射频与微波技术知识点总结

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射频与微波技术知识点总结

射频与微波技术知识点总结

射频/微波的特点: 1.频率高 2.波长短 3.大气窗口 4.分子谐振微波频率:3003000 波长:0.11m独特的特点:的波长与自然界物体尺寸相比拟在波段,由于导体的趋肤效应、介质损耗效应、电磁感应等影响,期间区域不再是单纯能量的集中区,而呈现分布特性。

长线概念:通常把导线(传输线)称为长线,传统的电路理论已不适合长线!系统的组成:传输线:传输信号微波元器件:完成微波信号的产生、放大、变换等和功率的分配、控制及滤波天线:辐射或接收电磁波微波、天线与电波传播的关系:(简答)微波:对象:如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输目的:希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输;天线任务:将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波,或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波作用:1.有效辐射或接收电磁波;2.把无线电波能量转换为导行波能量电波传播分析和研究电波在空间的传播方式和特点常用传输线机构:矩形波导共面波导同轴线带状线微带线槽线分析方法 场分析法:麦克斯韦方程满足边界条件的波动解传输线上电磁场表达式分析传输特性等效电路法:传输线方程满足边界条件的电压电流波动方程的解沿线等效电压电流表达式分析传输特性称为传输线的特性阻抗特性阻抗Z0通常是个复数, 且与工作频率有关。

它由传输线自身分布参数决定而与负载及信源无关, 故称为特性阻抗对于均匀无耗传输线, 0, 传输线的特性阻抗为 此时, 特性阻抗Z0为实数, 且与频率无关。

常用的平行双导线传输线的特性阻抗有250Ω, 400Ω和600Ω三种。

常用的同轴线的特性阻抗有50 Ω 和75Ω两种。

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、终端负载阻抗及工作频率有关, 且一般为复数, 故不宜直接测量。

无耗传输线上任意相距λ /2处的阻抗相同, 一般称之为λ /2重复性。

传输线上电压和电流以波的形式传播, 在任一点的电压或电流均由沿方向传播的行波(称为入射波)和沿方向传播的行波(称为反射波)叠加而成。

射频与微波技术期末总结

射频与微波技术期末总结

射频与微波技术期末总结一、引言射频与微波技术是电子工程的一个重要分支,它涉及到无线通信、雷达、卫星通信等许多领域。

在过去的几十年里,射频与微波技术经历了巨大的发展和创新,为我们的现代化生活和通信提供了巨大的便利。

本次期末总结将对射频与微波技术的相关知识做一个系统的回顾和总结。

二、射频与微波技术的概述1. 射频与微波技术的起源和发展射频与微波技术起源于20世纪初期,最初应用于无线电通信领域。

后来随着雷达和卫星通信技术的发展,射频与微波技术逐渐成为独立的学科领域,并广泛应用于各个领域。

2. 射频与微波技术的基本概念射频与微波技术是指在射频和微波频段工作的电子设备和系统的设计、分析和应用。

射频频段通常定义为3-3000 MHz,微波频段通常定义为1-300 GHz。

射频和微波波段有很多特殊的性质,例如衰减、穿透能力以及大气吸收等。

三、射频与微波技术的电路设计1. LNA设计低噪声放大器(LNA)是射频电路中非常重要的组成部分。

它的作用是放大输入信号并尽量减小噪声。

在LNA设计中,需要考虑噪声系数、增益和稳定性等因素。

2. 射频开关设计射频开关的设计是为了实现信号的路由和选择。

它对射频系统的性能和功能有着重要的影响。

在射频开关的设计中,需要考虑传输损耗、隔离度和插入损耗等。

3. 射频功率放大器设计射频功率放大器(PA)是将低功率信号放大到高功率的关键部分。

它在无线通信系统中起到提高信号传输距离和质量的作用。

在射频功率放大器的设计中,需要考虑效率、线性度和带宽等因素。

四、射频与微波技术的无线通信应用1. 无线电通信射频与微波技术在无线电通信中有着广泛的应用。

它可以用于手机、无线局域网和卫星通信等。

2. 雷达技术雷达是利用射频与微波技术实现目标探测、跟踪和测距的一种技术。

它在军事和民用领域都有广泛的应用。

3. 卫星通信卫星通信是通过射频与微波技术实现地球上不同地区之间的通信。

它在电视广播、互联网和军事通信等方面有着重要的应用。

射频与微波基础知识

射频与微波基础知识

¾ 回波损耗(Return Loss) :传输线上任一点入射功率和反射功率之比
RL( dB
)
= 10 lg⎜⎜⎝⎛
Pi Po
⎟⎟⎠⎞
=
10
lg
⎜⎛ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ⎜

1 Γ2
⎟⎞ ⎟ ⎠
=
−20 lg
Γ
第二章
Z. Q. LI
16
传输线阻抗变换
¾ 基本原理-传输线对阻抗的改变
第二章
Z. Q. LI
17
传输线阻抗变换
= − d V(x) dx
) = − d I( x ) dx
⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩
jωLI( x ) jωCV ( x
= +
− V ( x + Δx ) −V ( x ) Δx
Δx ) = − I( x + Δx ) − Δx
I(
x
)
⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩
d2 dx2 d2 dx2
V (x) + I(x) +
传输线无损耗 γ = α + jβ = jβ
(( )) (( )) Z(d) =
Zin (− d ) =
Z0
1 + ΓLe−2γd 1 − ΓLe−2γd
= Z0
1 + ΓLe−2 jβd 1 − ΓLe−2 jβd
=
Z0
(Z L (Z0
+ +
jZ 0 jZ L
tan tan
βd βd
) )
¾ (电压)驻波比
I ( x)
R1
L1
I (x + Δx)
V (x) R2
x

射频与微波技术原理及应用总结归纳

射频与微波技术原理及应用总结归纳

精心整理射频与微波技术原理及应用培训教材华东师范大学微波研究所一、Maxwell(麦克斯韦)方程Maxwell 方程是经典电磁理论的基本方程,是解决所有电磁问题的基础,它用数学形式概括了宏观电磁场的基本性质。

其微分形式为E DH J D B ρ∇⨯=∂∇⨯=+∇=∇= 对于各向同性介质,有D EB H J Eεμσ=== (1.2)其中D 为电流密度矢量。

方程,得到空间任何位置的电场、磁场分布。

对Maxwell 方程只有公司的Ensemble 和HFSS 、Agilent 公司的Momentum Remcom 公司的XFDTD 等。

0,0J ρ==时,有222200E k E H k H ∇+=∇+= (1.3)其中k 为传播波数,22k ωμε=。

二、传输线理论传输线理论又称一维分布参数电路理论,是射频、微波电路设计和计算的理论基础。

传输线理论在电路理论与场的理论之间起着桥梁作用,在微波网络分析中也相当重要。

1、微波等效电路法低频时是利用路的概念和方法,各点有确切的电压、电流概念,以及明确的电阻、电感、电容等,这是集总参数电路。

在集总参数电路中,基本电路参数为L 、C 、R 。

由于频率低,波长长,电路尺寸与波长相比很小,电磁场随时间变化而不随长度变化,而且电感、电阻、线间电容和电导的作用都可忽略,因此整个电路的电能仅集中于电容中,磁能集中于电感线圈中,损耗集中于电阻中。

射频和微波频段是利用场的概念和方法,主要考虑场的空间分布,测量参数由电压U 、电流I 转化为频率f 、功率P 、驻波系数等,这是分布参数电路。

在分布参数电路中,电磁场不仅随时间变化也随空间变化,相位有明显的滞后效应,线上每点电位都不同,处处有储能和损耗。

由于匀直无限长的传输系统在现实中是不存在的,因此工程上常用微波等效电路法。

微波等效电路法的特点是:一定条件下“化场为路”(1)(2)(3)2、传输线方程及其解传输线方程是传输线理论的基本方程,的微分方程。

射频与微波技术

射频与微波技术

射频与微波技术:让我们的世界更连通近年来,的发展和应用越来越受到关注。

从无线通讯到医疗设备,从航空航天到军事领域,这项技术已经渗透到了我们生活的各个方面。

那么,什么是射频和微波技术呢?它有哪些优点和应用呢?本文将探讨这些问题,为大家揭秘的奥秘。

一、的基本概念简单来说,射频就是指频率在几个千赫兹至几个千兆赫兹之间的无线电波。

而微波则是频率在1千兆赫兹至300千兆赫兹之间的电磁波。

与低频和中频相比,射频和微波的频率高,波长短,传输速度快,能量密度大,能够穿透障碍物并传输较远的距离。

这些特点使得射频和微波技术成为了一种重要的通信手段。

二、的优点1.高速传输:射频和微波技术的传输速度非常快,比起传统的有线传输方式,能够提高数据传输的效率。

2.节省空间:相对于有线传输方式而言,射频和微波技术的设备和器件体积小巧,节省了空间,适用于各种紧凑的应用场景。

3.维护成本低:无需担心线缆老化和损坏问题,也无需担心设备移动或更改位置带来的麻烦。

这样,射频和微波技术能够降低系统部署和维护的成本。

4.无干扰:射频和微波技术的传输方式可以减少噪音和干扰的影响,避免信息的损失和干扰。

三、的应用1.通讯领域:射频和微波技术在通讯领域的应用非常广泛,如手机、对讲机、卫星通讯等。

除此之外,无线电台、微波通道、通讯系统的天线等也都使用了这项技术。

2.医疗设备:射频和微波技术在医疗设备领域也有着广泛的应用,如磁共振成像、医疗诊断、治疗设备等。

3.航空航天:射频和微波技术在航空航天领域也有着广泛的应用,如雷达、导航设备等。

4.军事领域:射频和微波技术在军事领域的应用非常广泛,如合成孔径雷达、电子对抗等。

四、未来展望随着科技的不断发展,也将得到进一步的发展和应用。

例如,5G通讯技术的使用已经慢慢普及,机器人、智能家居等智能设备的开发也需要大量依赖射频和微波技术,这将为的发展提供更广阔的应用空间。

总之,的不断发展和应用,不仅让我们的生活更加便捷、舒适,而且也为人类社会的进步和发展作出了巨大的贡献。

射频微波基础知识

射频微波基础知识

射频微波基础知识射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。

每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。

有线电视系统就是采用射频传输方式的。

在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场;交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。

在电磁波频率低于100khz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波成为射频,英文缩写:RF一、射频和微波技术基础知识1、什么是射频?射频(RF)是指无线通信系统中使用的电磁频率范围。

它涵盖了广泛的频率范围,通常从3kHz(千赫)到300GHz(千兆赫)。

射频信号的特点是能够长距离传播并穿过障碍物,这使其成为各种通信应用的理想选择。

2、微波频率微波是射频频率的一个子集,频率范围为300MHz(兆赫)到300GHz。

虽然微波仍然是像射频一样的电磁波,但它们具有更短的波长,这在特定应用中提供了某些优势,例如高数据传输速率和精确成像能力。

二、射频和微波技术的应用1、无线通信射频和微波技术最突出的应用之一是在无线通信系统中。

从简单的无线电传输到复杂的蜂窝网络,射频技术使移动设备上的语音通话、短信、互联网浏览和视频流成为可能。

此外,Wi-Fi网络、蓝牙连接和其他无线协议依赖RF信号进行无缝数据交换。

2、卫星通信卫星通信严重依赖微波频率。

地球静止轨道或近地轨道卫星利用微波远距离传输电视信号、互联网数据和电话,确保在传统通信基础设施有限,或无法使用的偏远地区实现全球连接。

3、雷达系统微波雷达系统对各种应用至关重要,包括空中交通管制、天气监测和军事防御。

雷达使用微波脉冲来探测物体的存在、距离和速度,从而进行精确的跟踪和分析。

4、医疗应用射频和微波技术在医学领域有着重要的应用,例如磁共振成像(MRI)和微波消融。

最新射频与微波技术知识点总结

最新射频与微波技术知识点总结

射频/微波的特点: 1.频率高 2.波长短 3.大气窗口 4.分子谐振 微波频率:300MHz-3000GHz 波长:0.1mm-1m独特的特点:RF/MW 的波长与自然界物体尺寸相比拟在RF/MW 波段,由于导体的趋肤效应、介质损耗效应、电磁感应等影响,期间区域不再是单纯能量的集中区,而呈现分布特性。

长线概念:通常把RF/MW 导线(传输线)称为长线,传统的电路理论已不适合长线! RF/MW 系统的组成:传输线:传输RF/MW 信号微波元器件:完成微波信号的产生、放大、变换等和功率的分配、控制及滤波 天线:辐射或接收电磁波 微波、天线与电波传播的关系:(简答) 微波:对象:如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输目的:希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输; 天线任务:将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波,或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波 作用:1.有效辐射或接收电磁波;2.把无线电波能量转换为导行波能量 电波传播分析和研究电波在空间的传播方式和特点常用传输线机构:矩形波导 共面波导 同轴线 带状线微带线 槽线分析方法称为传输线的特性阻抗特性阻抗Z0通常是个复数, 且与工作频率有关。

它由传输线自身分布参数决定而与负载及信源无关, 故称为特性阻抗 对于均匀无耗传输线, R=G=0, 传输线的特性阻抗为 此时, 特性阻抗Z0为实数, 且与频率无关。

常用的平行双导线传输线的特性阻抗有250Ω, 400Ω和600Ω三种。

常用的同轴线的特性阻抗有50 Ω 和75Ω两种。

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、终端负载阻抗及工作频率有关, 且一般为复数, 故不宜直接测量。

无耗传输线上任意相距λ /2处的阻抗相同, 一般称之为λ /2重复性。

传输线上电压和电流以波的形式传播, 在任一点的电压或电流均由沿-z 方向传播的行波(称为入射波)和沿+z 方向传播的行波(称为反射波)叠加而成。

射频与微波知识点总结

射频与微波知识点总结

射频与微波知识点总结一、引言射频(Radio Frequency, RF)与微波(Microwave)技术在现代通信、雷达、无线电频谱、天线设计等领域发挥着重要作用。

射频与微波技术涉及到电磁波的传播、调制解调、射频功率放大、频率变换、天线设计等方面的知识。

本文将从射频与微波的基本原理、传输线理论、射频放大器、射频调制解调、天线设计等方面进行知识点总结。

二、射频与微波的基本原理1. 电磁波的基本概念电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。

根据波长的不同,电磁波可以分为射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频段的电磁波。

射频与微波技术主要涉及射频和微波频段的电磁波。

2. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、速度、传播特性等基本特性。

其中,波长和频率之间的关系由光速公式c=λf(c为光速,λ为波长,f为频率)决定。

在射频与微波领域,常用的频率单位有千兆赫兹(GHz)、兆赫兹(MHz)和千赫兹(kHz)等,波长单位常用的是米(m)。

根据电磁波在介质中传播的特性,常见的介质波速和传播常数也会影响射频微波在介质中的传播特性。

3. 电磁波在空间中的传播电磁波在自由空间中传播的特性是由麦克斯韦方程组决定的,其中包括麦克斯韦方程组的电场和磁场分布规律、电磁波的波动性等。

了解电磁波在不同介质中的传播特性有利于射频与微波技术在不同环境中的应用。

4. 电磁波的天线辐射和接收天线是电磁波的辐射和接收装置,根据天线的结构和工作原理,天线可以分为定向天线和非定向天线。

定向天线主要用于定向传输和接收电磁波;非定向天线主要用于对全向的电磁波进行辐射和接收。

天线的辐射和接收特性与天线的形状和尺寸、频率、方向性等因素有关。

三、传输线理论1. 传输线的基本概念传输线是用于传输电磁波的导线或介质,主要包括同轴电缆、微带线、矩形波导和圆柱波导等。

传输线具有阻抗匹配、功率传输和信号传输等功能。

根据传输线的不同特性和应用场景,可以选择不同类型的传输线。

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电压驻波比有时也称为电压驻波系数, 简称驻波系数, 其倒数称为行波系数, 用 K 表示。
当|Γl|=0 即传输线上无反射时, 驻波比ρ=1; 而当|Γl|=1,即传输线上全反射时, 驻波比ρ→∞, 因此驻波比ρ的取
值范围为 1≤ρ<∞。可见,驻波比和反射系数一样可用来描述传输线的工作状态。
行波状态就是无反射的传输状态, 此时反射系数Γl=0, 而负载阻抗等于传输线的特性阻抗, 即 Zl=Z0, 也可称此时
上接匹配负载即可测得散射矩阵的各个参量。 对于互易网络: S12=S21 对于对称网络: S11=S22 对于无耗网络: [S]+[S]=[E]
b1 b2
S11 S21
S12 a1
S22
a2
[b] [S][a]
其中,[S]+是[S]的转置共轭矩阵,[E]为单位矩阵。
另外,工程上经常用的回波损耗和插入损耗与[S]参数的关系可表达为
[U]为电压矩阵, [I]为电流矩阵, 而[Z]是阻抗矩阵, 其中 Z11、 Z22 分别是端口“1”和“2”的自阻抗; Z12、
Z21 分别是端口“1”和“2”的互阻抗。
U1
U
2
Z11 Z 21
Z12 I1
Z
22
I
2
[Z]矩阵中的各个阻抗参数必须使用开路法测量, 故也称为开路阻抗参数, 而且由于参考面选择不同, 相应的阻抗
阻抗
对于均匀无耗传输线, R=G=0, 传输线的特性阻抗为
Z0
L C
此时, 特性阻抗 Z0 为实数, 且与频率无关。
常用的平行双导线传输线的特性阻抗有 250Ω, 400Ω和 600Ω三种。
常用的同轴线的特性阻抗有 50 Ω 和 75Ω两种。
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、终端负载阻抗及工作频率有关, 且一
任意频率均能在此类传输线上传输。
将 Ez≠0 而 Hz=0 的波称为磁场纯横向波, 简称 TM 波, 由于只有纵向电场故又称为 E 波。
将 Ez=0 而 Hz≠0 的波称为电场纯横向波, 简称 TE 波, 此时只有纵向磁场,故又称为 H 波。
无论是 TM 波还是 TE 波,其相速 vp=vp / c rr 均比无界媒质空间中的速度要快, 故称之为快波。
在 0<z<λ /4 内, Zin=jX 相当于一个纯电感, 在λ /4<z< λ /2 内, Zin=-jX 相当于一个纯电容,从终端起每隔
λ/4 阻抗性质就变换一次, 这种特性称为λ /4 阻抗变换性。
无耗传输线上距离为λ/4 的任意两点处阻抗的乘积均等于传输线特性阻抗的平方, 这种特性称之为λ /4 阻抗变
具有相同的传输特性。
主模:在导行波中截止波长λc 最长的导行模称为该导波系统的主模, 因而也能进行单模传输
矩形波导的主模为 TE10 模
波导尺寸越大, 频率越高, 则功率容量越大。而当负载不匹配时, 由于形成驻波, 电场振幅变大, 因此功率容量会变

当允许传输功率不能满足要求时,可采用下述措施:
(1)在不出现高次模的条件下,适当加大波导的窄边尺寸 b;
U max
U m in
目的:希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输;
天线
任务:将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波,或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波
作用:1.有效辐射或接收电磁波;2.把无线电波能量转换为导行波能量
电波传播
分析和研究电波在空间的传播方式和特点
常用传输线机构:矩形波导
长线概念:通常把 RF/MW 导线(传输线)称为长线,传统的电路理论已不适合长线!
RF/MW 系统的组成:
传输线:传输 RF/MW 信号
微波元器件:完成微波信号的产生、放大、变换等和功率的分配、控制及滤波
天线:辐射或接收电磁波
微波、天线与电波传播的关系:(简答)
微波: 对象:如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输
平面型传输线的基本结构有两种形式:带状线、微带线。它们均属于双导体传输线,主要传输的是 TEM 波。 一般来说衰减主要是由导体损耗及介质损耗引起的 带状线传输的主模是 TEM 模,但若尺寸选择不合理也会引起高次模 TE 模和 TM 模。 微带线所传输的波为准 TEM 波 微带线的色散特性: 色散是指电磁波的相速、特性阻抗等随频率而变的现象。当频率较低时,微带线上传播的波基本上是准 TEM 模, 故可不考虑色散。当频率较高时,微带线的特性阻抗与相速随着频率变化而变化,即具有色散特性; 频率 f↑→相速 vp↓、εe↑、特性阻抗 Z0↓ 偶模激励 对称面上磁场的切向分量为零,电力线平行于对称面, 对称面可等效为“磁壁”; 奇模激励 对称面上电场的切向分量为零, 对称面可等效为“电壁” 金属条带与地共面的优点:1.低色散宽频带特性 2.便于与其它元器件连接 3.特性阻抗调整方便 4.方便构成无源部 件及平面天线的馈电 介质波导的应用:应用在毫米波段的传输器件 介质波导的分类:开放式介质波导:圆形介质波导和介质镜像线。半开放式介质波导:H 形波导和 G 形波导 光纤折射率:
Z 参数也不同。
互易网络:如果任意网络是线性互易的,或说线性可逆矩阵
ij
Z ji ,Yij
Y ji
对称网络:
Zii Z jj ,Yii Yjj
无耗网络:即对于无耗网络,阻抗矩阵的各项的实部均等于零;即阻抗矩阵为虚数矩阵。
同理无耗网络的导纳矩阵各导纳的实部也等于零,导纳矩阵亦为虚数矩阵。
[S]矩阵的各参数是建立在端口接匹配负载基础上的反射系数或传输系数。 这样利用网络输入输出端口的参考面
共面波导 同轴线 带状线
微带线
槽线
分析方法
场分析法:麦克斯韦方程 满足边界条件的波动解 传输线上电磁场表达式 分析传输特性
等效电路法:传输线方程 满足边界条件的电压电流波动方程的解 沿线等效电压电流表达式 分析传输特性
Z0 (R jL) /(G jC) 称为传输线的特性阻抗 特性阻抗 Z0 通常是个复数, 且与工作频率有关。 它由传输线自身分布参数决定而与负载及信源无关, 故称为特性
缺点:精度不高 解决方法——多点测量
S11 m
S122
2(m
s )(0 0 s
m
)
S22
0
2m 0 s
s
线性非互易元器件:主要是指铁氧体器件,它的散射矩阵不对称,但仍工作在限行区域,主要包括隔离器、环行器
光纤芯与包层相对折射率差: n1 n2 n1
将这一角度的正弦值定义为光纤数值孔径,即:
NA sin
NA 用相对折射率差Δ来描述: NA n1(2)1/ 2
为取得较大的数值孔径,相对折射率差Δ应取大一些。 零色散工作原理:(简答) 光纤色散主要有材料色散、波导色散和模间色散三种色散效应。 材料色散和波导色散随波长的变化呈相反的变化趋势,因此总会存在着两种色散大小相等符号相反的波长区,即总 色散为 0 或很小的区域。1.55μm 零色散单模光纤即根据此原理制成。 光纤的损耗影响了传输距离,而光纤的色散影响了传输带宽和通信容量。
TM11 模是矩形波导 TM 波的最低次模, 其它均为高次模。
可见当工作波长λ小于某个模的截止波长λc 时, β2>0, 此模可在波导中传输, 称为传导模; 当工作波长λ大于
某个模的截止波长λc 时, β2<0, 此模在波导中不能传输, 称为截止模。一个模能否在波导中传输取决于波导结
构和工作频率(或波长)。对相同的 m 和 n, TEmn 和 TMmn 模具有相同的截止波长,称为简并模, 虽然场分布不同, 但
小越好)
当 Zl=Z0 时, Γl=0, 即负载终端无反射, 此时传输线上反射系数处处为零, 一般称之为负载匹配。而当 Zl≠Z0 时, 负
载端就会产生一反射波, 向信源方向传播, 若信源阻抗与传输线特性阻抗不相等时, 则它将再次被反射。
定义传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比, 用ρ表示:
射频/微波的特点: 1.频率高 2.波长短 3.大气窗口 4.分子谐振
微波频率:300MHz-3000GHz 波长:0.1mm-1m
独特的特点:RF/MW 的波长与自然界物体尺寸相比拟
在 RF/MW 波段,由于导体的趋肤效应、介质损耗效应、电磁感应等影响,期间区域不再是单纯能量的集中区,而
呈现分布特性。
[T]为双端口网络的传输矩阵。其中 T11 表示参考面 T2 接匹配负载时, 端口“1”至端口“2”的电压传输系数的 倒数, 其余三个参数没有明确的物理意义。
a1 b1
T11 T21
T12 T22
b2 a2
T
ab22Biblioteka 三点测量法令终端短路、开路和接匹配负载时, 测得的输入端反射系数分别为Γs, Γo 和Γm, 代入
式中,
kc

2

2
a b
为矩形波导 TE 波的截止波数, 显然它与波导尺寸、传输波型有关。m 和 n 分别代
表 TE 波沿 x 方向和 y 方向分布的半波个数, 一组 m、n, 对应一种 TE 波, 称作 TEmn 模; 但 m 和 n 不能同时为零, 否
则场分量全部为零。
因此, 矩形波导能够存在 TEm0 模和 TE0n 模及 TEmn(m,n≠0)模; 其中 TE10 模是最低次模, 其余称为高次模。
(2)密闭波导并充以压缩空气或惰性气体来提高介质的击穿强度;
(3)保持波导内壁清洁和干燥;
(4)提高行波系数,减少反射。
场的极化方向具有不确定性, 使导行波的场分布在φ方向存在 cosmj 和 sinmj 两种可能的分布, 它们独立存在, 相互
正交, 截止波长相同, 构成同一导行模的极化简并模。 由于圆波导具有轴对称性,对 m≠0 的任意非圆对称模式,横向电磁场可以有任意的极化方向而截波数相同,任意 极化方向的电磁波可以看成是偶对称极化波和奇对称极化波的线性组合。偶对称极化波和奇对称极化波具有相同的 场分布,故称之为极化简并。 圆形波导中,TE11 模的截止波长最长,是圆波导中的最低次模,也是主模。 TM01 模是圆波导的第一个高次模。由于它具有圆对称性故不存在极化简并模 比 TM01 模低的模式有 TE11、TM01、TE21 模,它与 TM11 模是简并模。它也是圆对称模,故无极化简并 波导的激励:电激励 磁激励 孔缝激励 微波集成电路: 优点:体积小、重量轻、低剖面、可靠性高、性能优越、一致性好、成本低; 缺点:损耗大、功率容量小、品质因数 Q 较低 各种微波集成传输系统,归纳起来可分为四大类:
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