微波技术与天线第4-微波元件课件

1、4.1 微波连接元件与终接元件 4.1.1 连接元件 微波连接元件是二端口互易元件，其作用是将不同功能的微波元件按一定要求连接起来。其主要指标要求：接触损耗小，驻波系数小，功率容量大，频带宽。常用的连接元件主要有接头和转换元件两类 (1) 波导接头( a ) 波导平接头 ( b ) 波导扼流接头图4-1 波导接头(2) 同轴接头图4-2 N型同轴接头图4-3同轴线波导转接器 图4-4 波导微带转换器（2）波导微带线转接器（2）同轴线微带线转接器图4-5 同轴微带线转换器4.1.2 终接元件 匹配负载( a ) 矩形波导匹配负载( b ) 同轴线匹配负载图4-7 匹配负载2 短路负载( a )

2、( b )图4-10 扼流短路活塞4.2微波电抗元件 电抗元件是利用微波传输线中结构尺寸的不连续性而形成的，对系统进行调配时，电抗元件通常是不可缺少的。1.电容膜片（ a ）（ b ） （ c ）图4-11电容膜片及其等效电路2电感膜片图4-12电感膜片及其等效电路( a ) ( c )( b )3谐振窗图4-13矩形谐振窗及其等效电路( a ) ( b )4销钉图4-14销钉及其等效电路4.2.2调谐螺钉图4-15 螺钉结构及电场分布( a ) ( b )图4-16 螺钉及等效电路( a ) ( b ) ( c) 4.3 衰减器和移相器 4.3.1吸收式衰减器 ( a ) 可变衰减器 ( b

3、 ) 刀形衰减器图4-17 吸收式衰减器4.3.2旋转式衰减器图4-18 旋转式衰减器4.3.3移相器 移相器是对电磁波只产生一定的相移的微波元件，是一个无反射、无衰减的二端口网络。移相器的主要要求是：移相范围要大；精度要高；驻波比要小；工作频带和功率容量必须符合要求等。4.4阻抗变换器 当负载阻抗与传输线特性阻抗不匹配，或两段特性阻抗不同的传输线相连接时均会产生反射，若在负载阻抗与传输线（或在特性阻抗不同的传输线）之间，插入一段或多段传输线段，就能实现不同阻抗之间的变换，以消除不良反射现象，获得良好的匹配，故称为阻抗变换器。阻抗变换器按其结构可分为同轴阻抗变换器、矩形阻抗换器、带状线阻抗变换

4、器和微带线阻抗变换器。 阻抗变换器 图 4-19 单节4.4.1单节阻抗变换器4.4.2多节阶梯阻抗变换器图 4-21 两节阶梯阻抗变换器4.4.3渐变线阻抗变换器图 4-23渐变线阻抗变换器多阶梯阻抗变换器中，随着节数的增加，相邻节之间的特性阻抗变化将变的很小，当节数增加到无限大的极限情况下，将变成连续的渐变线，如图4-23所示。 4.5.1定向耦合器1 定向耦合器的分类 定向耦合器种类很多，按其输出的相位来分,有定向耦合器和定向耦合器；按传输方向来分,有同向耦合器和反向耦合器；按耦合方式分,有单孔耦合、多孔耦合、连续耦合和平行线耦器；按传输线类型分,有波导、同轴线、带状线和微带线定向耦合器

5、。图4-25给出了常见的几种定向耦合器的结构图，其中图(a)为微带分支定向耦合器，图(b)为微带混合环,图(c)为平行耦合线定向耦合器,图(d)为波导多孔定向耦合器,图(e)为波导单孔定向耦合器,图(f)为波导匹配双T。图 4-25定向耦合器结构图 4.5.2功率分配器 功率分配器简称功分器，它是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。图4-29两路功分器图4-30实际的两路功分器4.5.3波导分支器 波导分支器也是一种功率分配器，它是将主波导电磁能量变成二路或更多支路的器件，常用的波导分支器有E面T型分支、H面T面型分支和匹配双T。 3）波导双T与魔T 图4-34 波导双T结构4.6微波谐振器图4-35 LC回路过渡到微波谐振器微波谐振器是具有储能与选频特性