《微波技术与天线 教学课件 ppt 作者 孙绪保 等编著第4章 第4 微波元件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微波技术与天线 教学课件 ppt 作者 孙绪保 等编著第4章 第4 微波元件（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第4章 微波元件,微波元件是微波系统的一个重要组成部分，其功能是对微波信号 进行各种变换，在系统中起到对微波能量的传输、分配、衰减、储存、 隔离、滤波、相位控制、阻抗匹配等作用。微波元件的种类繁多，按 传输线形式划分，可分为波导型、同轴型、微带型；按功能划分，可 分为连接元件、终端元件、匹配元件、衰减元件、相移元件、分配元 件、滤波元件、波型变换元件、谐振器等；从互易角度上划分，可分 为互易元件、非互易元件；按与低频对应角度划分，可分为电抗元件、 电阻元件、连接元件、分支元件、铁氧体元件；按端口数划分，可分 为单端口元件、二端口元件、三端口元件、四端口元件。本章主要讨 论最基本最常用的微波元
2、件的工作原理和基本特性。,4.1 微波连接元件与终接元件,4.1.1 连接元件,微波连接元件是二端口互易元件，其作用是将不同功能的微波 元件按一定要求连接起来。其主要指标要求：接触损耗小，驻波系 数小，功率容量大，频带宽。常用的连接元件主要有接头和转换元 件两类,(1) 波导接头,(2) 同轴接头,图4-4 波导微带转换器,（2）波导微带线转接器,（2）同轴线微带线转接器,图4-5 同轴微带线转换器,4.1.2 终接元件,匹配负载,2 短路负载,4.2微波电抗元件,电抗元件是利用微波传输线中结构尺寸的不连续性而形成的， 对系统进行调配时，电抗元件通常是不可缺少的。,1.电容膜片,2电感膜片,3
3、谐振窗,4销钉,图4-14销钉及其等效电路,4.2.2调谐螺钉,4.3 衰减器和移相器,4.3.1吸收式衰减器,4.3.2旋转式衰减器,图4-18 旋转式衰减器,4.3.3移相器,移相器是对电磁波只产生一定的相移的微波元件，是一个 无反射、无衰减的二端口网络。移相器的主要要求是：移 相范围要大；精度要高；驻波比要小；工作频带和功率容 量必须符合要求等。,4.4阻抗变换器,当负载阻抗与传输线特性阻抗不匹配，或两段特性阻抗不同的 传输线相连接时均会产生反射，若在负载阻抗与传输线（或在特性 阻抗不同的传输线）之间，插入一段或多段传输线段，就能实现不 同阻抗之间的变换，以消除不良反射现象，获得良好的匹
4、配，故称 为阻抗变换器。阻抗变换器按其结构可分为同轴阻抗变换器、矩形 阻抗换器、带状线阻抗变换器和微带线阻抗变换器。,阻抗变换器,图 4-19 单节,4.4.1单节阻抗变换器,4.4.2多节阶梯阻抗变换器,图 4-21 两节阶梯阻抗变换器,4.4.3渐变线阻抗变换器,图 4-23渐变线阻抗变换器,多阶梯阻抗变换器中，随着节数的增加，相邻节之间的特性阻抗 变化将变的很小，当节数增加到无限大的极限情况下， 将变成连续的渐变线，如图4-23所示。,4.5.1定向耦合器,1 定向耦合器的分类 定向耦合器种类很多，按其输出的相位来分,有,定向耦合器和,定向耦合器；按传输方向来分,有同向耦合器和反向耦合器
5、；按耦合方式分, 有单孔耦合、多孔耦合、连续耦合和平行线耦器；按传输线类型分,有波导、 同轴线、带状线和微带线定向耦合器。图4-25给出了常见的几种定向耦合器 的结构图，其中图(a)为微带分支定向耦合器，图(b)为微带混合环,图(c)为 平行耦合线定向耦合器,图(d)为波导多孔定向耦合器,图(e)为波导单孔定向 耦合器,图(f)为波导匹配双T。,图 4-25定向耦合器结构图,4.5.2功率分配器,功率分配器简称功分器，它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，此时称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一 定的隔离度。,图4
6、-29两路功分器,图4-30实际的两路功分器,4.5.3波导分支器,波导分支器也是一种功率分配器，它是将主波导电磁能量变成二 路或更多支路的器件，常用的波导分支器有E面T型分支、H面T面型 分支和匹配双T。,3）波导双T与魔T,图4-34 波导双T结构,4.6微波谐振器,图4-35 LC回路过渡到微波谐振器,微波谐振器是具有储能与选频特性的微波元件，广泛应用于 微波信号源、微波滤波器、波长计及磁控管中。,4.6.2矩形谐振器,图4-36 矩形谐振器及场分布,4.6.3圆柱形谐振器,图4-37 圆柱形谐振器,振荡模,4.7.1铁氧体原理与分类,4.7微波铁氧体,微波铁氧体器件是利用铁氧体的旋磁效应制成的。它是一种非 线性各向异性的磁性物质，它的磁导率随外加磁场而变化，具有非线 性；当加恒定磁场时，各方向上对微波磁场的磁导率也是不同的，即 具有各向异性。由于这些特性，当电磁波从不同的方向通过铁氧体时， 会呈现一种非互易性。由此制作成各种非互易的铁氧体元件。,
