《电磁场与微波技术第6章》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁场与微波技术第6章(34页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 第第6 6章章 微波网络基础微波网络基础 导波系统的等效传输线导波系统的等效传输线6.1微波元件的等效网络微波元件的等效网络6.2二端口微波网络二端口微波网络6.3多端口微波网络的散射矩阵多端口微波网络的散射矩阵6.4微波网络的工作特性参数微波网络的工作特性参数6.5 6.1 6.1 导波系统的等效传输线导波系统的等效传输线 6.1.1 6.1.1 导波系统等效为双线导波系统等效为双线传输线传输线 (6.46.4) 如果如果 (6.66.6)则任何导波系统都可以等效为双线传输线。则任何导波系统都可以等效为双线传输线。将式(将式(6.66.6)称为矢量模式函数的归一化条)称为矢量模式函数的归一
2、化条件。件。 6.1.2 6.1.2 归一化参量归一化参量 定义归一化阻抗为定义归一化阻抗为 (6.126.12) 所以归一化电压和归一化电流的定义所以归一化电压和归一化电流的定义为为 (6.146.14) 同样归一化入射波的定义为同样归一化入射波的定义为 (6.156.15) 归一化反射波的定义为归一化反射波的定义为 (6.166.16) 传输的有功功率为传输的有功功率为 (6.186.18) 6.2 6.2 微波元件的等效网络微波元件的等效网络 6.2.1 6.2.1 微波网络参考面的选择微波网络参考面的选择 图图6.1 6.1 微波元件及其等效网络微波元件及其等效网络 6.2.26.2.
3、2微波元件等效为微波网微波元件等效为微波网络络 1. 1. 唯一性定理和叠加定理唯一性定理和叠加定理(6.196.19) (6.206.20) 2. 2. 微波网络的特性微波网络的特性(1)对于无耗微波网络,网络的全部阻抗参对于无耗微波网络,网络的全部阻抗参量和导纳参量均为纯虚数。量和导纳参量均为纯虚数。(2)若网络参考面包含的区域内填充均匀各若网络参考面包含的区域内填充均匀各向同性媒质,则等效为可逆微波网络,向同性媒质,则等效为可逆微波网络,网络参量满足互易定理,其阻抗参量和网络参量满足互易定理,其阻抗参量和导纳参量具有下列性质导纳参量具有下列性质 , (6.25) (3)若若n端口微波网络
4、在结构上具有对称面端口微波网络在结构上具有对称面或对称轴时,称为面对称微波网络或轴或对称轴时,称为面对称微波网络或轴对称微波网络。对称微波网络。 , (6.266.26) 6.2.36.2.3微波网络的分类微波网络的分类 1. 1. 线性与非线性网络线性与非线性网络 2. 2. 可逆与不可逆网络可逆与不可逆网络 3. 3. 有耗与无耗微波网络有耗与无耗微波网络 4. 4. 对称与非对称网络对称与非对称网络6.36.3二端口微波网络二端口微波网络图图6.2 6.2 二端口微波网络二端口微波网络 6.3.1 6.3.1 二端口微波网络参量二端口微波网络参量 1. 1. 阻抗参量阻抗参量网络方程为网
5、络方程为 (6.276.27) 2. 2. 导纳参量导纳参量 网络方程为网络方程为 (6.336.33) 3. 3. 转移参量转移参量 网络方程为网络方程为 (6.396.39) 对于对于n n个二端口网络的级联,同样可以个二端口网络的级联,同样可以得到组合后的转移矩阵为得到组合后的转移矩阵为 (6.496.49) 4. 4. 散射参量散射参量 (6.496.49) 5. 5. 传输参量传输参量 用用T2参考面上的电压入射波和电压反参考面上的电压入射波和电压反射波表示射波表示T1参考面上的电压入射波和电压参考面上的电压入射波和电压反射波,网络方程为反射波,网络方程为 (6.546.54) 6.
6、3.2 6.3.2 各种网络参量的互相转各种网络参量的互相转换换 1. 1. 网络参量网络参量Z Z、Y Y、A A之间的转换之间的转换 2. 2. 网络参量网络参量S S、T T之之间的间的转换转换 3. 3. 网络参量网络参量Z Z、Y Y、A A与网络参量与网络参量S S、T T之间的转之间的转换换 6.3.3 6.3.3 二端口网络参量的性质二端口网络参量的性质1. 1. 可逆网络可逆网络 2. 2. 对称网络对称网络 , , 3. 3. 无耗网络无耗网络6.4 6.4 多端口微波网络的散射矩阵多端口微波网络的散射矩阵 6.5 6.5 微波网络的工作特性参量微波网络的工作特性参量 6.5.1 6.5.1 插入反射系数和插入插入反射系数和插入驻波比驻波比 图图6.6 6.6 接有负载的二端口网络接有负载的二端口网络 6.5.2 6.5.2 电压传输系数电压传输系数 6.5.3 6.5.3 插入衰减插入衰减 6.5.4 6.5.4 插入相移插入相移