微波复习(总结版)

j?i0.162x =1●ar =1M10.25-1N0lmax?0.25?0.162?0.088第五步:由a点顺时针方向转至N点的距离即为电压波节点离负载的距离 l ? 0 .3 3 8 ,故

min

j?i0.1620.338 lmin?0.5?0.162?

x =1

r =1●

a 0.5-1010.25 NM

?第六步:量取Oa线段的长度为0.45,即 ? ? 0 .4 5 ,而Oa线段与实轴的夹角为64o,

?j?j64故 ? ? ? e ? 0.45 e

j?i0.162 x =1

●r =1

a 0.5-1 010.25NM

例8 求负载阻抗

已知传输线的特性阻抗 ZC=50Ω ,当线的终端接入ZL时测得线上的驻波比为ρ=2,当

线的末端短路时,电压最小点往负载移动0.15λ。 解:分析

①当终端短路时,电压最小点出现在线的终端,并每隔λ/2出现,在阻抗圆图中对应于左半实轴。

②当终端接入负载时,电压最小点距离负载0.15λ。

第一步:画 ρ=2的等驻波圆。 ??2???13?0.33

??2

B o

第二步:将Umin线段(OB段)反时针方向移动 l ? 0.15 至Oa段。

min

??2

B o ●b 0.15?a

第三步:oa线段与ρ=2的等驻波圆相较于b点,读取b的坐标 Z L ? 1 ? j 0.65 负载为 ZL?ZLZC??1?j0.65??50?50?j32.5?

??2

B

oA

●b

9、TE、TM、TEM概念 (1)横电磁波0.15(TEM?波) Eaz?Hz?0 ,故TEM波的特征: 即无纵向场分量

TEM波只能存在于多导体系统,不能存在于单导体系统中。 (2)TE波(横电波)

TE波的特征: Ez?0,Hz?0(3)TM波(横磁波)

TM波特性: Ez?0,Hz?010、什么是主模,波导的传输条件

一组m,n值代表一种能够独立存在的场分布,称为波型或模式(mode),记作TMmn。由于m=0或n=0时所有场分量均为零,因此矩形波导不存在TM00模、 TM10、 TM01等模式。

截止波长分布图

? 的模式可以传播。不能传播的模式称为截止模或凋落在工作波长给定时,只有 ? c ?

模。同时传播多个模式的波导称为过模波导。 ? c 最大、f c 最小的模式称为主模,其他模称为高次模。矩形波导的主模是TE10模。

Or K>Kc,F>Fc

=

TE10模场强与y(波导窄边)无关,场分量沿y轴均匀分布

11、传输线谐振器:什么是传输线谐振器;开路线/短路线等效为串联/并联谐振器

传输线谐振器是指将一段传输线一端短路、开 路或接电抗负载所构成的谐振电路。 短路传输线的损耗可以等效为无耗传输线端接一电阻 半功率带宽(也称3dB带宽)BW

(1)λ/2半波长短路传输线在谐振频率附近可以等效为串联RLC谐振电路

(2)λ/4短路传输线谐振器在谐振频率附近可以等效为并联RLC谐振电路

(3)λ/2半波长开路传输线谐振器在谐振频率附近可以等效为一并联RLC谐振电路

(4)1/4波长开路传输线谐振器在谐振频率附近等效为一串联RLC谐振电路。

11、外界Q值

前面定义的Q值是谐振器自身的特性,不存在外电路的负载效应,所以称为无载Q值,

Q0。

谐振器与外电路耦合后,外电路将引入新的损耗,使总的Q值下降。仅与外电路引入的损耗相关的Q值称为外界Q值,Qe

Qe反映了谐振器与外电路的耦合程度

12、s矩阵各元素的物理意义

互易网络的Z、Y和S矩阵为对称矩阵 无耗网络的S矩阵满足幺正性。 对称网络一定是互易网络。

参考面的移动只是改变S参数的相位,不改变其振幅

表示端口2匹配时,端口1的反射系数;

表示端口1匹配时,端口2的反射系数;

表示端口1匹配时,端口2到端口1的传输系数;

表示端口2匹配时,端口1到端口2的传输系数

13、无耗、互易、对称网络,矩阵满足的性质 (1)互易网络的性质

已知一双端口网络的S参数满足s11=s22, s12=s21,在端口2分别接匹配负载和短路器时,测得输入反射系数分别为?m和?s,试求s11和s12。

s??sa1?s12a2 ? b解:由 ? 1 11 得 a2?b2?L?21La11?s22?L?b2?s21a1?s22a2

bass??in?1?s11?s122?s11?1221La1a11?s22?L可得

又s11=s22, s12=s21,所以

2

12L in11 11L当端口2接匹配负载时,?L =0,有?m=s11 当端口2接短路器时,?L =-1 ,有 22ss

?s?s11?12??m?12 1?s1??s???s?1?s?所以有

11ms12???m??s??1??m?s????综上所求,得

11m

12msm

14、耦合器的性能指标、特点

定向耦合器是一个四端口网络,它有输入端(端口1)、直通端(端口2)、耦合端(端口3)和隔离端(端口4)。

当信号从输入端输入时,除了一部分功率直接从直通端输出外,同时还有一部分功率耦合到耦合端输出,但不会从隔离端输出。

如果耦合端与直通端同方向,则称为“同向定向耦合器”。反之,称为“反向定向耦合器” 。

定向耦合器的主要技术指标有耦合度、方向性和隔离度

设输入功率为P1,直通端、耦合端和隔离端在接匹配负载时的输出功率分别为P2, P3, P4. (1)耦合度C C= P1- P3 (2)方向性 D=P3-P4 (3)隔离度 I=P1-P4

(4)互易、无耗、对称、完全匹配的四端口网络可以构成一个理想的90?定向耦合器。 (5)理想定向耦合器耦合端与直通端输出功率之和等于输入功率(能量守恒)。 理想定向耦合器直通端与耦合端相差90度。

15、求功分器输出线特性阻抗和输出端口的反射系数

一无耗T形分支,源阻抗为50Ω,输入功率 以2:1的比率分配给两条输出线。求输出

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