无源微波器件——第3部分_微波技术与天线__课件

1、4.4 4.4 定向耦合器定向耦合器图4-4-1 定向耦合器的一般构成定向耦合器的构成及作用定向耦合器的构成及作用构成构成由主线和副线构成，通过耦合机构将主线上的功率耦合到副线功用功用按一定比例从主馈线中提取信号能量，常用于微波电路的监视和测量波导窄边双孔定向耦合器波导窄边双孔定向耦合器12为主线 34为副线3口的输出为：,bb4口的输出为：信号从1口进入,aa当 时4d思考思考3、4口的输出有什么特点？1口的输入信号，经小孔1的耦合在副波导中激励起向左右两个方向传播的波a和b经小孔2的耦合后，也在副波导中激励起向左右两个方向传播的波a和b由于耦合出的功率很小，可假设对主线中的功率无影响由于两

2、个孔相距四分之一波长a和a相位差为180度，相互抵消,4口无输出b和b相位差为0度，相互增强，3口有输出4.4.1 4.4.1 定向耦合器的主要参数定向耦合器的主要参数耦合度耦合度TKuLDPPKlg10 LinTPPKlg10定向耦合器的主要参数定向耦合器的主要参数耦合度是描述定向耦合器，从主线耦合到副线的功率多少的量度，单位为dB方向性是描述耦合信号定向传输程度的量度方向性方向性DK 理想定向耦合器的理想定向耦合器的S参数参数12131121242231343342434400000000SSbaSSbaSSbaSSba由对称及互易性可得：由对称及互易性可得：121311121322131

3、23313124400000000SSbaSSbaSSbaSSba TE10波 输入 磁场 电场 b (a) (b) (c) （a）电场耦合 （b）磁场耦合 （c）耦合的合成波导单孔定向耦合器波导单孔定向耦合器由主波导和副波导构成，公共壁为宽壁，耦合机构是开在公共宽壁中央的小孔 由上下主线和两条分支线构成主线长 ，特性导纳为 分支线长也是 ，特性导纳为4.5 4.5 三分贝电桥三分贝电桥402Y0Y4图4-5-1 同轴型二分支三分贝电桥二分支三分贝电桥二分支三分贝电桥构成构成4.5.1 4.5.1 二分支三分贝电桥二分支三分贝电桥（2）以端口1输入信号的相位为基准，端口2和端口3输出信号的相位

4、分别滞后 和 。9018001j0100jj0010j1021SS参数矩阵参数矩阵工作特性工作特性当端口1接匹配源，其它端口接匹配负载时：（1）从端口1输入的功率被端口2、3均分输出，端口1无反射，端口4被隔离。 4.5.3 4.5.3 环形三分贝电桥环形三分贝电桥图4-5-4 同轴型环形三分贝电桥如图所示，线环的中心线长 ，特性导纳为 ；线环上相邻端口间的圆弧长 ；分支线的特性导纳为 。2320Y40Y0j0jj0j00j0jj0j021S环形三分贝电桥环形三分贝电桥构成构成S参数矩阵参数矩阵4.5.4 4.5.4 三分贝电桥的应用三分贝电桥的应用图4-5-5 三分贝电桥的短路特性43214

5、32101j0100jj0010j1021abbabbbb41410jj0aabb三分贝电桥短路特性三分贝电桥短路特性4.6 4.6 微波衰减器和滤波器微波衰减器和滤波器 吸收物质 吸收物质 (a) (b) 微波衰减器微波衰减器吸收式衰减器吸收式衰减器构成由一段传输线内置吸波装置而成频带宽，功率容量大，起始衰减量小，稳定性好精度较差优点缺点衰减量：210210lg|aPAP2120lg S 4.6 4.6 微波衰减器和滤波器微波衰减器和滤波器旋转式衰减器旋转式衰减器构成由两段同向放置的矩形波导和一段圆波导构成，内置衰减片优点是频带宽，精度高，起始衰减量小；缺点是结构复杂，较昂贵。结构复杂、较昂

6、贵优点缺点4.6.1 4.6.1 微波衰减器微波衰减器c8.686LldB截止式衰减器截止式衰减器构成由一截工作与截止状态下的波导构成频带宽，精度高，可用作标准衰减器起始衰减量太大优点缺点工作波长范围衰减量微波滤波器微波滤波器微波滤波器按功能可以分为：低通、高通、带通、带阻四类微波低通滤波器微波低通滤波器 高阻抗线段(150) 支撑介质 低阻抗线段(10) 50 的过渡线 同轴接头 同轴接头 (b) C2 C1 L1 L2 L3 Z0 ZL (a) 糖葫芦滤波器低通原型电路4.6.2 4.6.2 微波滤波器微波滤波器 介质 /4 (b) (a) 微波高通滤波器微波高通滤波器同轴高通滤波器高通原型电路4.6.2 4.6.2 微波滤波器微波滤波器 (b) 微波带通滤波器微波带通滤波器波导带通滤波器带通原型电路4.6.2 4.6.2 微波滤波器微波滤波器 /4 /4 /4 Y0 Y0 Y0 Y0 Y01 Y02 Y03 (a) 20ZLC CZL20 (b) 微波带阻滤波器微波带阻滤波器微带带阻滤波器带阻原型电路微波铁氧体器件微波铁氧体器件隔离器隔