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微 波 技 术 基 础 微 波 技 术 基 础 北京邮电大学无线电与电磁兼容实验室 北京邮电大学无线电与电磁兼容实验室 刘凯明 副教授 刘凯明 副教授 （明光楼718室 （明光楼718室 Buptlkm@ Buptlkm@ 2011 第4章 微波网络分析 第4章 微波网络分析 § 4.1 阻抗和等效电压与电流 § 4.2 阻抗和导纳矩阵 § 4.3 散射矩阵 § 4.4 传输（ABCD ）矩阵（转移矩阵） § 4.5 信号流图 § 4.6 不连续性和模式分析 § 4.7 波导激励 北京邮电大学—— 《微波技术基础》 2 第4章 微波网络分析 第4章 微波网络分析 微波多端口器件 ——研究不同端口之间信号的关系 —— 多个器件组合后的等效传输关系 北京邮电大学—— 《微波技术基础》 3 概 述 概 述 任何一个微波系统都是由各种微波元件和微波传输线组成 的。微波元件的特性可以用类似于低频网络的等效电路来描述。 任何一个复杂的微波系统都可以用电磁场理论和低频电路理论相 结合的方法来分析，这种理论称为微波网络理论。 微波网络理论可分为网络分析和网络综合。网络分析的任务 是根据已知微波元件的结构，求出微波网络的等效参量，并分析 网络的外特性；网络综合的任务是根据预定的工作特性指标，确 定网络的等效电路，综合设计出合理的微波网络结构。由于计算 机技术的广泛应用，网络分析和综合所需要的大量计算由计算机 来完成，因而形成微波电路的计算机辅助分析与设计。 北京邮电大学—— 《微波技术基础》 4 概 述 概 述 微波网络特点 （1）微波等效电路及其参量是个对同一个工作模式而言的。对于 不同模式有不同的等效结构及参量，通常希望传输线工作于主模状态。 （2）电路中不均匀区域会激起高次模。因此不均匀区域的网络端 面（即参考面 ）应取得稍远离不均匀区，使不均匀区产生的高次模衰减 到足够小，此时高次模对工作模式的影响仅增加一个电抗值，可计入网 络参量之内。 （3） 由于均匀传输线是微波网络的一部分，它的网络参量与线的 长度有关，因此整个网络参考面要严格规定，一旦参考面移动，网络参 量就改变。 （4）微波网络的等效电路及其参量只适用于一个频段，当频率范 围大幅度变化时候，对同一个网络结构的阻抗和导纳不仅有量的变化， 而且性质也会有变化，导致等效电路及参量也会变化，而且频率特性也 会重复出现。 北京邮电大学—— 《微波技术基础》 5 概 述 概 述 微波网络的分类——按网络特性分 （1）线性与非线性网络 当微波系统内部的媒质是线性的，即媒质的介电常数、磁 导率和电导率的值与外界施加的电磁场强度无关时，该网络