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文档简介

1、“微波技术与天线”课程复习提纲一、微波基本概念 31 了解微波的基本概念:频率、波长等 32 了解微波的主要特性 3二、传输线基本理论 41了解传输线的特性参量 (反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等),传输线任一截面特性参量的计算,周期性与倒置性在解题中的应用。 42掌握传输线的工作状态与终端负载的关系, 了解传输线的三种工作状态及相关特性参量的特点。 63 熟悉圆图的基本特点(特殊点、线、半圆、圆) 64 掌握用圆图确定均匀无耗传输线任意截面的特性参量以及解决传输线的阻抗/导纳调配的问题。 6三、微波传输线 71熟练掌握三种主要微波传输线( 矩形,圆柱形,同轴) 的模式的场分布

2、及其特点,能作出或判断传输线横截面的模式图。 72 掌握各种传输线特性参量及其运用。 83 了解波导传输线的截止波长分布图及其应用。 9四、微波网络参量 101 了解散射参量 S 参量和转移参量 A 参量的基本概念 10第1 页共33 页2了解 S 散射矩阵和 A 转移矩阵各参量的意义 103了解 S 参量和 A 参量的基本特性及应用 114掌握简单双端口网络 S 参量和 A 参量的确定 11五、微波谐振器 111了解微波谐振腔的基本概念及基本参数 122了解三种同轴腔的结构和特点以及谐振波长的确定 123掌握矩形腔和圆柱腔的特点及谐振波长的确定。 124了解的环行腔的特点及谐振波长的确定。

3、16六、微波元器件 181了解阻抗与连接分支元件的结构,特点及工作原理。 182了解波的激励与耦合的基本方法,熟练掌握激励和耦合元件的结构与工作原理。 233了解微波铁氧体的三种主要效应(铁磁谐振、 场移效应、法拉第旋转) 及其相应器件(隔离器、环行器)的结构和工作原理。 24七、天线 261理解、掌握天线的常用参量及计算 262了解常见天线的基本类型,结构和特点 28八、微波测量(实验 ) 301了解微波基本实验测量系统组成 302了解微波基本参量的测量方法。 30附录 311作业 31第 2 页 共 33 页、微波基本概念1. 了解微波的基本概念:频率、波长等(微波常用单位:frequen

4、cy :(频率单位)GHz / kMHz ,wavelength :(波长单位) M - mm常用微波段的划分分米波100-10cm300-3000 MHz厘米波10-1cm3000 M - 30 GHz毫米波10-1mm30-300 GHz亚毫米波1mm-0. 1mm300-3000 GHz微波工程上的常用波段波段代号LSCXKuKQ标称波长(cm)50/23105.53.221/250.82代号中心波长波长范围频率范围(GHz)主要应用举例L23cm76. 9-19. 3cm1. 12-1.7工业上:空军医院,南方医院 医疗上:微波手术针,微波手术刀S10cm19. 3-7. 69cm2.

5、 5-3. 95雷达,远程雷达,预警雷达C5. 5cm7. 69-4. 84cm3. 95-5.85邮电部门间通,微波中继站X3. 2cm5. 77-2. 75cm8.2-12.4海空雷达,机载,舰载雷达, 高校实验室,科研部门Q0. 82cm33.0-50高分辨率雷达,宇宙通讯,2 .了解微波的主要特性类光性可见光-电磁波-直线传播,反射,侥射,折射等微波-电磁波-基本直线传播,较强的反射能力,较弱的侥射能力,直线传播,较强反射定向、定位、现代大多数雷达均为微波雷达穿透性 微波有几个特殊波段(8mm, 3mm )的电磁波不受高空大气游历层的反射,可穿透电离层第7页共33页进出外层空间宇宙窗口

6、量子特性High Power Microwave / HPM (高功率微波/射频,电磁,微波弹)宽频特性渡越时间效应与传播延时效应类声性热效应 Heat Efect非热效应二、传输线基本理论1 . 了解传输线的特性参量(反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等)输线任一截面特性参量的计算,周期性与倒置性在解题中的应用。反射系数 定义:(同一横截面上)反射波电压与入射波电压之比 代号:丨 一般表示式:U U-7z 无耗传输线任一处反射系数与终端反射系数f(z) = |r(z)| p 用r(z) HU。)=牛日=02Z驻波比 定义:电压最大值与电压最小值之比 代号:p 驻波比与反射系数的关

7、系Umax J (0)Umin 1(0)驻波比与反射系数的模有关由U min2BZmin -屮=(Z n 1)n指出:第一个波节点即n=1 (不是0)20Zmin -屮"屮=20Zmin"0 =2兀/九屮=4兀Zmin /人一兀输入阻抗 定义:参考面上的总电压与总电流之比 代号:Zin乙n(Z) 反射系数与输入阻抗和导纳的关系由“异)得:=Zin Zc 1Zin + Zc |Yc+Yn终端反射系数与终端阻抗和导纳的关系:由 -(Z)=Z'nZc 和 Zm 二 Z(0)Zin +Zc得哄0Z(0Zc 1 =Z(0 片Zc |YC+Y(0) 输入阻抗的周期性(重复性)与

8、倒置性(变换性)及其应用 / Z的重复性乙n=Zz。j Z tg N jZ°tg : z将z- /2代入=ZcZ° 0Zc 0Z02:-2JT'/4的倒置性ZiZcZ0 jZctg:z 将 z/4代入 Zc +jZ°tgPz2 : /. -z =九42输入导纳2.掌握传输线的工作状态与终端负载的关系,了解传输线的三种工作状态及相关特性参量 的特点。状态条件行波(无反射)Zo=zc, r =o, p =1纯驻波(全反射):终端开路、短路,纯电抗(jx), r =1, p亠行驻波(部分反射)Zo=R+jx , 0<|r |<1, 1< p v

9、x3 .熟悉圆图的基本特点(特殊点、线、半圆、圆)4 .掌握用圆图确定均匀无耗传输线任意截面的特性参量以及解决传输线的阻抗/导纳调配的问题。附录课后题三、微波传输线1.熟练掌握三种主要微波传输线( 矩形,圆柱形,同轴) 的模式的场分布及其特点,能作出或判断传输线横截面的模式图。TEnm :除10,20,n个凹和m个凹TM nm :横向n个圆,纵向m个圆TEOn : m为圆周方向变化(整数),n为径向方向变化(半驻波,圆心向外)第39页共33页2 .掌握各种传输线特性参量及其运用。矩形波导:lb丿圆形波导:、2na'C 二mn 二(对 TM mn 模)mnm,n代表工作模式,TEmn,

10、TM mn,a,b代表波导模截面尺寸._ ._ 2na'c 一 mn 一mn (对 TEmn 模)相速度VpVp原因:视在速度不同模式c不同,Vp不同群速度vg(Vg :信号或能量沿于轴方向传输速度)1d7 三种波长(与波源模式,波导二C/f (a : : 2a)、 2. f-n2' g Lc 波源模式波导尺寸入Vxx入cxVV入gVVV3. 了解波导传输线的截止波长分布图及其应用TEM截止波长无限长,TE, TM截止波长有限,让输入电磁波波长大于TE、TM截止波长最长的即可只激发 TEM 。其中:TEii截止波长最长,因此只须九 > -|TEiic |TEi -(D d

11、)二(b a)单模传输条件min b)四、微波网络参量1. 了解散射参量S参量和转移参量A参量的基本概念S:归一化入射波和归一化发射波间的关系A:以网络输出端口的电压和电流作为自变量,而用其输入端口的电压和电流作为因变量2. 了解S散射矩阵和A转移矩阵各参量的意义S:S11S22S2ISl2S mnbiaib2a2b2aibia2b mana2端口 1反射系数a=!0端口2反射系数a?正向传输系数a1 反向传输系数am,记忆)A11=UI2/A11端口 2开路时的电压转移系数)U 2A22 =上12=§(1/人22端口 2短路时的电流转移系数)-I 2*A21 =±|“(1

12、/A21端口 2开路时的转移阻抗)U 2A12 =字U2卫(1/人2端口 2短路时的转移导纳)'1 M =UmM12 M =1 1 N =UN2A:2 N = I'N =U ILN =I UI3. 了解S参量和A参量的基本特性及应用11互易网络:S2=Sl S: *(2对称网络:Si =S22(3无耗网络:S*S】=1LIs*1SJp1S2=°I(S*为S的转置共轭矩阵)I$2氐 一SS2201(1 互易网络:A11 A22 A2 A21 =&11&22 &12&21 =1(2对称网络:八1=人22A:(3无耗网络:AsA?为实数;A2

13、,A2为虚数 (4只总=AHAHAHAIAI4. 掌握简单双端口网络S参量和A参量的确定附录课后题五、微波谐振器1. 了解微波谐振腔的基本概念及基本参数概念:微波谐振腔相当于低频集中参数的LC振荡回路,具有储能和选频特性。基本参数:谐振波长入:场解 相位(均匀介质) 等效电纳 总参数2 . 了解三种同轴腔的结构和特点以及谐振波长的确定(b)A/2谐振腔<c电容加載谐娠腔=2 / 二丨 0 J =2二k=丨=2k -1k =1,2,34封闭面半波 损耗无损耗波速 -_ 2二 /,二丨川点川;丨=2二k=丨二k k =1,2,32Bini Bin = 0Bin1-C = 01C ctg H

14、= 0Zo2C二童二工;0为空气介电常数,丨0为缝隙宽度,d: I)丨0 I 03.掌握矩形腔和圆柱腔的特点及谐振波长的确定恿幣瞳撮屈是山一段朋瞪波导曲端倉路构虑的'知圉五-IIU八所示.腔体氏度为h 腔的费截而尺寸为"究乩矩形辟中谁振模式町以看成展矩形玻导中相同的传槪模式在两 疑册路板之间米回反射叠加而戌"矩形峥睹愎条什与半波长网轴腔和同*嗟换般隹建为二分之一谐脈相波快的梅数«hflp式中"为矩形淒导腔喈梅相波长即疲导波氏.它与潸振浊长打的关系为由两瑞垢賂的诫导波传输我构城的誉乐瓷,其谐抵波悅的一般表达式(2)L式中,为tn应液导模式的截止敍怏

15、m为腔悴仪度.上式对订算圆社形波导谐振腔的谐振 波怏站也适用"將矩形渡导薇II卜波艮的表达式代人卜式晟后那到血形腊谓血摭长 的计算讐或为(27)式中叽分别表小矩形腔中的驻被为沿 Sb向分布的半披数矩形谐擁腔中儿能 存在无穷畫平TE型和TM型掘鬲楔式通常用TE”/威IL./i和TM,./或E,.,)来表 示。下标讥""为整数分别表示电场卜:和磁场H沿八屮史方向娈化的半甘波个数.斗存 在T% 谐振模式但可以存在TM讪帶撮模式很此.矩形肿TEg灌振模潜摊谑长的计 算公式为衣饋波授术中应用世广泛的呈圆柱形谐扳腔.它是由爲端短路的一段團波卑椅虎 的如阳(5 - :3所示tE

16、f柱腔具有皓构筍单*加工方領品质因数髙等特点因 此,常用咋波呆汁;以测除微滾杀统的电感激潑長设匮柱谐按 垃的半楼力乞腔体长度为仁若式冷叭屮的入用圜柱注坤TM 橙和TE喪的截止液抚公式代入.驸莎别毋到冈柱谐报脱 TM讪与IK”厝按摸式的惜掠波奁的计篦仑式工Ab(TK,)(30)An( rwu.,)=, - n -川)4(济)式屮 mp表航驻披场沿腔反度力位角丛半径方向的另布规律"屮为 KR、= 0的 第n个琨值2打为J.UAR 一 0的第刃个根值。6. 5. t TXib谐张樓式画肢廿TMbl梅前截止猎忙;L =:.砒乩p = Q.ui - 2. 405. rtl式心3 可得同沖谐撷肿

17、IM “按成肢氏心的计算 公式为4.J TMdhl1 2, fiZR<33>田戌心2可见,谐振波良与咗体氏度尢关,这是因为 A - m埼沿轴问的分作没和®<t/rM,ir橈戌的场分布如圈 15 M 萨示.通过妊算町求衢回柱舱】民3湧反棋丸的罔有品 卮因散Q“皓讣If冬兀为<33>III 6 ' M 1 M. 旖裁缶圉(34)曰图G-14可袖TM叭模式柱中亡轴附近有翟驰的細向电场*可以有效地与中心轴 线上戮向穿过谐掘腔的电子束相互作用,故碑依咸魏彼与樂子左换睫量的部件.这个模 式也E用作诡丘计*具岡诸方袪是妊轴心处引人个町变的测柱曜阀棒睛人后増加1

18、广腔体的电睿,从而可降匠Jt谐娠栽韜龙种波长计的特克垦測階范圉宽常做威中等精 度的M调宽頑带激长汁.适用于U公井披段匚6.5.2 TEm谓掘模式> 5. 时JE “楼式厚囲柱胆中的晟低棋式.它的单 模式的務带较電=園波W= TE(I権的截止波长九=礼M 口屮.=I. R1./)- 1,由式<3门再到何社腔TEm j皆抹模 H的谐振波杭;L的计韩公式为A.CTE. < )KTE(ll篁的IS柱脫国白品质因族Q的計算公式£液形同40为(36>由于TE心陨的FT Qu P< TEni.棋的一半,故做曲跛氏计时”貝有屮尊持度同时*岡 柱拆中毎出现简并樓.枕对脫休

19、加工辅度載求较盛.TE:“襖戎的场结构頤图C-15折示" 这杵腔因为有电流从辆壁锐向最釦檢两音之间必痢占良好的电援菸应采用抗沆式活 瘵进行调诫-为了防止啖化简幷现象对圆柱俸旳加工巒更熒求很応RE2tU&3 丁F“诺振模式将関喷屜TK,模戴止波- L 61/?.zi - 3* 832及&二】代人式希1中得列風 柱腔TE小模谐衣披丘d的计耳公比丸昭(丁氐时(37)TErfl模真的场分韦及壁电流井布,如图6-16所示°TEm模的圆柱谐振呢固冇品质 囲数Q.的卄算公式国数为fb)赃也衣分书(sJ咆匿壻分梢用曲16 IE “施扬繪构阳联里电禺芬也TKflJ礁式的最大恃

20、点是腔带内表和H有圆岡舟向的电惋因此这种腔的损耗很 小吕质用数術髙"由于它没冇电就戟苑过储墅和歸毬的交界线因卅:,短略活廉用需薑 域成抗述式结曾-昕以.TE-枝貳可作用高喑度的憊颓喪和渡氏讣的丄作换式尊4 . 了解的环行腔的特点及谐振波长的确定电用的环形¥7结构图如图G - 2】斯示.环形腔主婆用厳渡电子皆中,忡为能暈送换 JU仁枫据环羽腔中购电靈砺分布行点屯场主厘集中在中心軀短部分的脚林昭空间,磁 场主要集中在环状空间“采用隼中畚数等效电略分折它们较方潼' 即将环形険等效为集 中参数的拌联谐振七】蹄"Ca圆截血艸堆腔M生睢截血歼形狂WI 6 -K1 拆理

21、陛皑构示直困Etiih'te末F磧甘ft!浪桩购計耳处式1(42)可蛇翌求出谐股腔的竽致丄和八轉|!】可求出貫淆乩波丘二a若牛琴低边壕效应F4其 彎独电弄C可止平忻电春公成计算(431式中2为中划晞担報分風柱帆半径詔为编變帯分t、F底之间的护焉知图6-烈小】所+小-环形腔的等效电勇厂可通过下式求鸥L _ +(44)弍中冷为逋过环陋截囱的劈通fit J是腔体轴电流n %抿安培坏路宜徨”叫认为坏形空间 内的逼场脈度川是由I坐立的,故即轴心F* 处R的人小由下式决定通过单元直祀心用的箴邇刑ELY申形魁面为洌i为则通过愷牛环肾載丽的磁通星为Kuf/ ,西"R囚比可求出筲絞电感丄的农示

22、式"丄=*±竺归风(45)1% g将式柑加和式代人式心"和犬22*匮得翅矩乐戡面环弗腔的谐療頻率豹谐 质波及的廿谆公武为:IvU(46)£护/并In 2 k軸I-./27TRV7ln(J?)若il駁边缘电容削计算A,|的携正公聶为f吟(I '驚心应C4SJ环形胖的调谐方决有两种川“电感列谐如剛&-沙5】所示"即丹讨聽体外圜牡卜 幷帕小扎插人町備蝇幻.栩艸于改变腔悴尺寸収改变L阚大小憧儿d我生处化(昭电 容谐普如團6 -22(b)所示即采用可变形曲馍或内糅动的国住倖UL取空坏形控中何缩 短部分的闫距日史行调谐改玄甲离M等敕于改变电

23、容C故值请振波氏发生变化.2.,世直汪话六、微波元器件1. 了解阻抗与连接分支元件的结构,特点及工作原理(一)阻抗变换与调配器件(1) 膜片:电容式,电感式141 5 7 皺号中令51廉片凤尊竝电購前 悽注會贰强片Mb)荐性金皿腹片(2) 谐振窗(a)T13ft! 5 -3(3)鞘钉:垂直对穿于波导宽边的金属圆棒fl 5-4 技号中的锚幻及X碍贰魁路(:(:(4) 螺钉(5) 单螺调配器MnO"QT T图5-S 護寻中閑篡订題其电秋忤喷晡歪化(6)阻抗渐变线:直线式,阶梯式,切比雪夫式,指数式(7 )短路器:普通式,簧片接触式,抗流式(8)可变衰减器:平移式,插入式,旋转式(九)匹配

24、负载:小功率,中功率,大功率单螺调配器平移式插入式旋转式匹配负载(二)连接与分支 接头 平接头 抗流接头弯头E-面弯头扭波导T接头7-IH断示Ji形接生是炉形波导的T弼分苣元件*由干其分出转导与主漩导垂 直形成字,阴而啟常为T形按头简称凱讥輝形微汗T形接头分为卜:一T糕头和 H - TtS 3L.jUl果分克减学的宣面】波的电场F平行芾称为E面T形接头简厭 E-T桂头或E- T3 fiDJft分支波导寛断与TE波的链场H平行者槪为H面T砸接头, 简称H T接头或H T.仏:丄一 T嶽虫<if)n t握臭 関八LR 丁於堆头(UET護头的特性ET的特件般图7-19 示如果各熠口只有TE川渋

25、痔输应5当信号由站UU门输人旳“需口和(3)都右信号输出同相如圏庙厲)所示* 曲当信号忘端FB和输人时,鮮口订)和出)都有信号输出,且同相*如图7 lJKb)所示匸 ®当信号由端口增人时躺口“丿和让那有傭号输db且歷«b如脚7 lEJCcJ所;心 当信当由蛹口门丿和G冋相辂人时在斯LH3)的对称画上可得电场的驻裁戒 嶷游口 31输击競小!若(1 ).(2 i信号的撮晦世相等.则端口 O 的输击为零,珈国 7-油3)斯亦;当佰号由端口 <1)靠1("反制输人时*衽堵口(时的M称商上町福捌电场的驻技波 节站口、辙出疏大,前图7-lU?所示.心;1门丁二I J卄一

26、dtR 7-U n T鴉头的恃曲由恢导肉蟹上纵向电渣分用图可知尼一T的分直波导畀榨当于串快在丄传输线 上下一T按头的特性可用生矩阵来表示、.暇如信号由E3】署口输人円且端口(站是典配 的由于站构对称端口(门和(F)的驻液比应和好"(2)H - T接头的特性H 丁接头的特性与卜:- T按头的待性和徵.同样,閱令主槪辱为O 和“几分支 波导为f3笹矯门法导口有TE说滾传樹H - T搖头的特性如图7-2口所示"¥ 7- HT樓头的裁性 当信号由端口(门输人时,曙口【2»利(弟都有需出且同加I 当信号由皤口 I?制人时常口(1和)都有備出HI或相*®当

27、悟勺由端口(3) 人时"端口门)和(昭有導幅同相敏出*当信号由牯iif门和id)鬧栢输人时,在瑶口【:门的制称西就千电场驻療程絹n(3)输岀MXi当信号由端IH >和佗,反栩输人时.在编【】【刖的对称廁可得到屯场的驻波酉"朗LH3)输出履小#釧果(1小门v号的叛幅也相尊则犁口第的箱出为零"双-t 接头 :< I- ' - r - -. ,r-1 - j'4:-刊 :牛二II匹配吋,瑞门(1)利2)将不匹配,其莊液比p g又報据1!一 丁的箝蛭有S(1 = Sa.H-T的分支S(3>ffi当于井联在主泼导±.H-T可用作功

28、审分配器或朋率令应 蛊,也可用作鬧粗器7,6. 1 普通双I接头ffl 7-24所示的四分支浚导称为矩腦滾导的取T 接头、它悬由E-T和HT接妥件并而成以T平面 为公共对称面'问时分出E丁和H 丁两牛分貢'故 称取1如果IE,.人射,其余各弟口均按匹7 - 24 橄算駁T撞生配负载时很1轴口(仍兀功率输阳端口(门与魏和 端口。)与(昭之闾前戟合抽相等的,即ftm<a)与 (3)是等祸同ta輸岀。此时接头屮的毬场分布肛图 7 - 2SCfl) 即H T的特性.获敬豺專绘庇洛TEld stmpssiIu)(e T)<人时,龙余强端口均接吓祝负栽下观端口m 无帥 出信号,

29、而册口(2)有琴啊反相的电於波谕出即他刑口(4)祸合刿刑口廿)和Q) 中列底此波咒小相邹但郴傥差"附.此时*接头七的电场分赴如闌7-25<h)師示.la >m 7 -as II - 丁權飛5*及E T播头D嘏据姑的荊对称性.數射蟲量看因为li> T接头知HT搂头在与主诡导连按址尺扌矣变嗒然会療起宵次樓戎fll上 榄反射渡,原以双T的重要应用於柞厲配元陣用若在、两支波导内放置可同坯貉漏罢"站 雄门援上吐配的负載*可灯证明对任意企栽只要關节神个短僻活莖,总町淑使后1( 处于儿配狀态"这科离配器称为取T调紀祁*它对任总有耗侦载均可调匹处"不合

30、有亞配 旨区*魔T接头化札2 匹配双T摄头(虜口对下评涌双T接头,当TEg皱自E骨鏑口(4】或H臂端踰人时.虽燃碁余各塔 il览後上匹配负我也尺彎威H愕仍有反射演原悶晁在分支波斥连機蛙由于结构喘更 面引昶的为r消除進轴反射*可在接头处放舌电抗炸儿件宝现匹配.但枚燧的迥抗性冗 件必師不砒坏双丁按头的第构对称tr使斜対于无雀给构.町以证爾矗=弘=m这样般双T就成为一仝匹配的取T,如图F-注所示,匹配取T迂称为悔阮If) 7 - 2& 匹配駅丫转头图中*金属匾杆的煎入可使阳=其而金屈膜片的放人可便$ - 0.2 . 了解波的激励与耦合的基本方法,熟练掌握激励和耦合元件的结构与工作原理。激励:

31、电激励,磁激励,电磁激励 定向耦合器双孔型十字型波型变换器TEM-TE10同轴-波导型TE10-TE11 (矩形-圆柱形)TE10-TE01 (矩形-圆柱形)TE10-TM01 (矩形-圆柱形)3. 了解微波铁氧体的三种主要效应(铁磁谐振、场移效应、法拉第旋转)及其相应器件(隔 离器、环行器)的结构和工作原理。铁磁谐振场移效应:正反相波在磁化铁氧体作用下发生场形的显著变化P232法拉第旋转:极化面沿前进方向为轴而旋转的现象P229隔离器紘化注械悴片置于门处肖T际颅电磯波正方糾祐儀时在貝赴.为右濮圖横化碾场 丨村对f II.而二】在低场区/=山口; i J狀取盘负散矗+故电毎场械“排斥”于帙氧体

32、 片之外卡而反方向件输时,在&处为左段圆扱化雖场屮1) 电蹬场聚中于恢氧体片内= 迢种此厲抽渡在罐化铁氧牡作用F岌生场博的显咅範化袜其为场移強应'即匡F -轲 斷示为场瘙式隔离器及其非瓦易我应Q"料JF向馄捕好柑曲/-44 场挨丈隔由黙总乳朋瓦易址应L"均推式隔雋器M /屯、反白帙的场分巾M巧止、良向資的札幡如卑在铁氣体片春而徐复一屋吸临材料如机堡锲锯合全粉等电阻材科因为反向 逋时此牡电扬集中血被吸枚产生醍尢的损耗,恫正向渡几乎不曼影响从而构庞其有单 向传输特性的隔闸棒收倾祐川峋檸式隔閒髀并F崔粽载休吸收话披场臨就而杲通过 (L向波.反向波的非M舅號应使股收

33、F只吸收反崗谀施聊"如果在铁顿休片表面涂复一层吸收林料如石墨、锦格合金粉等电阻材料。因为反向 波柱此处电场集中而蔽吸收,产生很大的损耗,但正向波几乎不受彫呜.从面构成具有单 向传输恃性旳隔离器,必须脂山,场侈式馬离器并不是铁氧萍吸收澈波场能量.而矩通过 正向波、反向波的非互易效应,使吸收片只吸收反向波能塑, 谐抵式隔离器谐振式隔离發是利用馈磁共廡现鬆所制成的单问器V幄据铁磁共振原理、为磁比铁 製体受到岡极化醯境作用时.对右族圆懂化锁在細工端时呈谐振吸收”在矩形按导申.苏 果風Q则由式"1)可知,在心=“7或.5/4处嵋场是圆扱化的;在此处放査栈向 磁化的铁氧体片且外加恒宦然

34、场垃二血八方向如图7-43所示;则止向传输的TEw波 在滚处对H。而言为左族圆极化场,铁氧休吸收很少価反向传输的TE。故则为右璇圆 機化场'校耗萍有强烈的谐振吸收,因此我得单向传勵.国745 谐掘式斶斑聯环形器(2)环瞄幣环陪隔禽器)微披环形签也足种常用的非互易元件.一般有二躺口和四端口幵形裾曲类。图14-i为晟常用勺Y”形幵形莽,它由二亍互成120"对称配首的分支线构成在其中強“结区"内賞有 块横向磁化扶氧体C百。垂直于结平面九衡虽环形器tf能优劣的技术指 标同隔离棒一样,即用正向衰减和反向衰减(隔离器)爭来表征实际坏形器单方向环形传 唏的特性*理想的二端口环圧為

35、可用散肘矩阵表用为r 001'S 1000 1 0逑说明r从毘口(1)输人的功率貝能耦合到常im 2”瑞II (2)锚人的功舉只能耦合 刮端A3),浬想的环形器应具有这样的特性;爸端口能卑传输是按皑一平方向戢序“环 rr的“例如图7-15所示的虽丫”形环行器*单-向环行逋路为门)-(?) f <n “门).而 反相方向是韓离的环膨器、功率单向坏行持性与磁化抉氧体的各向异性有光.庶厅占向 相剤于偏匱恒醯场nL的方向而言,可以证明半我门在低场区吋环行方向足左鉅 当乩布 高场区陂环厅方向杲右旋.七、天线1.理解、掌握天线的常用参量及计算方向性图后琳主瓣最大辐射方向两侧,场强为最大场强的

36、1<2倍,即功率密度为最大辐射方向上功率密度之半的两点间的夹角,称为半功率点波瓣宽度,又称为3dB主瓣宽度,或称之主瓣宽度。用2日0.5或2%.5来表示。在主瓣最大方向两侧,两个零辐射方向之间的夹角,称为零点波瓣宽度宽度或称为零值主瓣宽度,用20表示。方向函数F“|訥轲F 阳)=_!Emax式中,(日,® I)为天线在任意方向上的辐射场强,Emax为天线在其最大辐射方向上的辐射场强。点源无方向性天线的归一化方向性函数F二 =1方向性系数DEmax4 :p二二 2F (日理 Sindd®E0为无方向性天线的辐射场强。天线增益GEmaxEo2Rn =Pin0PnRn0Em

37、ax =Eo , Pin zzPinOPpA貪ADRn及Pin0分别为被研究天线和无方向性天线的输入功率天线极化电鹽波的粧化#擀电费菠在传捲过程中煤电场型度矢竝在空间的戢向或君说是 持瞬时电场徑度矢屋在一个囿期内所描绘的输迹。氏裁砲极化是指辐射在最大辐討方尙 上电场歸度矢灵的取囱也磁菠的极化分为线扱叱、圆极化和稠圆桩化,线极化分为垂直 眦化利朮平极化、相对干地面而育,当电场强度矢最垂直丁也而吋称蚩胃极当电场強 度矢屋平行于世国时称水平糧化卵扱化乂分为左族极化和施族极化,当电场强度矢量 绕传播方冋/r抜疫化时,称左煎圆阪化,当电场理炭矢虽块传播方向右旅虫化时,称右靛 圆椒化椭圆极化也具有左叙和右

38、旄极化之分接收天线口来渡电场的庶化必须互相适配即极代方式相同“以迭捌"權化匹配J否 则衙产生“极化损耗J使天毀不能有效地接收,不同极优形式的天线也可以耳相駅合使 用线极化天线可以接收岡极化波.但效率较低.因为貝接收到电场逼度矢皇的正交関 亍分蚩之中的一牛分扯*圆啜化人线可以冇效地接收施向相同的圆樣化波或嗎圆极化 渡.若旋向不一致則几乎不能接收"天线的有效长度P245LeIaL/2爲zdz式中,Ia(或Im)为输入点电流(波腹点电流),L为真实长度。在实际天线直立于地面使用时,通常用有效高度he代替Le接收天线的最大功率PR maxE2 2D480 二 2接收天线的有效面积2

39、扎D4兀2 . 了解常见天线的基本类型,结构和特点(1 )线状天线 直立天线直立振子天线结构:垂直于地面或导电平面架设的天线用途;广泛用于长、中、短及超短波段,运动中的电台,车辆、船特点:增益低,效率低提高效率:提高辐射电阻:顶部加容性负载,中底部加感性负载降低损耗电阻:天线地部加辐射状地网套筒天线用途; 广泛用于长、中、短及超短波段,运动中的电台,车辆、船 特点:第一谐振点 h= 水平振子天线水平振子天线结构:平行与地面或导体平面架设的天线特点:架设,馈电方便用途:主要用于短波天线,通信电视笼形天线用途:广泛用于短波通信特点:宽频 行波天线V形天线用途:特别适合短波移动基站特点:行波天线;结

40、构简单,架设方便,有较好的方向性,宽频特性; 终端吸收部分功率,效率不高60-80菱形天线用途:广泛由于中长距离的短波通信与广播,电视接收,超短波散射通信,固定台站 使用特点:行波天线;频带宽,结构简单,维护方便,调整容易,增益大;占地面大,每边要几个波长长;副辩多且较大;终端电阻吸收部分功率;效率不高 60-70 引向天线(八木-宇田天线,鱼骨天线)结构: 一个激励器(有源半波振子),一个反射器,若干个引向器。 用途:广泛用于米波、分米波的通信、雷达、电视优点:结构简单牢靠,馈电方便,易于制作,成本抵,有较好的方向性,有较高的增益,风载小。频带较窄。 螺旋天线用途: 雷达天线,超短波手持通信

41、机 特点:圆极化,跟踪目标,单元振子通常为半波振子。 电视广播天线 正交振子天线 结构:由两正交放置的对称振子组成,通常在水平面垂直放置。原理:两振子振幅相等,电流相位差1/2 90度特点;方向图类似于圆,在水平面无方向性。结构简单,频带窄,改进:为提高天线增益,可采用多层天线蝙蝠翼天线结构:由若干个平行的对称振子构成;对称振子分别接于A-A,B-B,C-C, D-D ;中心A-A平衡馈电,两翼竖杆成平行传输线原理:短路线输入阻抗为感性,感抗从D往A逐渐增大;相应接入的对称振子的臂长从 D到A逐渐减短,使输入电容增大; 与短路线的输入感抗互补,保证振子同相激励。用途:调频广播,电视发射天线特点:在水平方向有较强辐射面天线角锥天线(

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