微波-华版microwave2华microwave6微波网络理论和无源器件

1、第六章微波网络理论和无源器件本章主要内容简介(微波网络参量、矩阵A 、Z 、Y)S矩阵(S)无源器件(同轴、波导、适配器、器、环形器、耦合器、 )*背景知识: 矩阵微波网络参量微波网络“ 微波系统、电路”等的抽象化模型两种描述参数：电路参数 端口信号为电压、电流，用阻抗、导纳等来描述波参数 端口信号为场强振幅归一化值, 用散射、传输描述几个需要注意(1) 普通电路网络“集中参数”电路尺寸远远小于工作波长,电路分析理论(2)微波电路网络注意：网络的参考面“分布参数”6.1 微波网络的电路参量反映端口电压、电流关系阻抗参量： Z-矩阵网络的“开路”参数： “自阻抗”和“转移阻抗”归一化阻抗参数z：

2、用Zc1、Zc2 归一化网络的“短路”参数： “自阻抗”和“转移阻抗”导纳矩阵网络的转移参量： ABCD 矩阵ABCD 矩阵的用途网络的级联小结： “电路参量”6.2 微波网络的波参量反映端口的入射波、反射波之间的关系散射参量 S传输参量 T一个新的参量：“场强复振幅归一化值”“场强复振幅归一化值”网络定义：P 1 bP 1 a22r11in1122实际进入某个端口的功率Pin-Pr如： P 1 a2 2P Pb2in 2r 22226.2.1散射参量归一化散射矩阵S12 a1 bSb S a111b Sa S 2 2122 2 b1 b2SSa2 0a2 01121aa11 b2 b1SSa

3、1 0a1 02212aa22物理含义： 匹配情况下的“反射系数”、“传输系数”S参数模型思考题1：用S参数定义如下参数假设负载匹配根据定义衰减损耗反射损耗传输损耗回波损耗5.损耗复习传输线损耗衰减损耗反射损耗传输损耗回波损耗损耗1、衰减损耗复习2、反射损耗3、传输损耗复习4、回波损耗复习5、损耗复习损耗总结衰减损耗反射损耗传输损耗回波损耗损耗6.2.2传输参量(举例：2端口) 传输矩阵2端口匹配T11物理含义：端口匹配情况下的12的“传输系数”的倒数6.2.3 网络参量之间的互化思考：已知散射矩阵，求传输矩阵6.3 S参数的特性1. 端口匹配情况下的S如b1 S12 a2“0 对角线”2.

4、一般情况下的Si j S jiSij6.3.1 参考面的相移特性(1)l1、l2的散射矩阵l1 l2 0时，上式变为结论：结论：参考面的移动，仅对 S 的相位产生影响；如何影响：(向外为正，向内为负)2：n端口时3：基本电路单元的网络参量矩阵例题：某二端口网络，接有负载已知： 网络的S 参数和负载端的反射系数L求： 网络输入端口处的反射系数inSolution：(1) S 参数的概念 a2L ?(2)Lb2S Sb(3) 输入端口反射系数的概念 in in S11 1221L 1 a11 S22 L6.4网络的串联、级联与并联1. 串联 “Z”矩阵证明展开、合并2. 级联 “ABCD”矩阵3.

5、 并连“Y”矩阵“复杂”网络 形网络T形网络例题：求导纳矩阵方法一：按照定义，求Y矩阵 U1Z2端口开路I2 011I1 U 2ZI 2 021I11端口开路 .Y Z 1 U1 U 2ZZI1 0I1 01222II22法二：矩阵运算Y Y1 Y2 6.5 无源器件描述:用部分同轴线、波导、微带线设计成可以看成单端口或多端口网络用驻波比VSWR、反射系数、各种损耗描述用于:、微波通信、系统常用于: 连接器、终端、衰减器、位相转换器、耦合器、 T型连接器等 同轴0ln b a 2 b L12Z0 0 ln01C a 20ln b a Z0近似75ohmb 3.6a最小损耗：b 1.65aZ 30最大耐压：0b 2.3a折中：Z0 50Connectors anpters(适配器)小结：简介(微波网络参量、矩阵A 、Z 、Y)S矩阵(S)无源器件(同轴、波导、适配器、器、环形器、耦合器、 )*背景