常用微波元件
微波炉的元件介绍
•
•
一、高压变压器
变压器的文字符号是t，电路符号见下图右上角。高压变 压器的作用是给磁控管提供工作电压。高压变压器初级通 市电220v交流电，次级有两组，一组提供3。4v灯丝电压另 一组提供2000v左右高压，初级绕组2，2欧左右，高压绕组 130欧左右，为正常 ，
•
•二、高压电容器
•
•五，磁控管
• 它有微波发射器（波导管）、散热器、灯丝、两个插 •脚和磁铁等磁控管里有一个园筒形的阴极，这里是直热式 •的，灯丝就是阴极。阴极外面包围着一个高导电率的无氧 •铜制成的阳极。阳极用来接收阴极发射的电子。阳极上 •有几个谐振腔，它们是产生高频振荡的选频谐振回路。谐 •振频率主要由空腔的尺寸决定的。为了安全和使用方便， •阳极接地。阳极接地作参考点，零电势（0v），那阴极 •就是加上几千v负高压。另外再有磁铁的作用。热电子从 •阴极溢出后，在磁埸力和电埸力的共同作用下，沿螺旋 •状高速飞向阳极，又有谐振腔的作用，电子振荡成微波， •并经过天线耦合，由波导管传输到微波炉腔里加热食物。
• 高压电容器在微波炉里的位置，是固定在微波炉的底板 •上。和高压二极管，高压保险丝靠得很近高压电容器的耐 •压是交流2100v，容量1微法。里面有个放电电阻，是一个 •特殊的电容器
•
•三、二极管
• 普通二极管，正向导通4----5k欧，反向电阻几m欧以 •上这里的高压二极管工作在4000v电路里 。正向电阻 •100k欧左右，反向电阻‘无穷大，负极有圆环可接底板， •正极有套脚可插在高压电容器上。
•
•六，炉灯
• 炉灯是在炉膛内装个220v15w小电灯，照亮炉膛，观察 •食物加热程度。盛食物的园盘是否转动等。 炉灯装在磁
•控管左边，电灯不亮，右手用尖嘴钳夹住卡子，左手用小
《微波技术与天线》第五章微波元件
15
微波电抗性元件
波导元件的实现方法
谐振窗
0 2a' r (
a 2 b 2 )( ) a' b' ( 1, ) r1 r2 r b 2 1( ) b'
微波电抗性元件
传输线中的不均匀区域
指传输线中的结构、尺寸、参数发生突变的区域。 具有电容或电感的性质，可等效为电感或电容，即电 抗元件。 原理 在传输线的不均匀区域附近，电磁场比较复杂，可分 解为主模和多个高次模式的叠加，其中主模可以传输、 而高次模截止，只能分布在不均匀区附近。因此不均 匀区附近储存了高次模式的电磁场能量。 若储存的主要是磁场能量（在某区域磁场储能>电场 储能不均匀区域相当于一个储存磁能的电感。 若储存的主要是电场能量（在某区域电场储能>磁场 储能）不均匀区域相当于一个储存电能的电容。 8 3/26/2019
主要内容
微波电阻性元件 微波电抗性元件
波导元件的实现方法 微带元件的实现方法
衰减器 匹配负载 阻抗调配器和阻抗变换器 连接元件 分支元件 定向耦合器 功率分配器 3/26/2019
5
衰减器
微波电阻性元件
用来控制微波传输线中传输功率的装置。 通过对波的吸收、反射或截止来衰减微波能量。 主要应用 去耦 消除负载失配对信号源的影响。 调节微波源输出的功率电平。
10
微波电抗性元件
波导元件的实现方法
电容膜片 电容膜片并联电纳的相对值：
bC BC 4b d 2t b d ln(csc ) ( ) Y0 g 2b g d b
3/26/2019
11
微波电抗性元件
波导元件的实现方法
电感膜片 主模在膜片处有平行于膜片的电场，为满足膜片的边 界条件，需要反方向的电场来抵消，故产生的高次模 是TE模。 此高次模是截止模，在膜片附近储存的磁能大于电能， 相当于一个电感。 由于膜片起分流作用，故该膜片为并联电感。
第5章 微波元件
螺钉是低功率微波装置中普遍采用的调谐和匹配元件 , 它 是在波导宽边中央插入可调螺钉作为调配元件, 如图 5 - 7 所示。 螺钉深度的不同等效为不同的电抗元件, 使用时为了避免波导 短路击穿, 螺钉都设计成容性, 即螺钉旋入波导中的深度应小于 3b/4(b为波导窄边尺寸)。 由第1章的支节调配原理可知：多个 相距一定距离的螺钉可构成螺钉阻抗调配器, 不同的是这里支 节用容性螺钉来代替。
波导连接头除了法兰接头之外, 还有各种扭转和弯曲元件 (如图 5 - 4 所示)以满足不同的需要。当需要改变电磁波的极 化方向而不改变其传输方向时，用波导扭转元件; 当需要改变 电磁波的方向时，可用波导弯曲。波导弯曲可分为E面弯曲和 H面弯曲。 为了使反射最小, 扭转长度应为(2n+1)λg/4, E面波 导弯曲的曲率半径应满足R≥1.5b, H面弯曲的曲率半径应满足 R≥1.5a。
(b) 所示 , 它们的有效短路面不在活塞和系统内壁直接接触处 ,
而向波源方向移动λg/2的距离。
第5章 微波元器件
这种结构是由两段不同等效特性阻抗的 λg/4 变换段构成 , 其工作原理可用如图 5 - 1(c)所示的等效电路来表示, 其中cd段
相当于λg/4终端短路的传输线 , bc 段相当于λg/4终端开路的传
第5章 微波元器件
第5章 微波元器件
5.1 连接匹配元件 5.2 功率分配元器件 5.3 微波谐振器件
5.4 微波铁氧体器件Leabharlann 返回主目录第5章 微波元器件
第5章 微波元器件
无论在哪个频段工作的电子设备, 都需要各种功能的元器件, 既有如电容、电感、电阻、滤波器、分配器、谐振回路等无源 元器件, 以实现信号匹配、 分配、 滤波等; 又有晶体管等有源
微波炉的元件介绍
安宝路MC-2318机械式烧烤型微波炉电路图
冷却风扇：给磁控管散热，同时使炉腔气流对流
炉腔：也称谐振腔，用来存放和加热食物
微波耦 合入口
微波耦
合入口
波导
六，炉灯
炉灯是在炉膛内装个220v15w小电灯，照亮炉膛，观察 食物加热程度。盛食物的园盘是否转动等。 炉灯装在磁 控管左边，电灯不亮，右手用尖嘴钳夹住卡子，左手用小 一字起子撬出灯座，小电灯就连在下面
七、电动机
微波炉里有三个小电动机。电机的电路符号，在本图 里是园圈里加m字。文字符号就是m。三个电机分别在： a，电风扇里。大家都好看，好拆。 b，定时器里。坏了 连定时器买个新的，没多少钱 c，转盘电机
八、热电断路器
热电断路器，也叫热电熔断器，是用来保护磁控管的。 如果由于某种原因使磁控管的温度超过145---155度时， 热电断路器就自动断开，切断电源。从而保护了磁控管 热电断路器在微波炉里紧贴在磁控管上方。
它被安装在磁控管的外壳上，上盖的端面与磁控管直接接触，磁 控管工作时，其温度变化通过上盖端面传导给热感应片。在正常温 度范围内，保护器的动、静触头相接触，为导通状态。当出现冷却 风扇停转等异常情况而导致磁控管温度快速上升并达到规定(保护) 的数值时，热感应片受热而变形，使顶杆动作，将弹簧片压下，这 样动触头便脱离静触头，于是电路被切断，磁控管停止工作，温度 开始慢慢下降。当磁控管温度降到一定值后，热感应片又动作，恢 复原形，使动、静触头相接触，电路又被接通，磁控管重新工作， 这就是自恢复功能
三、二极管
普通二极管，正向导通4----5k欧，反向电阻几m欧以 上这里的高压二极管工作在4000v电路里 。正向电阻 100k欧左右，反向电阻‘无穷大，负极有圆环可接底板， 正极有套脚可插在高压电容器上。
电磁场微波铁氧体元件
理想旳Y形结环流器旳传播特征
• 当微波信号从端口1输入时，端口2输出而端口3 无输出；当微波信号从端口2输入时，端口3输出 而端口1无输出；当微波信号从端口3输入时，端 口1输出而端口器
一 微波铁氧体旳物理特征
• 铁氧体是铁和其他元素构成旳具有铁磁性旳复合 氧化物，是电信技术中广泛应用旳磁性材料。
• 它旳主要化学成份是FeOFe2O3，其中二价铁也能 够是其他二价金属，如锰（Mn）、镁（Mg）、 镍（Ni）、锌（Zn）等。
• 铁氧体呈黑褐色，其机械性能类似于陶瓷硬而脆， 具有很高旳电阻率（达10旳8次方Ω/cm），是一 种低损耗旳介质材料。
• 主要旳是铁氧体是一种磁旋介质。
1 磁旋介质电子进动模型
• 磁旋介质中，因为电子自旋磁矩（宏观）存在，使 得电子在强外磁场旳作用下发生进动，总旳磁矩和 外场方向有一定旳夹角。
• 当铁氧体在恒定磁场和电磁波作用下,铁氧体中旳 自旋电子不但作自旋运动和轨道运动,还将围绕恒 定磁场作旋转运动,这种双重旳旋转运动称为电子 进动。因为电子旳进动,使铁氧体呈现各向异性,这 时铁氧体旳导磁率μ为张量。
• 最有代表性旳微波铁氧体元件有场移式隔 离器和环流器，它们分别具有传播单向性 和传播端口旳顺序性，因而在微波系统中 得到广泛旳应用。
§4.7 微波铁氧体元件
• 微波铁氧体器件是一类非互易器件，需要采用非 互易旳铁氧体制造。
• 在微波系统中, 负载旳变化对微波信号源旳频率和 功率输出会产生不良影响, 使振荡器性能不稳定。
• 为了处理这么旳问题, 最佳在负载和信号源之间接 入一种具有不可逆传播特征旳器件。这种器件具 有单向通行、反向隔离旳功能, 所以称为单向器或 隔离器。另一类非互易器件是环行器, 它具有单向 循环流通功能。
微波无源器件
第6章微波无源器件微波器件有源器件:无源器件:放大器、混频器、倍频器…基本元件（R、C、L）、阻抗变换器、定向耦合器、功率分配器、环行器…波导型同轴型微带型微波元件6.1 微波基本元件v6.1.1 微带基本元件一、集总参数元件(l <<λ)微带线1、电阻用钽（tan)、镍、铬合金材料蒸发在基片上，两端由微带引出2、电容6.1 微波基本元件v 6.1.1 微带基本元件一、集总参数元件(l <<λ)二、半集总参数元件(l 与λ接近) 6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件≈b dY b B c g 2csc ln 4πλ1、膜片a 、电容膜片：b 、电感膜片−≈a d Y a B c g 22πλctg 谐振窗2、螺钉 6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件3、终端负载(一) 匹配负载吸收入射波的全部功率。
使传输线工作于行波状态。
对匹配负载的基本要求是：（1）有较宽的工作频带，（2) 输入驻波比小和一定的功率容量。
Z L =Z c0==Γc in Z Z 作用: 6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件3、终端负载(一) 匹配负载吸收入射波的全部功率。
使传输线工作于行波状态。
对匹配负载的基本要求是：（1）有较宽的工作频带，（2) 输入驻波比小和一定的功率容量。
Z L =Z c0==Γc in Z Z 作用:(二）短路负载作用:将电磁能量全部反射回去。
Z L =0l tg jZ Z c in β=6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件3、终端负载抗流式(二）短路负载作用:将电磁能量全部反射回去。
Z L =0l tg jZ Z c in β=v 6.1.4 波型与极化变换器6.1 微波基本元件1．方-圆变换器2．线-圆极化变换器v 6.1.5 衰减器和相移器6.1 微波基本元件1、衰减器理想的衰减器应是只有衰减而无相移的二端口网络，其散射矩阵为[]S e e l l =−−00αα衰减器的衰减量表示为：oi A P PL log 10=截止式v 6.1.5 衰减器和相移器6.1 微波基本元件2、相移器移相器是对电磁波只产生一定的相移而不产生能量衰减的微波元件，它是一个无反射、无衰减的二端口网络。
微波元器件
微波连接匹配元器件
微波连接匹配元件可分为终端负载元件、微波连 接元件以及阻抗匹配元器件三大类。 一 、终端负载元件是典型的一端口互易元件，主要 包括短路负载、匹配负载和失配负载。
匹配负载
二 、微波连接元件是二端口互易元件，主要包括： 波导接头、衰减器、相移器、转换接头。
接触头：平法兰盘、 普通螺母、螺 栓…… 抗（扼）流头：扼 流法兰盘……
新型器件
1、混频器 变频（或混频），是 将信号频率由一个量 值变换为另一个量值 的过程。具有这种功 能的电路称为变频器 （或混频器）。混频 器通常由非线性元件 和选频回路构成。
2 、压控振荡器 输出频率与输入控制电 压有对应关系的振荡电 路(VCO)。压控振荡器的 类型有LC压控振荡器、 RC压控振荡器和晶体压 控振荡器。对压控振荡 器的技术要求主要有： 频率稳定度好，控制灵 敏度高，调频范围宽， 频偏与控制电压成线性 关系并宜于集成等。
第五章 微波元器件
按变换性质分
（1）线性互易元件 • 元件中没有非线性和非互易性物质，之进行线性变换而不 改变频率。 • 常用元件：微波连接匹配元件、功率分配元器件、微波谐 振器件、微波滤波器等。 （2）线性非互易元件 • 元件中包含磁化铁氧体等各向异性媒质，具有非互易特性， 其散射矩阵是不对称的。但工作于线性区域，仍属于线性 元件范围。 • 常用元件：隔离器、环行器等。 （3）非线性元件 • 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，并能通过电磁控制来改变元件的特 性参量。 • 常用元件：微波晶体管、微波电子管、微波固态谐振器、 微波场效应管及微波电真空器件等。
2 、铁氧体环行器
环行器是一种具有非 互易特性的分支传输 系统，常用的铁氧体 环行器是Y形结环行 器，它是由三个互成 120°的角对称分布 的分支线构成。
天线和微波技术中的微波器件介绍
天线和微波技术中的微波器件介绍微波器件是天线和微波技术中不可或缺的组成部分，它们在无线通信、雷达系统、卫星通信等领域发挥着重要的作用。
本文将介绍几种常见的微波器件，包括衰减器、耦合器、滤波器和功分器，并对它们的工作原理和应用进行详细介绍。
一、衰减器衰减器是微波器件中常用的被动器件之一，其主要作用是将微波信号的功率进行衰减，以满足系统对信号功率的要求。
衰减器一般分为固定衰减器和可调衰减器两种类型。
固定衰减器的衰减量在设计时就被固定下来，一般使用电阻、衰减元件等来实现。
可调衰减器则可以通过改变其内部的电阻、电容或电感等参数来实现对衰减量的调节。
衰减器广泛应用于微波通信系统中，用于调节信号的功率水平，确保信号的传输质量。
二、耦合器耦合器是微波器件中常用的被动器件之一，它常用于将一个信号分为两个或多个信号，或者将两个或多个信号合并成一个信号。
耦合器通常通过电磁场的作用实现信号的分合。
常见的耦合器包括定向耦合器、隔离器和反射器。
定向耦合器能够将信号的一部分从一个端口耦合到另一个端口，隔离器则能够将输入端口和输出端口之间的信号分离，反射器则能够使信号在一个输入端口和多个输出端口之间反射。
耦合器在无线通信、雷达系统和卫星通信等领域广泛应用，用于信号的分配、合并和分离等操作。
三、滤波器滤波器是微波系统中常见的一类器件，它用于对特定频率的信号进行选择性地透过或阻断，从而实现对信号频率的过滤。
滤波器一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
低通滤波器允许低于一定截止频率的信号通过，而高通滤波器则允许高于一定截止频率的信号通过。
带通滤波器则允许某一特定频率范围内的信号通过，而带阻滤波器则将某一特定频率范围内的信号阻断。
滤波器广泛应用于无线通信系统中，用于去除干扰信号、选择特定信号等。
四、功分器功分器又称功率分配器，是微波系统中常见的一类器件，它用于将一个输入信号按照一定的功率分配比例分配到多个输出端口上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：
优译微带隔离器
以上均为常用微波元件的简要介绍。
References:
1.
2: 近代物理实验（Google 图书）
3：https:///wiki/Microwave
4：Pictures By UIY
关于优译：
优译创立于中国深圳市，注册资金2亿元人民币，是集军民用微波通信器件开发、设计与生产的一体化企业，产品远销海内外。
公司成立于2003年，依托产业优势，凭借过硬的专业技术，以国内、国际双规运营的经验模式，在微波通信行业赢得信誉和口碑，生产的产品频率范围从300KHz 至110GHz, 功率高可达20KW，广泛使用于民用、军事、航天、空间技术等领域。
优译公司始终秉承“诚信为先、顾客至上、敢于创新”的经营理念，坚持以“技术优势为根本，以市场需求为导向”。
公司成立以来与国内外知名企业、院校、科研机构进行相互交流并深度合作，为产品开发研究奠定了技术基础。
公司在不断发展和壮大的同时，不断追求更加良好的企业品质，从专业化公司向多元化企业稳步迈进，欢迎来自世界各地的合作伙伴选择与我们合作，感受优译公司科技创业的力量，期待共同开创美好的明天！
优译主要生产的产品：射频隔离器、环形器、衰减器、负载、合路器、功分器、电桥、滤波器、放大器等微波通讯产品。
附：更多产品型号可参考优译有限公司官网：。