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1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,?#?,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),7-,1,,,所有端口都匹配的互易無(wú)耗三端口網(wǎng)絡(luò)是不可能實(shí)現(xiàn)的,7.1,,分配器和耦合器的基本特性,——,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及其技術(shù)指標(biāo),7.1.1,,三端口網(wǎng)絡(luò)（,T,型結(jié)）,,任意三端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù),——,9x2,個(gè)自由度（參數(shù)）,,網(wǎng)絡(luò)是互易的,,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,——,9x2,個(gè)自由度（參數(shù)）,——,6x2,個(gè)自由度,——,3x2,個(gè)自由度,——,不可能實(shí)現(xiàn),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,

2、7-,2,,,各端口都匹配的無(wú)耗非互易三端口網(wǎng)絡(luò),——,環(huán)形器,,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,——,6x2,個(gè)自由度,,兩種類(lèi)型的環(huán)形器,——,順時(shí)針環(huán)形器和逆時(shí)針環(huán)形器（適當(dāng)選擇參考面）,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,3,,,只有兩個(gè)端口匹配的無(wú)耗互易三端口網(wǎng)絡(luò),,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,,網(wǎng)絡(luò)是互易的,,適當(dāng)選擇參考面,,兩個(gè)分開(kāi)的器件,——,匹配的二端口傳輸線(xiàn)和完全失配的一端口網(wǎng)絡(luò),,兩個(gè)端口是匹配的,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,4,,,各端口都匹配的互易有耗三端口網(wǎng)絡(luò),——,電阻性功分器,7,.,2.2,,網(wǎng)絡(luò)是匹配

3、的,,網(wǎng)絡(luò)的輸出端是隔離的,,網(wǎng)絡(luò)是互易的,,適當(dāng)選擇參考面,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,5,,7.1.2,,四端口網(wǎng)絡(luò)（,定向耦合器,）,,定向耦合器的兩種基本結(jié)構(gòu),,定向耦合器,——,有方向性的功率分配元件,,耦合傳輸線(xiàn)型定向耦合器,,——,兩條靠的很近的傳輸線(xiàn),（主傳輸線(xiàn)和副傳輸線(xiàn)）以及耦合機(jī)構(gòu),,混合網(wǎng)絡(luò)型定向耦合器,——,一些特殊的結(jié)構(gòu),,定向耦合器等效成四端口網(wǎng)絡(luò),——,16x2,個(gè)自由度,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,6,,,理想定向耦合器的散射參數(shù),,網(wǎng)絡(luò)是匹配的,,網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的,——,6x2,個(gè)自由

4、度,,理想定向耦合器,——,各端口都匹配的互易無(wú)耗四端口網(wǎng)絡(luò),,網(wǎng)絡(luò)是互易的,——,10x2,個(gè)自由度,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,7,,,耦合傳輸線(xiàn)型理想定向耦合器的三種類(lèi)型,——,正向、反向和,,理想定向耦合器的散射參數(shù)兩種可能的解,,——,定向耦合器,,通過(guò)適當(dāng)選擇端口的參考面得到定向耦合器的兩種特殊的選擇,對(duì)稱(chēng)定向耦合器（,7.5,，,7.6,）,反對(duì)稱(chēng)定向耦合器,（,7.8,）,,,——,去耦二端口網(wǎng)絡(luò)（不討論）,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,8,,,定向耦合器的技術(shù)指標(biāo),——,以對(duì)稱(chēng)定向耦合器為例,,,耦

5、合度,,端口,1,（輸入端）,的輸入功率,,端口,2,（直通端）,的輸出功率,,端口,3,（耦合端）,的輸出功率,,端口,4,（隔離端）,的輸出功率,,方向性,,隔離度,,耦合器方向性的測(cè)量,,β,稱(chēng)為耦合系數(shù),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,9,,7.2,,T,型結(jié)功率,分配器,7.2.1,,無(wú)耗分配器,,將電抗性調(diào)諧元件添加載分配器上可以抵消電納,B,,電納,B,是,T,型結(jié)處的不連續(xù)性傳輸?shù)碾s散場(chǎng)和高階模的等效,,選擇輸出傳輸線(xiàn)的特性阻抗,Z,1,和,Z,2,可以提供任意的功率分配比,,可以利用四分之一阻抗變換器將輸出傳輸線(xiàn)的特性阻抗變換成所希望的值,

6、,輸入端是匹配的，但是輸出端是失配的，且沒(méi)有隔離,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,10,,7.2.2,,電阻性分配器,——,等分功率分配器,,電阻性功率分配器是一個(gè)各端口都匹配的互易有耗三端口網(wǎng)絡(luò)，有一般功率消耗載電阻上,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,11,,7.3,,Wilkinson,功率,分配器,,可以采用奇偶模分析技術(shù),——,在輸出端分別用對(duì)稱(chēng)和反對(duì)稱(chēng)的源激勵(lì),,當(dāng)輸出端口都匹配時(shí)，沒(méi)有電流流過(guò)電阻,2,Z,0,，具有無(wú)耗性,,Wilkinson,功率分配器,的散射參數(shù),,微帶型,Wilkinson,等分,功率分

7、配器,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,12,,,實(shí)際的,Wilkinson不等分,功率分配器,,微帶型,Wilkinson,不等分,功率分配器,,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,13,,,N,路,Wilkinson,功率分配器,,階梯式多節(jié),N,路,Wilkinson,功率分配器,,電阻需要跨接，制作困難。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,14,,7.4,,,波導(dǎo)定向耦合器,7.4.1,,倍茲孔（單孔）定向耦合器（反向）,,（,a,）利用調(diào)整小孔與波導(dǎo)窄壁間的距離,s,控制耦合,,小孔耦

8、合理論,——,法向的電偶極子和軸向的磁偶極子產(chǎn)生偶對(duì)稱(chēng)的輻射場(chǎng),橫向的磁偶極子產(chǎn)生奇對(duì)稱(chēng)的輻射場(chǎng),,（,b,）利用調(diào)整,兩個(gè),波導(dǎo),之間的角度,,θ,控制耦合,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,15,,7.4.2,,多孔定向耦合器（正向）,,雙孔定向耦合器,——,窄帶的,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,16,,,多孔定向耦合器,——,寬帶的,,二項(xiàng)式響應(yīng)多孔定向耦合器,,切比雪夫響應(yīng)多孔定向耦合器,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,17,,7.5,,正交（,90,o,）混合網(wǎng)絡(luò)（正向）,——

9、,直通端和耦合端有,90,o,相位差（正交）的等分功率（,3dB,）定向耦合器,,定性分析,——,路程差,,通過(guò)改變,λ,/4,線(xiàn)的特性阻抗,可以得到不等功率的耦合器,,采用奇偶模分析技術(shù),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,18,,7.6,,耦合線(xiàn)定向耦合器（反向）,,耦合線(xiàn),——,兩個(gè)靠的很近的無(wú)屏蔽的傳輸線(xiàn),7.6.1,,耦合線(xiàn)理論,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,19,,,采用奇偶模分析技術(shù),,偶模激勵(lì)電容,,奇模激勵(lì)電容,,一般激勵(lì),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,20,,,偶模激

10、勵(lì)特性阻抗,,奇模激勵(lì)特性阻抗,,偶模等效介電常數(shù),,奇模等效介電常數(shù),,偶模波導(dǎo)波長(zhǎng),,奇模波導(dǎo)波長(zhǎng),,邊緣耦合帶狀線(xiàn),,耦合微帶線(xiàn),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,21,,,單節(jié),λ,/4,耦合微帶線(xiàn)耦合器,（反向）,7.6.2,,耦合線(xiàn)耦合器的設(shè)計(jì),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,22,,,單節(jié),λ,/4,耦合線(xiàn)耦合器的分析（反向）,,,定性分析,——,電磁耦合,,采用奇偶模分析技術(shù),,耦合系數(shù),《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,23,,,N,節(jié)耦合微帶線(xiàn)耦合器,7.6.3,,多節(jié)耦

11、合線(xiàn)耦合器的設(shè)計(jì),,耦合器是弱耦合,,N,是奇數(shù),,每節(jié)的長(zhǎng)度在中心頻率處為四分之一波長(zhǎng),,多節(jié)耦合器的帶寬比單節(jié)耦合線(xiàn)耦合器的帶寬要寬,,多節(jié)耦合線(xiàn)耦合器常用耦合帶狀線(xiàn),,耦合度的相應(yīng)可以是最平坦的或等波紋的,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,24,,7.7,,Lange,耦合器（交指型）,,原始的,Lange,耦合器和展開(kāi)型,Lange,耦合器,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,25,,7.8,,180,o,混合網(wǎng)絡(luò)（反對(duì)稱(chēng)）,,微帶環(huán)形混合網(wǎng)絡(luò),——,奇偶模分析,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,

12、》,7-,26,,,漸變耦合線(xiàn)混合網(wǎng)絡(luò),——,奇偶模分析,,波導(dǎo)混合結(jié)或魔,T,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,27,,7.9,,其它,耦合器,Moreno,正交波導(dǎo)耦合器,——,十字孔定向耦合器,,兩個(gè)十字孔必須開(kāi)在同一個(gè)對(duì)角線(xiàn)上。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,28,,Schwinger,反向波導(dǎo)耦合器,,窄縫的位置。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,29,,Riblet,短縫波導(dǎo)耦合器,,需要縮短相互作用區(qū)的波導(dǎo)寬度。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,7-,30,,,對(duì)稱(chēng)漸變耦合線(xiàn)耦合器,,平面線(xiàn)上有孔的耦合器,,平面線(xiàn)的場(chǎng)計(jì)算比波導(dǎo)復(fù)雜。,《,微波工程,》,《,第,7,章,功率分配器和定向耦合器,》,