第五章微波网络.pptVIP

由于网络为对称、互易网络，有 例 : 求长度为l 的传输线的S参数 b1 a1 a2 b2 1 1 l 将端口2匹配，则： b1 = a2 =0 b2 a1 1 1 l 解： 例： 求理想隔离器的S参数 隔离器 ① ② 端口2匹配时：端口1的入射功率全部从端口2输出；端口1无反射； 端口1匹配时：端口2的入射功率全部被隔离器吸收，端口2无反射；端口1无输出； 理想隔离器的功能： 例： 求理想3dB衰减器的S参数 3dB 衰减器 ① ② 端口2匹配时：端口1的入射功率的一半从端口2输出，另一半被吸收衰减；端口1无反射； 端口1匹配时：端口2的入射功率的一半从端口1输出，另一半被吸收衰减；端口2无反射； 理想3dB衰减器的功能： 例： 求矩形波导感性膜片的S参数 a d b 等效 经验公式： 1 1 归一化 例：已知网络的散射矩阵S和负载反射系数 ，求其输入端的输入反射系数和输入阻抗。 知道了一个网络的S参数，就可以知道该网络对整个微波电路的影响。 网络 网络 解： 网络的散射参数方程 又有 代入得 从而 五、参考面移动对散射参数的影响 网络 T1 T2 b2 a2 a1 b1 a2’ a1’ b1’ b2’ T2’ T1’ 结论：参考面移动对S参数的相位造成影响，对模值无影响。 因此参考面选定之后不要轻易移动，或者可根据具体需要调整参考面位置。 已知： 六、传输参数（T参数）和传输矩阵： 网 络 1 1 a1 a2 b1 b2 传输矩阵 1、定义： b2 a1 b1 a2 [T1] 2、级联网络的传输矩阵： 级联网络 [T] a3 b3 [T2] N 级级联网络： 二级级联网络： 七、散射参数的获取： 1、若已知网络的等效集总电路，则可通过分析两端口电压、电流的关系来求S参数； 4、对于互易、对称、无耗网络，可以利用散射参量的性质，简化求解。 3、未知网络的S参数可通过测量，测量时要将两端口依次接上匹配负载。 5、同一网络的S参数与Z、Y、A、T参数有确定关系，可以相互推导。 6、对于级联网络，可先求出其A参数或T参数，再转化为S参数。 2、若已知网络的功能，则可根据其功能写出S参数。 例：求S矩阵 1 1 T1 T2 ② ① (P194) 查表9-2(P275)，得： 8.4 多端口网络的散射参数 一般 ； 网 络 2 1 3 n -1 n 一、多端口网络 网络参数矩阵均为n×n矩阵； 二、多端口网络的散射参数： 1、定义： 互易网络： 无耗网络： 2、性质： ：其他端口都接匹配负载时，即 时， 端口 j 自身的反射系数； 3、意义： ：其他端口都接匹配负载时，即 时， 端口 j 到端口 i 的传输系数； （下标的第2位数字代表被激励的（有入射波的）端口） 例：求理想环形器的S参量 端口1输入时，全部从端口2输出，端口3无输出； 端口2输入时，全部从端口3输出，端口1无输出； 端口3输入时，全部从端口1输出，端口2无输出； 输入功率沿箭头方向环形，并从遇到的最近的端口输出，另一端口无输出。 ② ① ③ 若环形方向反向(红色箭头)： 例 某四端口网络的S参数 ③ ② ① ④ 端口1输入，无反射，端口2无输出，能量从端口3、4平分输出，相位差90度，端口3落后于端口4。 结构完全对称，四个端口特性相同。 四端口 网络 第八章 微波网络 低频电路网络： 由元器件（如电容、电感、电阻、晶体管...）组成的电路系统。最简单的电路网络可能只包含一个元器件。 微波网络： 由微波元器件（膜片、销钉、衰减器、E－T分支、微波二极管、微波三极管…）组成的微波电路系统。 8.1 微波网络的基本概念 一、微波网络的定义： 最简单的微波网络可能只包含一个微波元器件。即，任何一个微波元器件，或若干个微波元器件组成的电路系统，都可以称为一个微波网络。 二、微波网络的分析模型： 左图为任意微波元件。外表面S是任意曲面。体积V中是任意结构，填充任意介质。 V S 该微波元件以若干条均匀无耗传输线与外界连接，其类型可能相同或不同。（左图中有波导、微带、同轴线三种传输线） 传输线上参考面所在的位置称为该元件的端口，给以编号1、2、3、4、…、k、…、n。 ① ② ③ 在稍稍远离元件的位置，作传输线的横截面，称为参考面，记为Tk。在参考面处传输线中只有主模，没有高次模。 T1 T2 T3 元件 等效 T2 T1 T3 网络 Zc2 Zc1 Zc3 ① ② ③ 参考面确定之后，不再移动。 波导感性膜片 ① ② 微带高、低阻抗线滤波器 ① ② ③ ① ② T1 网络 Zc3 Zc2 Zc1