 阻抗匹配的方法： ?/4阻抗变换器 多节?/4阻抗变换器 补偿式?/4阻抗变换器 并联单支节匹配器 并联双支节匹配器 渐变线匹配器 微带线结构 有效介电常数分析法 奇偶模分析方法 2.7.3 带状线及其尺寸的选择 带状线也称为对称微带，是一种以空气或固体介质绝缘的双接地板传输线 。 带状线是一种宽带传输线。 图2-7-11 带状线 2.7.3 带状线及其尺寸的选择 1. 传输主模和特性阻抗 传输主模：TEM模 ； 特性阻抗 2. 临界波长 3. 带状线的尺寸考虑 ——接地板的宽度 ——中心工作波长 ——微带线的最短工作波长 图2-3-1 输入阻抗的物理意义 ——周期性 ——倒置性 图2-3-1 输入阻抗的物理意义 2.5 传输线的阻抗匹配 2.5.1 阻抗匹配的概念 1. 阻抗不匹配的危害 使传输线功率容量下降 影响发射机的输出功率，从而影响雷达最大探测距离。 图2-5-1 信号源不匹配 对雷达最大探测距离的影响 2.5.1 阻抗匹配的概念 2. 共轭匹配 传输线的输入阻抗和信号源的内阻抗互为共轭值时称为共轭匹配 共轭匹配时信号源输出最大功率 图2-5-2 共轭匹配 2.5.1 阻抗匹配的概念 3. 负载匹配 指负载与传输线之间的阻抗匹配（ ） 负载匹配时传输线最有效地将微波功率传输到负载 4. 信号源匹配 指信号源与传输线之间的阻抗匹配（ ） 微波系统呈行波的条件 工程上设计适当的阻抗匹配网络来实现阻抗匹配。 2.5.2 ?/4阻抗变换器 匹配原理 频率特性 图2-5-3 阻抗变换器 图2-5-4 阻抗变换器的频率特性曲线 2.5.3 宽带?/4阻抗变换器 1. 多节?/4阻抗变换器 变换比 图2-5-5 两节 阻抗变换器的组成 2.5.3 宽带?/4阻抗变换器 2. 补偿式?/4阻抗变换器 f=f0时 f?f0时 图2-5-6 串联补偿式 阻抗变换器 Z0=50 100 输入信号为3GHz，为使AB处于行波状态， 问l为多长？特性阻抗Z1应为多少？ l Z1 2.5.4 枝节匹配器 1. 并联单支节匹配器 并联单支节匹配器能够实现对任意复阻抗的匹配，但它是窄频带的，只能对一个频点实现严格的匹配。 ——调x长度 ——调l长度 图2-5-8 并联单支节匹配器 例2-5-1 已经调整好的并联单支节匹配器如图2-5-8所示。若测得 点电压振幅值 ，试写出：（1）负载 的吸收功率表达式；（2）aB支路上电压腹点、节点振幅值的表达式；（3）aC支路上电压腹点振幅值的表达式。 图2-5-8 并联单支节匹配器 解 （1）主线Aa段呈行波 （2） 联立求解 例2-5-1 （3） aC支路上电压振幅值为 主线Aa段呈行波，有 终端短路线上 处是电流腹点 2.5.4 枝节匹配器 2. 并联双支节匹配器 并联双支节匹配器的支节不必在主线上滑动，因而特别适用于同轴线电路，但它也是窄频带的，只能对一个频点实现严格的匹配，而