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图18-6磁流体发电Waveguide二、单口元件的一般讨论1采取的措施是外形渐变(劈形、楔形)，材料的Z0不能过大。2Note：如果我们限于讨论电损耗，那么首先必须有σ才会有损耗。3σ成份愈大则损耗愈大，从这个意义上，理想导体损耗最大。4但是，问题在于波入射到理想导体全部反射了，根本没有进去。这正体现了反射和损耗之间的矛盾。二、单口元件的一般讨论讲到这里，不禁想起一则轶事。一位年青人向Einstein自荐一项发明，有一种液体碰上什么物质都会将其腐蚀。Einstein反问这位青年：哪么，这种物质应该用什么“瓶子”来装呢?01但是，科学的进展表明，这种事情是可能发生的。几千万度的磁流体－真可谓遇到什么物质都能腐蚀。但是它们可以处在磁线N，S之间，什么都不碰。01事实上，电磁波在波导中是高损耗材料，可是波象一只飞翔的海燕，它对于波导是“擦翼而过”，而不会沾上海洋的水滴。01二、单口元件的一般讨论STEP2STEP1短路活塞要移动，太紧的配合会使移动不方便，间隙Δ又会造成不理想短路。因此，间隙Δ和理想短路构成了设计的主要矛盾。图18-7平板活塞三、短路活塞第18章单口元件One-PortElement完成特殊功能的网络称为元件(Element)。在习惯上，我们常常采用网络理论来分析元件。在传输线理论中，已经介绍过传输A参数，这里将首先研究散射S参数。?一、S散射参数由传输线理论已经导出：直接用入射波和反射波表示，其中(18-1)(18-2)在本讲中，首先定义出入射波和散射波(a和b)。其中，散射波是广义的(理论上可以任意方向)反射波。(18-3)S散射参数030201我们把上式中的称为归一化电压，称为归一化电流分别用u和i表示。则进一步写出1(18-4)2(18-5)3一、S散射参数功率后一项的实部显然等于0，于是可见物理意义是功率等于入射功率减去散射功率。(18-6)12一、S散射参数一、S散射参数S散射矩阵定义S散射矩阵与A矩阵有两点显著不同：一是S散射矩阵适合多端口(当然也满足双端口)网络；二是，象任何多端口网络一样，它必须是对称化定义(具体是流进每个端口的均是a，流出每个端口的均是b)一、S散射参数图18-1散射矩阵定义式(18-7)表明：S参数联系入射波和散射波，是广义的反射系数。(18-7)一、S散射参数网络对称时Sii=Sjj(18-8)01网络互易时Sij=Sji(18-9)02网络无耗时［I］－［S］+［S］=0(18-10)03其中［I］——n阶单位矩阵042.S散射参数性质一、S散射参数［］+——Hermite符号，表示共轭转置或转置共轭［］+=［*］T=(［］T)*［证明］无耗条件具体为p=0，或aa*-bb*=0假如对于双口网络一、S散射参数于是，把多口网络的无耗条件写成即考虑到［a］激励的任意性，可知－［S］+［S］=0一、S散射参数231对于双口网络，输入反射系数Гin和负载反射系数ГL有关系［证明］注意到Гin和ГL的不对称性(18-11)S散射参数一、S散射参数图18-2双口网络散射参数［S］01由上式中①得到02又从上式②可知且写出双口网络的［S］参数一、S散射参数代入可得01物理意义还以双口网络为例它表示端口2匹配时，端口1的反射系数。02一、S散射参数01它表示端口1匹配时，由端口2到端口1的传输系数。与［A］参数之间的关系我们讨论归一化电流电压构成的［A］参数02(18-12)一、S散射参数01图18-3双口网络的归一化［A］参数02S散射参数很明显，A参数是不对称定义。S散射参数S散射参数写成矩阵形式这样(18-13)S散射参数所谓单口元件，也就是向外只有一个端口，它是作为负载来应用的。作为网络它只须用一个反射系数ΓL来表示。01单口元件的一般讨论02(18-14)03图18-4单口元件04这里着重讨论三种：匹配负载短路负载失配负载这三种单口元件所要解