1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上微波技術(shù)基礎1 緒論1、 微波的頻率(P1)，微波的波段(P2)2 傳輸線理論2.1 傳輸線方程的解1、 長線理論和相關(guān)概念2、 長線方程（或傳輸線方程）的導出3、 解長線方程得到電壓波和電流波的表達式，三種邊界條件會得到不同的表達形式2.2 長線的參量1、 長線的特性參數(shù)（特性參數(shù)指由長線的結(jié)構(gòu)、尺寸、填充的媒質(zhì)及工作頻率決定的參量，和負載無關(guān)的參數(shù)）1） 特性阻抗(P15)：2） 傳播常數(shù)(P13)：，通常情況下衰減常數(shù)，則。3） 相速度和相波長(P14)：通常根據(jù)相速度的定義，而(P13)，因此在這里出現(xiàn)了波的色散特性的描述。2、 長線的工作參數(shù)1） 輸入阻抗：

2、這個公式有多種變形：當時，均勻無耗線具有的周期性。當時，均勻無耗線具有的阻抗變換特性。（感性容性，開路短路，大于小于）當終端時，任意位置的輸入阻抗都為。 輸入導納，其中，(P20)2） 反射系數(shù)（這里反射系統(tǒng)通常指電壓反射系數(shù)）：（反射系數(shù)是一個復數(shù)）（電流反射系數(shù)）由于，因此(P21)輸入阻抗和反射系數(shù)之間的關(guān)系：，。因此均勻無耗傳輸線，各點反射系數(shù)的模值相等，只是相角沿傳輸線變化。各點處的反射系數(shù)與輸入阻抗是一一對應的映射關(guān)系。（史密斯圓圖的依據(jù)）3） 駐波比：定義在(P22)，所以，行波系數(shù)2.3 均勻無耗線的工作狀態(tài)均勻無耗線的工作狀態(tài)都是通過電壓波和電流波的關(guān)系得到的，因此在各種狀態(tài)

3、的分析中，電壓波和電流波的情況需要了解的。1、 行波狀態(tài)1） 特點：，無反射，終端處于匹配狀態(tài)。2） 參數(shù)：，2、 駐波狀態(tài)由于終端是開路、短路或者連接純抗性負載。電壓和電流在時間相位上相差/2，即時間相差T/4，故線上無能量傳輸，只是線上能量發(fā)生交換。電壓與電流在空間分布上也相差/2。波節(jié)點和波腹點的概念。(P22) 終端短路特點：終端處電壓為0，處于電壓波節(jié)點，電流波腹點。在1，3，5個內(nèi)為感抗，在2，4，5個內(nèi)為容抗。時，為串聯(lián)諧振，時，為并聯(lián)諧振。參數(shù)：（是純電抗）， 終端開路特點：終端處電壓為最大，處于電壓波腹點，電流波節(jié)點。在1，3，5個內(nèi)為容抗，在2，4，5個內(nèi)為感抗。時，為并聯(lián)

4、諧振，時，為串聯(lián)諧振。參數(shù)：（是純電抗）， 終端接純抗性負載特點：終端接容性負載（）和開路類似，終端接感性負載（）和短路類似。接感性負載時：，接容性負載時：，延長線段法：感性負載可用延長一段短路線來替代，長度為：，所以：容性負載可用延長一段開路線來替代，長度為：，所以：其中，。終端接容性負載（）和開路類似，終端接感性負載（）和短路類似。3、 行駐波狀態(tài)如果終端負載為或，則為行駐波工作狀態(tài)。特點：電壓波：電流波：因此：當，即時，電壓波取得最大值，電流波取得最小值，在電壓波腹點，即電流波節(jié)點處，輸入阻抗為純阻性且模有最大當，即時，電壓波取得最小值，電流波取得最大值，在電壓波節(jié)點，即電流波腹點處，輸

5、入阻抗為純阻性且模有最小參數(shù)：，因此，全按照正常公式。當負載為純電阻時，參考（P34）*根據(jù)駐波比和第一波節(jié)點計算負載阻抗的方法，參考PPT的例題。2.4 史密斯圓圖及其應用史密斯圓圖由反射系數(shù)圓圖、等電阻圓圖和等電抗圓圖三個圓圖組成。等反射系數(shù)圓圖是極坐標圓，它并沒有在其中用實線畫出，僅僅標出了駐波比，然后根據(jù)駐波比和反射系數(shù)模的關(guān)系進行換算得到反射系數(shù)的模值，圓心和點的連線得到角度。等電阻圓圖都過點（1，0），形狀為圓心在X軸右半軸的圓族。等電抗圓圖都過點（1，0），形狀為圓心在的圓族。圓圖三個特殊點：開路點（1，0）、短路點（-1，0）、匹配點（0，0）三個特殊線：右半實軸為輸入阻抗是純

6、電阻特性，讀出 左半實軸為輸入阻抗是純電阻特性，讀出單位圓為純電抗特性，是全反射系數(shù)圓，兩個特殊面：上半平面為感性平面，下半平面為容性平面兩個旋轉(zhuǎn)方向：順時鐘往電源移動，逆時針往負載移動。導納圓圖是阻抗圓圖旋轉(zhuǎn)180度讀取。2.5 阻抗匹配1、 三種匹配狀態(tài)及其相應特點：負載阻抗匹配、源阻抗匹配和源共軛匹配2、 阻抗匹配的兩種方法：1）阻抗變換器：對于負載是純電阻和具有實部虛部的匹配方法，具有實部和虛部的有兩種方法。2） 支節(jié)匹配方法：*單支節(jié)匹配器的位置和大小的計算（P49-P50）3、 雙支節(jié)匹配的原理，輔助圓法，兩個支節(jié)間隔（旋轉(zhuǎn)）、（旋轉(zhuǎn)）、（旋轉(zhuǎn)）。4、 由于雙支節(jié)存在盲區(qū)，必須采用

7、三支節(jié)匹配，各種旋轉(zhuǎn)間隔的盲區(qū)。3 微波傳輸線3.1 導波系統(tǒng)的一般分析1、波導的定義及相關(guān)概念2、和同軸線不同，波導的分析需要考慮橫截面的場分布，求橫截面場分布的方法是利用軸向場分布計算截面場分布。而波導軸向場分布和同軸線類似。3、TE波和TM波求截面電磁場的公式(P65)。規(guī)律：已知軸向電場求截面電場點乘，求截面磁場叉乘；已知軸向磁場求截面磁場點乘，求截面電場叉乘。叉乘按,的順序，點乘直接求偏導。4、單導體不能傳輸TEM波的原因。3.2 波導的傳輸參量1、傳播常數(shù)2、截止波數(shù)：相關(guān)概念如截止頻率，截止波長等，。3、相速度，群速度，相速度大于群速度，。1）對于TEM波，無窮大，因此，同軸線可

8、以傳較低頻信號的原因。2）波導色散和波形色散概念，TE波和TM波為色散波，TEM波為非色散波。4、波導波長，和相速度相關(guān)的概念，5、波形阻抗，定義為截面電場幅度和磁場幅度的比。公式（P73）TE波的波形阻抗大于TM波的波形阻抗。6、傳輸功率，波導截面?zhèn)鬏敼β使皆冢≒74），同軸線的公式參考（P23），PPT中的例題3.3 波導的傳輸3.3.1 矩形波導TE波先求出，在，方向是余弦函數(shù)相乘，方向是根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、。截止波數(shù)，和的意義。時，為主模。在橫截面上的場結(jié)構(gòu)。3.3.2 矩形波導TM波先求出，在，方向是正弦函數(shù)相乘，方向是根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、。截止

9、波數(shù)，和的意義。為主模，原因。3.3.3 矩形波導的傳輸參數(shù)1、傳輸條件和截止條件2、矩形波導模式簡并的原因3、主模模的工作參數(shù)，單模傳輸時波導尺寸的選擇4、傳輸功率和功率容量5、管壁電流，其中為內(nèi)表面切線方向的磁場，為垂直表面的法線。側(cè)壁管壁電流的特點，上下兩壁管壁電流的特點。3.3.4 圓波導TE波先求出，在方向是貝塞爾函數(shù)，方向是正弦或余弦函數(shù)，方向是根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、。截止波數(shù)，表示第階貝塞爾函數(shù)的導函數(shù)的第個根。和矩形波導和的意義不同。為主模。3.3.5 圓波導TM波先求出，在方向是貝塞爾函數(shù)，方向是正弦或余弦函數(shù)，方向是根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、。截

10、止波數(shù)，表示第階貝塞爾函數(shù)的第個根。為主模。3.3.6 圓波導的傳輸參數(shù)1、模，模和模的截止波長，各種模式應用在哪些場合，橫截面上的場分布。2、圓波導的模式簡并和極化簡并，哪些不會發(fā)生模式簡并，哪些不會發(fā)生極化簡并。3.4 同軸線和微帶線1、同軸線只存在和，同軸線的例題。2、微帶線傳輸?shù)哪Ｊ?、微帶線混合介電常數(shù)的計算，特性阻抗的計算（兩個公式）。4 微波諧振器4.1 基本概念1、微波頻段為什么不采用LC諧振回路。2、微波諧振器和LC諧振回路的相同點和不同點。4.2 微波諧振器的主要參數(shù)1、諧振頻率（暫時沒出現(xiàn)公式，對于特定的諧振器有特定的公式）2、固有品質(zhì)因數(shù)和有載品質(zhì)因數(shù)（P137）3、等

11、效電導（P138）4.3 矩形諧振腔4.3.1 矩形諧振腔TE波先求出，在，方向是余弦函數(shù)相乘，方向是正弦函數(shù)根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、，注意和波導不同，點乘的時候?qū)Ψ较蛞惨笃珜Аτ诮刂共〝?shù)時，諧振時的波數(shù)為、和的意義。最低模式為模。根據(jù)可以計算諧振頻率，諧振波長。在橫截面上的場結(jié)構(gòu)。4.3.2 矩形諧振腔TM波先求出，在，方向是正弦函數(shù)相乘，方向是余弦函數(shù)根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、，點乘的時候?qū)Ψ较蛞惨笃珜?。對于截止波?shù)時，諧振時的波數(shù)為，、和的意義。是可以存在的，原因。矩形諧振腔是可以計算品質(zhì)因數(shù)的，公式在（P141-P142）4.4 圓柱形諧振腔4.4.1 圓柱形諧振腔TE波先求出，在方向是貝塞爾函數(shù)，方向是正弦或余弦函數(shù)，方向是正弦函數(shù)，根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、，點乘的時候?qū)Ψ较蛞惨笃珜Аτ诮刂共〝?shù)時，諧振時的波數(shù)為、和的意義。計算諧振頻率，諧振波長。4.4.2 圓柱形諧振腔TM波先求出，在方向是貝塞爾函數(shù)，方向是正弦或余弦函數(shù)，方向是余弦函數(shù)，根據(jù)軸向電磁場求截面電磁場的公式計算、，點乘的時候?qū)Ψ较蛞惨笃珜?。對于截?/p>