5微波元器件

常用微波元件

常用微波元件关键词：微波元件、隔离器、环行器引言：微波元件的功能在于微波信号进行各种变换，按其变换性质可将微波元件分为以下三类：一：线性互易元件凡是元件中没有非线性和非互易性物质都属于这一类。常用的线性互易元件包括：匹配负载、衰减器、移相器、短路活塞、功分器、微波电桥、定向耦合器、阻抗变换器和滤波器等。衰减器作为线性互易元件，其频率范围可以从0至26.5GHz, 功率高达2000W。被应用于民用，军事，航天，空间技术等。高标准的达到“两高一低”，高功率，高隔离度，低插损。其频率的范围，主要由客户的需求，从而去定制频率。以下简单介绍50W功率的同轴衰减器，此衰减值可达到60Db, 频率可为8GHz, 12.4GHz, 18GHz，N型接头。正面背面侧面二：线性非易元件这类元件中包含磁化铁氧体等各向异性媒介，具有非互易特性，其散射矩阵是不对称的。但仍工作于线性区域，属于线性元件范围。常用的线性非互易性元件有隔离度、环形器等。三：非线性元件这类元件中含有非线性物质，能对微波信号进行非线性变换，从而引起频率的改变，并能通过电磁控制以改变元件的特性参量。常用的非线性元件有检波器，混频器，变频器以及电磁快控元件等。微波元件分类：

近年来，为了实现微波系统的小型化，开始采用由微带和集中参数元件组成的微波集成电路，可以在一块基片上做出大量的元件，组成复杂的微波系统，完成各种不同功能。简要的介绍波导型，同轴型，微带型的产品。波导隔离器频率范围主要为：2.4-110GHz （具体的频段由客户定制）于衰减器的使用范围类同，主要使用在民用，军事，航天，空间技术等。同样具备“低插损，高隔离度，高功率”的特性。优译波导隔离器同轴：A ：低频率12MHz 至 1875MHz, 含FM, VHF, UHF 等。 B ：700MHz 至26.5GHz, 含GSM, CDMA, WCDMA, LTE, L.S.C.X 波段等。优译同轴隔离器

微波技术基础第五章课后答案

5-2若一两端口微波网络互易，则网络参量[]Z 、[]S 的特征分别是什么？解： 1221Z Z = 1221S S = 5-4 某微波网络如右图。写出此网络的[ABCD]矩阵，并用[ABCD]矩阵推导出对应的[S]及[T]参数矩阵。根据[S]或[T]阵的特性对此网络的对称性做出判断。 75Z j =Ω 解：因为， 312 1 50275,2125025j j A A A j j --????? ???===????-???? 所以，1231 375 421200 4 j A B A A A j C D ??--??? ? ==???? ????--???? 因为，归一化电压和电流为：()()() i i i V z a z b z = =+ ()(()()i i i i I z I z a z b z ==- (1) 归一化ABCD 矩阵为： 00/A B Z a b CZ D c d ?? ??=???????? (2) 所以： 1122220()()/a b A a b B a b Z +=++- 1102222()()a b CZ a b D a b -=++- (3) 从而解得： 1 001100221(/)1(/)1()1()A B Z A B Z b a CZ D CZ D b a ----+???????? =????????----+???? ???? (4) 所以进而推得[S]矩阵为：

????? ?+-+----++++= D CZ Z B A BC AD D CZ Z B A D CZ Z B A S 000000/2)(2//1 ][ (5) ???? ??????--+-=j j j S 272 227 42 1 1][ (6) 由(3)式解得 ??? ??????? ??-+-++++----+=???? ??220000000011////21b a D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A a b (7) 所以， ?? ?? ??-+-++++----+=D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A T 00000000////21][ (8) ? ??? ? ?????--+--=j j j j T 274214212721][ （9）因为[S]阵的转置矩阵][][S S t =，所以，该网络是互易的。 5-5 求下图两端口T 形网络的Z 参数。（D 换C ）解：端口2开路时端口 1的输入阻抗： 21 111 A C I V Z Z Z I == =+ 2121 211 110 () C A C C C A C I Z V Z Z V V Z Z Z I I I Z Z =+= = ==+ 12 222 B C I V Z Z Z I == =+ 5-7 证明互易网络散射阵的对称性：证明： [][][]Z I V = [][])][])Z a b a b ∴-=+ ([]([]Z a Z b ∴=+

微波炉主要元器件的检测方法

微波炉主要元器件的简易检测方法 1、磁控管方法： 1）在磁控管灯丝端子之间进行测试，电阻值应小于1?； 2）在任一灯丝端子和磁控管（接地）之间测试，电阻值应无穷大；如果电阻很小或为零，那么该磁控管应更换。 2、高压变压器方法：检测三个绕组： 1）初级绕组，约1.45? 2）次级绕组，约112? 3）灯丝绕组，小于1? 如果所测得的读数不符合上述的数据，则高压变压器可能有故障，应进行更换。 3、高压电容器方法： 1）需将测量仪器设在最高电阻量程； 2）正常现象： a、测试电容器两端子，在短时间内（实跳）显示导通，然后充电后的电阻大约为10M?； b、端子与外壳的电阻应无穷大； 3）不正常现象： a、短路电容器始终导通； b、开路电容器因其10M?的内阻而始终显示大约10M?的电阻值； c、当高压电容器中的内部线路接线开路，就会显示一个无穷大电阻。 4、高压二极管（又称单向二极管或高压整流器组件）方法： 1）将仪器设置为最高电阻量程（注意：测量仪器的电池至少也必须具备6V的电压，否则在两个方向都会显示无限大电阻）。 2）正常电阻在一个方向是无穷大，在另一个方向大于100k? 5、双向二极管（又称保护二极管）方法： 1）将仪器设置为最高电阻量程； 2）断开导线，将保护二极管从电路上分离出来； 3）正常现象应该是从两个方向测试保护二极管的两端，电阻值都是无穷大。若其被损坏，将在一个或两个方向上表现出导通性。根据格兰仕微波炉不加热的故障情况，有两个可能导致，一个是磁控管内部击穿，导致高压短路烧毁高压二极管，这种情况需要换掉磁控管，高压保险0.75A，5000V的·还有一种情况是高压二极管损坏··或者是你加热时放了金属器皿引起微波打火~从而烧毁高压保险0.75A，5000V，根据你的损坏情况跟换同型号原件，格兰仕微波炉不加热的故障就OK了下面以格兰仕 WP700---900 微波炉为例，结合电路图中的电路符号和实物，讲解各元器件物理性能和在电路中的作用，以及好坏的检测方法。根据我们的经验，认为只有对电路和元器件认识充分，才能在修理中得心应手。

习题选解_第4章微波网络基础概要

第4章微波网络基础 4.5 习题【1】为什么说微波网络方法是研究微波电路的重要手段？微波网络与低频网络相比较有哪些异同点？【2】表征微波网络的参量有哪几种？分别说明它们的意义、特征及其相互间的关系。【3】二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些？它们与网络参量有何关系？【4】求图4-17 所示电路的归一化转移矩阵。图4-17 习题4图其【解】同[例4-9］见教材PP95 求图4-9长度为θ的均匀传输线段的A 和S 。图4-9 长度为θ的均匀传输线段【解】：从定义出发求参数，定义为： 1112122 1212222 U A U A I I A U A I =-?? =-? 先确定A 矩阵。当端口(2)开路（即20I =）时，2T 面为电压波腹点，令2m U U =，则 ()1cos 2 j j m m U U e e U θθ θ-= +=，且此时端口(1)的输入阻抗为10cot in Z jZ θ=-。由A 矩阵的定义得： 21112 cos I U A U θ== = ，2111212 200 /cos sin cot in m m I U Z U I A j U U jZ U Z θθ θ== = ==- 此文档最近的更新时间为：2019-6-30 23:29:00

当端口(2)短路（即20U =）时，2T 面为电压波节点，令22,22 m m U U U U + -= =- ，则()1sin 2 j j m m U U e e jU θθ θ-= -=，且此时端口(1)的输入阻抗为10tan in Z jZ θ=。由A 矩阵的定义得： 2 1120200sin sin m m U jU U A jZ I U Z θθ== ==- ，2 12220cos cos m m U I I A I I θθ====- 也可以利用网络性质求1222,A A 。由网络的对称性得：2211cos A A θ== 再由网络可逆性得：21122120210 1cos 1sin sin /A A A jZ A j Z θθθ--=== 于是长度为θ的均匀传输线段的A 矩阵为 00cos sin sin /cos jZ j Z θ θθθ?? =? ??? A 如果两端口所接传输线的特性阻抗分别为01Z 和02Z ，则归一化A 矩阵为 0j θθ?? ? ?=? ?? ??? ? A 当01020Z Z Z ==时 cos sin sin cos j j θθθθ?? =? ??? A 【6】（返回）求图4-19所示π型网络的转移矩阵。 2 2 1 I V 图4-19 习题6图【解】（返回）计算的方法有两种：方法一：根据定义式计算；方法二：如下，分解的思想。思路：分解成如图所示的单元件单元电路，之后利用级联网络转移矩阵。

微波元器件常见单词(参数)中英文对照表

微波元器件常见单词/参数中英文对照表元器件销售工程师必备手册工作在微波波段（频率为300～300000兆赫）的器件，称为微波器件。微波器件按其功能可分为微波振荡器（微波源）、功率放大器、混频器、检波器、微波天线、微波传输线等。通过电路设计，可将这些器件组合成各种有特定功能的微波电路，例如，利用这些器件组装成发射机、接收机、天线系统、显示器等，用于雷达、电子战系统和通信系统等电子装备。微波器件按其工作原理和所用材料、工艺不同，又可分为微波电真空器件、微波半导体器件、微波集成电路（固态器件）和微波功率模块。微波电真空器件包括速调管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等，利用电子在真空中运动及与外围电路相互作用产生振荡、放大、混频等各种功能。微波半导体器件包括微波晶体管和微波二极管，具有体积小、重量轻、可靠性好、耗电省等优点，但在高频、大功率情况下，不能完全取代电真空器件。微波集成电路是将具有微波功能的电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体材料芯片上，形成功能块，在固态相控阵雷达、电子对抗设备、导弹电子设备、微波通信系统和超高速计算机中，有着广阔的应用前景。英文中文 ACCURACY 精度 ACCURACY OVERALL 总体精度 ADAPTER 适配器 ANTENNA MOUNT 天线支架 ATTENUATION 衰减 ATTENUATION STEPS 衰减步进 Attenuators 衰减器 AVERAGE 平均值 AVERAGE POWER 平均功率 BANANA PLUG 香蕉插头 BASE STATIONS 基站 BIAS “TEE” 偏置T形器 BIAS PORT 偏置端口 BINDING POSTS 接线端子 BROADBAND 宽带 BULKHEAD 穿墙 BULLET 插塞式 Chain 链路 COAX ADAPTERS 同轴适配器 Coaxial Cable 同轴电缆 CODE 代码 CONNECTOR 连接器 COUPLED 耦合的 COUPLING 耦合 CW 连续波 CABLE ASSEMBLIES 电缆组件 D SUBMINIATUR E PLUG 超小型 D 插头

微波网络教案—李恩

绪论授课时数：1学时一、教学内容及要求分析微波网络的研究方法；介绍微波网络概述、应用及发展前景；讲解本课程重点及学习方法。二、教学重点与难点本课程要求掌握的先修课程中涉及的相关知识点，本课程涉及的主要重点内容，学习本课程的要求，及微波网络的工程应用。三、作业无四、本章参考资料《电磁场与电磁波》、《微波技术基础》、《微波网络》。五、教学后记上课后，待补充。第一章微波网络基础授课时数：6学时一、教学内容及要求回顾交变电磁场与导波理论，介绍导波系统的电路概念，讲解场路转换的等效基础和方法（2学时），要求了解；回顾传输线理论及应用，讲解几种典型的三端口网络（接头）的性质及特性的分析过程和方法（2学时），要求掌握。讲解微波网络中的几个基本定理：坡印亭能量定理、互易定理、福斯特电抗定理及对偶电路定理（2学时），要求掌握；二、教学重点与难点场路转换的等效基础和方法；等效电压和等效电流，模式电压和模式电流；网络的复数功率，互易网络的性质和条件，无耗网络导抗函数的性质，对偶网路满足的条件和转换关系。三、作业

教材P32：1-2；课堂讨论：利用等效电流和等效电压及传输功率，讨论波导的阻抗。四、本章参考资料《电磁场与电磁波》、《微波技术基础》，《Microwave Engineering》。五、教学后记上课后，待补充。第二章微波网络特性参量授课时数：6学时一、教学内容及要求讲解微波网络固有特性参量［Z］,［Y］,［A］,［S］,［T］的定义、性质、相互间关系及求解方法（3学时），要求掌握；讲解微波网络的工作特性参量的［A］和［S］表示法（3学时），要求熟练掌握。二、教学重点与难点微波网络固有特性电路参量：［Z］、［Y］、［A］和波参量：［S］、［T］，区分［A］和［T］及其在二端口网络级联中的应用；固有特性电路参量间的相互关系和转换；网络参量［S］的性质。工作特性参量主要包含对象，及相应的［A］和［S］表示法。三、作业教材P61：2-4、2-6。四、本章参考资料《微波技术基础》，《Microwave Engineering》，《微波网络》。五、教学后记上课后，待补充。第三章微波网络解析分析法授课时数：10学时一、教学内容及要求讲解二端口和四端口网络的矩阵代数分析法（4学时），要求熟练掌握；讲解对称网络的本征矢量分析法（2学时），要求了解；讲解面对称网络的奇偶模分析法（4学时），要求掌握。

微波原件

微波原件在振动筛的筛分选矿中也是市场用到的。下文就给大家讲解一下常用的常用微波元件有哪些，特点和原理又是什么。微波元件在微波技术领域中有着广泛的应用，是微渡系统的重要组成部分之一。微波元件的种类很多，从大的方面可以分为3大类：线性互易元件、线性非互易元件和非线性元件。当然也可按其他标准划分为波导型，同轴线型、带状线和微带型。因为微波元件种类繁多，性能各异，而且处于日新月异的发展变化中．因此，下面仅介绍微波加热常用的几种元件。 1 测量线测量线又称为驻波测量器．它分为渡导型和同轴线型两种，主要由开槽线和装在探针上的探针及晶体检渡器组成图1-1所示为波导型测量线，开槽线1为一段标准的矩形波导．在波导宽通的中心线上开槽缝2，在高频电流的分布中分析过，此槽缝并不影响波导壁上的电流分布。检波器3通过探针4插入波导的槽缝中耦合出部分微波功率。探针可以上下移动，控制探钊插入渡导中的深度可以调节耦合的强弱。耦台出来的微波功率经检渡器检波，用测量放大器或光点检测计5读取。当改变频率时，要调节装在探针座6 上的谐振腔7中的短路活塞8，使谐振腔在所测信号额率上谐振．此时检波电流最大，反应灵敏。探针座带着探针在开槽波导上左右自由移动。开槽波导有几个半渡长，当移动探针座时，可以测出几个驻波最大点和最小点，两相邻最大点或最小点之间的距离为一波导波长，探针的位置由标尺 9精密地读出。

2环流量环流器又称环行器，一般具有3个分支，如图1-12所示，环流器上标有环行的方向，输入到某一个分支的微波只能接环流方向传到下一个分支中去。这样一束，就保征了微波管的稳定工作，防止了微波因多次反射损坏微波管。在大功率的微波加热器中，为了降低成本．缩小体积，对输出功率小要求恒定的前提下，在微渡管能承受得的了外界驻波比范围内．一般也可不用环流器．

微波器件原理

1.微波管参量：带宽、功率等的基本概念、分类带宽：是指微波振荡器或放大器在一定工作条件下，能满足一定技术指标要求的工作频率范围。分类：绝对带宽，相对带宽，增益带宽，功率带宽，效率带宽，瞬时带宽，调谐带宽，冷带宽，热带宽；功率：连续波状态的功率，脉冲状态的功率，平均功率 2.平板间隙中的感应电流，感应电流的产生过程，渡越角，耦合系数等概念，电子与场的能量交换过程。 0020112(1)()E a k a k x q q q x Q S E qk q d Q q S E x qa q Q q S E d E E d x d εεε-=???==-????+=?????=-=????+-=? 其中E 为当平板中没有从阴极飞向阳极的电子带只有外加电压c V 时的电场 (1)()x Qk Q qk Q q d x Qa Q qa Q q d ?=-+=-+-????=+=+??电流是由电荷的变化产生的，因而外电路中的电流：a dQ dQ q dx dQ q i v dt dt d dt dt d ==+=+c d dV dQ i C dt dt ∴==感应电流：ind v i q d =，所以二极管电极外电路中流过的电流实际上是运动电荷q -在飞行过程中电极上感应电荷的变化引起的，成为感应电流。设注入间隙的密度调制电子流为0m I sin i I t ω=+，0I 为电流的直流分量，m I 为电流的交变分量。选择间隙中间为坐标原点，0t 为电子层通过0x =点的时刻，认为电子以直流速度0v 匀速通过间隙，则电子层到达x 处的时间为00x t t v =+，0dx dt v =，dx 层中的电荷为0dx dq idt i v ==，000ind v v dx dx di dq i i d v d d === 200m 00m 0022I sin sin I sin 2d ind ind d v d i di I t I M t d v ωωωω-∴==+=+?

MMIC单片微波集成电路

单片微波集成电路（MMIC），有时也称射频集成电路(RFIC)，它是随着半导体制造技术的发展，特别是离子注入控制水平的提高和晶体管自我排列工艺的成熟而出现的一类高频放大器件。微波集成电路 Microwave Integrated Circuit 工作在300M赫～300G赫频率范围内的集成电路。简称MIC。分为混合微波集成电路和单片微波集成电路。前者是用厚膜技术或薄膜技术将各种微波功能电路制作在适合传输微波信号的介质(如高氧化铝瓷、蓝宝石、石英等)上，再将分立有源元件安装在相应位置上组成微波集成电路。这种电路的特点是根据微波整机的要求和微波波段的划分进行设计和制造，所用集成电路多是专用的。单片微波集成电路则是将微波功能电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体芯片上的集成电路。这种电路的设计主要围绕微波信号的产生、放大、控制和信息处理等功能进行，大部分电路都是根据不同整机的要求和微波频段的特点设计的，专用性很强。在这类器件中，作为反馈和直流偏置元件的各个电阻器都采用具有高频特性的薄膜电阻，并且与各有源器件一起封装在一个芯片上，这使得各零件之间几乎无连线，从而使电路的感抗降至最低，且分布电容也极小，因而可用在工作频率和频宽都很高的MMIC放大器中。目前，MMIC的工作频率已可做到40GHz，频宽也已达到15GHz，因而可广泛应用于通信和GPS, 等各类设备的射频、中频和本振电路中。根据制作材料和内部电路结构的不同，MMIC可以分成两大类：一类是基于硅Silicon晶体管的MMIC，另一类是基于砷化镓场效应管（GaAs FET）的MMIC。GaAs FET类MMIC具有工作频率高、频率范围宽、动态范围大、噪声低的特点，但价格昂贵，因此应用场合较少；而硅晶体管的MMIC性能优越、使用方便，而且价格低廉，因而应用非常广泛. 微波集成电路是工作在微波波段和毫米波波段，由微波无源元件、有源器件、传输线和互连线集成在一个基片上，具有某种功能的电路。可分为混合微波集成电路和单片微波集成电路。微波集成电路起始于20世纪50年代。微波电路技术由同轴线、波导元件及其组成的系统转向平面型电路的一个重要原因，是微波固态器件的发展。60～70年代采用氧化铝基片和厚膜薄膜工艺；80年代开始有单片集成电路。微波集成电路的分类混合微波集成电路是采用薄膜或厚膜技术，将无源微波电路制作在适合传输微波信号的基片上的功能块。电路是根据系统的需要而设计制造的。常用的混合微波集成电路有微带混频器、微波低噪声放大器、功率放大器、倍频器、相控阵单元等各种宽带微波电路。

实验四-微波环形电桥元件的设计与仿真

实验四微波环形电桥元件的设计与仿真一、实验目的 1.设计一个微波环形电桥元件 2.查看并分析该微波环形电桥元件的S参数二、实验设备装有HFSS 13.0软件的笔记本电脑一台三、实验原理在微带电桥中，当信号从p2输入时，由于p2端口到达p1端口和到达p3端口的长度相同，因此信号平分并等幅同相自p1端口和p3端口输出，而沿p2>p1>p4,p2>p3>p4两条路径的距离相差2/ ，p2端口输入的信号传到p4端口形成 g 大小相等、相位相反的两路，从而在p4端口互相抵消而无输出，p2端口与p4端口可看做互相隔离的。同理，若信号从p3端口输入，信号将等幅同相自p4端口和p2端口输出，而不会自p1端口输出，p3端口和p1端口是隔离的。若信

号自p4端口输入，p1端口和p3端口将等幅反相输出。若信号自p1端口输入，p4端口和p2端口将等幅反向输出。四、实验内容设计一个微波环形电桥元件，其指标要求如下：工作频率为4GHz。环形电桥元件设计仿真中采用微带结构实现。选用介质板的介电常数为εr=2.33，厚度为h =2.286mm。最终获得S参数曲线的仿真结果。五、实验步骤 1.建立新工程了方便建立模型，在Tool>Options>HFSS Options中讲Duplicate Boundaries with geometry复选框选中。 2.将求解类型设置为激励求解类型：

（1）在菜单栏中点击HFSS>Solution Type。（2）在弹出的Solution Type窗口中 (a)选择Driven Modal。 (b)点击OK按钮。 3.设置模型单位（1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units。（2）在设置单位窗口中选择：mm。 4.设置模型的默认材料点击Material对应的按钮，在弹出的材料设置窗口中点击Add Material按钮，添加介电常数(Relative Permittivity)为2.33的介质，将其命名为My_sub。点击OK结束。 5.建立环形电桥模型（1）首先建立介质基片 (a)在菜单栏中点击Draw>Regular Poyhedron。 (b)在坐标输入栏中输入中心点的坐标：X：0，Y：0，Z:-1.143按回车键。

微波电子器件

第一章 1.微波的重要地位：（1）由于波长短，容易通过聚束天线实现窄波束定向辐射，因而为无线电探测和定位提供了有效的手段。（2）由于频率高、频带宽、信道容量大，因此在通信系统中也获得了广泛的应用。（3 ）由于微波是视距直线传播，几乎可以全天候穿透云雾、丛林甚至电离层，可以在地球和太空之间开辟一个窗口，这为人类进入太空和探测太空提供了技术手段。 2.微波系统中元器件分为无源器件和有源器件，其中有源器件又分为微波电真空器件和微波半导体器件。 3.价带顶和导带底在K 空间同一点的半导体称为直接带隙半导体。 4.n 型硅晶体中某些硅原子被磷原子替代，成键后多余一个电子，当杂质浓度并不太高时，每个磷原子在室温下都能施放一个导带电子，故称为施主杂质。若电子已电离，则称为电离施主杂质。 5.施主杂质这个多余电子处于束缚态时所对应的能量称为施主杂质能级，简称施主能级。 6.P 型硅晶体中硼原子替代硅原子，当杂质浓度并不太高时每个硼原子在室温下都能接受一个价带电子，故称为受主杂质。 7.将受主杂质束缚在空穴时所对应的能量称为受主杂质能级，简称受主能级。 8.将价带顶附近的电子激发到导带的过程称为本征激发。 9.使 e e ne μσ= 则电子迁移率为： 10.迁移率的物理意义是：在单位外电场作用下，电子所获得的定向漂移速度。 11.参数τ表征非平衡少子衰减至1/e 所需的时间，称为非平衡少子寿命。 12.直接复合是指导带中的电子释放近似等于禁带宽度的能量，跃迁至价带中的空状态而成为价带中电子的过程。其类型包括辐射复合、无辐射复合、俄歇复合。 13.间接复合与以下四个过程有关：a 导带电子落入复合中心，即复合中心俘获电子；b 复合中心向导带发射电子；c 复合中心向价带发射电子，即复合中心俘获价带空穴；d 复合中心俘获价带电子，即复合中心向价带发射空穴。 14.τp p D l =称为少子扩散长度，其物理意义为：非平衡少子数密度下降至注入处的1/e 所需扩散的距离。 15.爱因斯坦关系式：e k p p n T D D B n ==μμ 16.P-n 结的杂质分布一般可以归纳为突变结和缓变结：合金结和高表面浓度的浅扩散结，一般可以认为是突变结。低表面浓度的深扩散结，一般可以认为是线性缓变结。 17.通常把在p-n 结附近的这些电离施主和电离受主所带的电荷称为空间电荷，空间电荷所存在的区域称为空间电荷区。

微波集成电路及其CAD概念综述

第1章绪论微波电路开始于40年代应用的立体微波电路[1]，它是由波导传输线、波导元件、谐振腔和微波电子管组成。随着微波固态器件的发展以及分布型传输线的出现，60年代初，出现了平面微波电路，它是由微带元件、集总元件、微波固态器件等利用扩散、外延、沉积、蚀刻等制造技术将这些无源微波器件和有源微波元件制作在一块半导体基片上的微波混合电路[2]，即HMIC。它属于第二代微波电路。与以波导和同轴线等组成的第一代微波电路相比较，它具有体积小、重量轻等优点，避免了复杂的机械加工，而且易与波导器件，铁氧体器件连接，可以适应当时迅速发展起来的小型微波固体器件。又由于其性能好、可靠性强、使用方便等优点，因此即被用于各种微波整机，并且在提高军用电子系统的性能和小型化方面起了显著的作用[3]。 70年代，GaAs材料制造工艺的成熟，对微波半导体技术的发展有着极为重要的影响。GaAs材料的电子迁移率比Si高七倍，而且漂移速度也比Si高的多，这种高频高速性能是由其材料特性决定的。又由于GaAs材料的半绝缘性(其电阻率可达105Ω/cm)可以不需要采用特殊的隔离技术而将平面传输线，所以无源元件和有源元件集可以成在同一块芯片上，更进一步地减小了微波电路的体积。正是由于GaAs技术的问世与GaAs材料的特性而促成了由微波集成电路向单片集成电路的过渡。与第二代的微波混合电路HMIC相比较，MMIC的体积更小、寿命更长、可靠性高、噪声低、功耗小、工作的极限频率更高等优点。例如在在HMIC与MMIC就高增益放大器的比较中可以发现（见表1-1）[4]：放大器的尺寸，MMIC元件数，连线接头数均比要HMIC少，且二者的电器性能相近，MMIC的极限频率和增益要比HMIC大。因此，受到广泛的重视。尽管MMIC技术发展很快，但至今为止仍然存在这某些互联困难。某些性能指标的常规电路元件不能制造，开发费用高等问题。我国MMIC受到投资不足，技术水平低等条件的限制，发展一直比较缓慢。相对而言MHMIC技 1 — —

微波技术与天线复习知识要点

《微波技术与天线》复习知识要点绪论微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm 微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。两个特性： 1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in(z)= Z in(z+λ／2) 2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02 证明题：(作业题) 均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）参数行波驻波行驻波 |Γ|010＜|Γ| ＜1 ρ1∞1＜ρ＜∞ Z1匹配短路、开路、纯电抗任意负载能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡 1.行波状态：无反射的传输状态

匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相 2.纯驻波状态：全反射状态负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态 3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数传输线的三类匹配状态（知道概念）负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。此时，信号源端无反射。共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17) 阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。 1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)= |Γ1|e jΦ Φ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。反射系数圆图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小。 2.阻抗原图（点、线、面、旋转方向）：在阻抗圆图的上半圆内的电抗x＞0呈感性，下半圆内的电抗x＜0呈容性。实轴上的点代表纯电阻点，左半轴上的点为电压波节点，其上的刻度既代表r min又代表行波系数K，右半轴上的点为电压波腹点，其上的刻度既代表r max又代表驻波比ρ。 |Γ|=1的圆图上的点代表纯电抗点。实轴左端点为短路点，右端点为开路点，中心点处是匹配点。在传输线上由负载向电源方向移动时，在圆图上应顺时针旋转，；反之，由电源向负载方向移动时，应逆时针旋转。 3.史密斯圆图：将上述的反射系数圆图、归一化电阻圆图和归一化电抗圆图画在一起，就构成了完整的阻抗圆图。

(完整版)微波与天线课程教学大纲

《微波与天线》课程教学大纲一、课程基本信息 1、课程代码：ES326 2、课程名称：微波与天线/Microwave Techniques and Antennas 3、学时/学分：63学时/3.5学分 4、先修课程：工程数学、普通物理、电路基础、电磁场与波 5、面向对象：电子信息类各专业本科生 6、开课院（系）、教研室：电子信息与电气工程学院（电子工程系）、电磁场与微波技术教研室 7、教材、教学参考书：教材：《微波技术与天线（修订版）》，赵姚同、周希朗，东南大学出版社，1995。参考书：《微波工程基础》，R.E.柯林，吕继尧译，人民邮电出版社，1981年。微波原理，鲍家善等，高等教育出版社，1985年。二、本课程的性质和任务本课程是通信工程、电子科学与技术本科专业的一门重要的学科基础课，是在学习了“电路基础”和“电磁场与电磁波”等课程基础上，深入学习无线电频谱中极为重要波段微波领域的重要科目，是理论与工程性、实践性较强的课程。要求学生掌握微波技术与天线的基本概念、基本理论及主要分析计算方法。为后续课程打下必要的理论基础，并具有将微波和天线技术应用于实际的能力。三、教学内容和要求本课程主要内容包括传输线理论、规则金属波导、微波集成介质传输系统、微波谐振器、微波网络基础、微波无源元件、天线辐射与接收的理论基础、线天线和面天线。通过学习，要求学生以导行波和导模概念贯穿全书，围绕规则导行波系统理论基础和微波电路元件理论基础，全面掌握微波技术的基础理论、基本技术和基本方法，特别掌握好基本概念；通过天线原理的基本概念、基本原理和基本方法的学习，了解天线系统的性能，掌握提出问题、分析问题、解决问题的方法、为研究设计天线系统打下良好的基础。课程内容如下：第一章绪论(2) 1、微波波段的划分及其特点 2、微波的应用 3、天线的功能及分类 4、微波技术与天线课程的基本内容要求：掌握微波的概念及其特点，微波技术的发展和应用领域。第二章传输线理论(10) 1、传输线的分布参数及其等效电路 2、传输线方程及其求解 3、输入阻抗和反射参数 4、均匀无耗传输线端接不同负载时的工作状态 5、传输线的传输功率 6、圆图 7、传输线的阻抗匹配

微波炉部分元器件的原理及检测修理

微波炉部分元器件的原理及检测修理 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

微波炉部分元器件的原理及检测、修理一、微波炉风扇电机和转盘电机结构和原理。普通微波炉中的风扇电机大都采用20~30W的单相罩极电机，其作用是对磁控管及高压变压器、炉腔等进行通风散热j转盘电机用于带动炉腔中的转盘旋转，使食物加热均匀。转盘电机通常由永磁同步电机和减速齿轮组构成，转速为5～8转/分，功率为3～5W。这两种电机并非微波炉专用件。二、微波炉风扇电机和转盘电机检测、修理或代换。转盘电机的绕组电阻通常为10—20kΩ，有些较早期产品的电阻小于10kΩ，通常为4～8kΩ。冷却电机绕组电阻为100—250Ω。转盘电机和冷却电机的绕组故障大多为端头脱焊或漆包线霉断等，通常检测和修复并不难，如果是绕组内部开路或短路，则需拆卸绕组重新绕制或更换电机。转盘电机的绕组内阻随产品型号等不同而差异可能较大，如果根据所测阻值难以判断，则可通电试验，只要齿轮组及转子没被卡阻，通常电机都会转动；如果转速正常且转动5分钟电机外壳不发烫，一般就没问题。如果电机不转，说明齿轮或转子有问题，少数也可能是绕组接触不良，对此就须拆开电机进行检修了。对转速不正常或转动一会就发烫的电机也同样应拆开检修，难以修复则考虑换新件。转盘电机可用外形相近、特性类似的3～5W鸿运扇同步电机代换，通常使用效果良好。三、微波炉定时器和功率调节器结构和原理。

普通微波炉一般都采用定时器和功率调节(控制)器由同一电机驱动的组合体形式，简称定时功调器。定时器主要由微型同步电机、降速齿轮组件和定时联动开关等组成。由于其有联动开关串接在微波炉电源电路中，因此定时器大都兼作电源启动开关，当然另设启动开关的微波炉除外。当操作人员拨动定时钮，设定定时时间时，定时开关被接通，微波炉得电而开始工作，同时定时器电机转动。当定时时间到达时，开关被断开，微波炉停止工作。许多定时开关断开时还会发出一声清脆的铃声，以提醒人们加热工作完成。功率调节器也称火力调节器，它实际上也是个时间开关，功能是在微波炉工作期间周期性地不断接通和断开磁控管的电源，使磁控管有规律地间歇工作，即工作时间和休止时间有一定的比例关系，改变这个比例，就使磁控管在微波炉整个加热时间段中的工作时间得以相应改变，从而起到调节微波输出功率的作用。功率调节器也由定时器所用的同一电机驱动。实际工作时，当设定好功率值后，功率调节器便控制磁控管工作一段时间再休止一段时间，并按一定周期不断循环这个过程，直至微波炉工作结束。这里假设磁控管在—个循环周期内的工作时间为t1，休止时间为t2，则一个循环周期 T=t1+t2，如图6所示。从图6中可清楚地看出功率调节器控制微波输出功率的方式。循环周期T取值很有讲究，从加热角度考虑取短些好，但太短将使功率调节开关频繁动作，影响磁控管的工作稳定和使用寿命。通常机械式功率调节器的T都取30s左右，实践证明比较理想。当T=30s时，若设磁控管工作时间t1分别为6、12、15、24、30s，那么对应6s的微波输出功率为保温功率，这是炉子额定微波输

常用的微波元件

常用微波元件引言：微波元件的功能在于微波信号进行各种变换，按其变换性质可将微波元件分为以下三类：一：线性互易元件凡是元件中没有非线性和非互易性物质都属于这一类。常用的线性互易元件包括：匹配负载、衰减器、移相器、短路活塞、功分器、微波电桥、定向耦合器、阻抗变换器和滤波器等。衰减器作为线性互易元件，其频率范围可以从0至26.5GHz, 功率高达2000W。被应用于民用，军事，航天，空间技术等。高标准的达到“两高一低”，高功率，高隔离度，低插损。其频率的范围，主要由客户的需求，从而去定制频率。以下简单介绍50W功率的同轴衰减器，此衰减值可达到60Db, 频率可为8GHz, 12.4GHz, 18GHz，N型接头。正面背面侧面二：线性非易元件这类元件中包含磁化铁氧体等各向异性媒介，具有非互易特性，其散射矩阵是不对称的。但仍工作于线性区域，属于线性元件范围。常用的线性非互易性元件有隔离度、环形器等。三：非线性元件这类元件中含有非线性物质，能对微波信号进行非线性变换，从而引起频率的改变，并能通过电磁控制以改变元件的特性参量。常用的非线性元件有检波器，混频器，变频器以及电磁快控元件等。微波元件分类：波导型同轴型微带型微波元件

近年来，为了实现微波系统的小型化，开始采用由微带和集中参数元件组成的微波集成电路，可以在一块基片上做出大量的元件，组成复杂的微波系统，完成各种不同功能。简要的介绍波导型，同轴型，微带型的产品。波导隔离器频率范围主要为：2.4-110GHz（具体的频段由客户定制）于衰减器的使用范围类同，主要使用在民用，军事，航天，空间技术等。同样具备“低插损，高隔离度，高功率”的特性。优译波导隔离器同轴：A：低频率12MHz至 1875MHz, 含FM, VHF, UHF等。 B：700MHz 至26.5GHz, 含GSM, CDMA, WCDMA, LTE, L.S.C.X 波段等。优译同轴隔离器微带（基片）：其频率主要为：1.9 – 27.5GHz 分为1-3W的反射功率和3 -10W 的反射功率，其连接形式是Microstrip. 产品实图为：

微波电路及设计的基础知识

微波电路及设计的基础知识 1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 9. 应用电路举例

微波电路及其设计 1.概述所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m～1cm(即30MHz～30GHz)之间的电路。此外，还有毫米波（30～300GHz）及亚毫米波（150GHz～3000GHz）等。实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频（RF）电路”等等。由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2.微波电路的基本常识 2.1 电路分类 2.1.1 按照传输线分类微波电路可以按照传输线的性质分类，如：

图1 微带线图2 带状线图3 同轴线

图4 波导图5 共面波导 2.1.2 按照工艺分类微波混合集成电路：采用分离组件及分布参数电路混合集成。微波集成电路（MIC）：采用管芯及陶瓷基片。微波单片集成电路（MMIC）：采用半导体工艺的微波集成电路。图6微波混合集成电路示例

微波器件优化设计思路研究

微波器件优化设计思路研究利用遗传算法和全电粒子模拟算法结合，研制二维全电磁粒子模拟并行优化程序。这样操作的目的在于有效地克服PIC程序给优化设计带来不利影响的因素，从而有效地提升微波器件优化设计水平。文章通过融合遗传算法和全电磁粒子模拟算法后，研制出了二维全电磁粒子模拟并行优化程序，该程序对于提升微波器件运行效率有着极为重要的意义。在对微波器件进行优化设计的过程中，必须优化设计其中的磁绝缘线振荡器以及超辐射返波管，并且把束波转换效率作为重要的优化目标，从而实现优化磁绝缘线振荡器效率的目的。标签：微波器件；优化设计；研究分析在优化设计微波器件的过程中，电磁粒子模拟技术，即PIC模拟技术。经过对PIC模拟的设计结果加工试验后，能够有效地缩减源器件的研制周期与成本，使得利益更为可观。但是PIC技术自身不包含寻优技术，当前器件设计中主要以PIC技术作为基础进行设计，在这一过程中主要以参数扫描的方式针对各个参量进行数值模拟，之后展开人为寻优工作。需要注意的是，这一过程较为缓慢，效率比较低，同时需要消耗的时间也比较长，在费时费力的背景之下也极有可能无法寻找出最优值。实际上，PIC算法中存在着不足，而遗传算法的应用可以有效地弥补这方面的不足，为此在微波器件优化设计中应用该算法极为重要，应该给予高度重视。 1 对二维并行优化程序分析遗传算法属于一种优化算法，该算法主要借鉴了生物界进化规律，并且效仿了生物进化和遗传，依据“生态竞争”与“优胜劣汰”的原则，通过多方面的操作，使得问题能够从初始解一步步转向最优解。以遗传算法为基础编制了优化程序的主体，器件的优化设计能够转化为大的目标函数优化问题，所以可以将适应度函数设定为目标函数[1]，如果按照“优胜劣汰”的自然规律分析，那么适应度函数的大小决定了个体生存或者淘汰的概率；利用二进制编码或者十进制编码解决优化问题，按照生物学的术语可以将这些编码称之为染色体或者为个体，一般情况下，一个解有多个分量，这被称之为基因。另外，通常初始种群的生成，采用随机产生初始种群或者一些其他的方式进行构造，最终构造出一个初始种群。遗传算法中包括选择、交叉以及变异这三个部分，以适应度函数值大小为主生成下一代个体，下一代种群以此组成，如此循环后经过多次迭代，种群内个体适应度函数值将会逐渐升高，在迭代完成后，则需要选取最大适应度值的个体，即将最优解作为优化问题的最终计算结果。 2 以遗传算法为基础的二维并行优化程序以遗传算法为基础优化设计微波计算，需要较大的计算量，同时耗费的时间也比较长。一般情况下，应用常规微机进行计算基本无法完成，所以应用并行计