天线的类型及分析
物理天线知识点总结

物理天线知识点总结一、天线的分类天线可以根据它的结构、工作频率、工作方式等不同特征进行分类。
根据天线的结构,天线可以分为线性天线、面状天线、体状天线等。
根据天线的工作频率,天线可以分为超高频天线、甚高频天线、高频天线等。
根据天线的工作方式,天线可以分为接收天线、发射天线、双工天线等。
此外,根据天线的工作原理,天线还可以分为定向天线、全向天线等。
二、天线的工作原理天线是通过改变电流和电压的分布来产生电磁波。
当电流通过天线时,会在天线上产生一个电磁场。
这个电磁场会向周围空间辐射出去,形成电磁波。
同时,当有外界的电磁波作用在天线上时,天线也会感应出电流和电压。
这样,天线在电磁波的发射和接收中发挥作用。
三、天线的设计方法天线的设计是一个复杂的过程,需要考虑多种因素,包括天线的工作频率、方向性、增益、波束宽度、阻抗匹配等。
在天线的设计中,通常需要用到一些工具,如天线模拟软件、电磁场仿真软件等。
天线的设计方法包括复合结构天线的设计、微带天线的设计、阵列天线的设计等。
这些设计方法大大提高了天线的工作性能和可靠性。
四、天线的性能分析天线的性能分析是对天线的工作性能进行评估和优化的过程。
通过对天线的参数和特性进行测试和分析,可以了解天线的工作状况和性能指标,为天线的改进和优化提供依据。
常用的天线性能分析方法包括天线参数测量、天线阻抗匹配、波束宽度测量等。
五、天线的应用天线在无线通信、雷达、卫星通信、电视广播等领域中有着广泛的应用。
在无线通信系统中,天线是信息传输的关键设备,它的工作性能直接影响到通信系统的稳定性和可靠性。
在雷达系统中,天线是用来发射和接收雷达信号,它的性能直接影响到雷达的探测性能和分辨率。
在卫星通信系统中,天线是用来与卫星间进行通信,它的性能直接影响到卫星通信的质量和覆盖范围。
在电视广播系统中,天线是用来接收广播信号的,它的性能直接影响到电视节目的清晰度和稳定性。
总结:物理天线是无线通信和雷达系统中不可或缺的重要组成部分。
常用线天线分类

常用线天线分类常用线天线分类有很多,下面给大家介绍几种:根据天线的构造特点,可以将其分为,常规型天线,接收电路、发射电路和匹配电路等。
常规天线主要由全金属半波振子天线、全塑料体声喇叭和馈源等构成,具有良好的方向性,尺寸小巧,易与微波集成电路相匹配,价格便宜等优点。
( 1)半波振子天线半波振子天线是由全金属片组成的固定形状的天线,半波振子天线具有很高的功率增益,其最高工作频率范围为40~120千赫。
对于中短波段的半波振子天线,应使用匹配线圈进行馈电和匹配。
半波振子天线所用的金属材料有纯铝、铝合金、铍铜等。
通常它们的高频特性不如铜和石墨,但能够提供比铝、铍铜更高的功率。
半波振子天线一般采用螺旋线或双圆弧面形式。
一般说来,当馈电电缆与天线间距离d的变化超过约15%时,应当考虑半波振子天线的设计。
在整个波长区内,半波振子天线具有优良的方向性,而且其高频性能较好。
( 2)宽频带低噪声放大器对于任何天线,为了改善天线性能,必须考虑到有效带宽的选择问题。
实际上,我们是在寻找放大器增益的上限。
在我们所要求的带宽以外的部分,将产生副作用。
宽频带低噪声放大器就是为了解决这个问题而研制的。
宽频带低噪声放大器由频率选择器、电压放大器、控制电路和偏置电路组成。
频率选择器包括单元,它把接收机输出信号频率按一定函数关系调谐到给定的带宽以上,从而保证接收机输出信号在整个带宽内有一定的信噪比。
这些原则性的考虑,使得宽频带低噪声放大器在实际应用中获得广泛的成功。
( 3)功率放大器电视广播中的天线是将视频载波信号功率放大后,由扬声器辐射出去。
这就要求天线本身的输入阻抗很高,因此不需要前置放大器。
天线的输出阻抗取决于天线的频率,因此还需要考虑相位校正电路。
天线输入信号经功率放大器放大后,往往会产生非常严重的交叉耦合干扰,这是普通的宽频带低噪声放大器无法克服的缺陷。
另外,天线的驻波比也影响着输出功率的大小。
天线的分类

天线的分类
1、按工作性质可分为发射天线和接收天线。
2、按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。
3、按方向性可分为全向天线和定向天线等。
4、按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。
5、按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。
描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽。
6、按维数来分可以分成两种类型:一维天线和二维天线
一维天线:由许多电线组成,这些电线或者像手机上用到的直线,或者是一些灵巧的形状,就像出现电缆之前在电视机上使用的老兔子耳朵。
单极和双极天线是两种最基本的一维天线。
二维天线:变化多样,有片状(一块正方形金属)、阵列状(组织好的二维模式的一束片)、喇叭状、碟状。
7、天线根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、车载天线、基地天线三大类。
手持台天线:就是个人使用手持对讲机的天线,常见的有橡胶天线和拉杆天线两大类。
车载天线:是指原设计安装在车辆上通讯天线,最常见应用最普遍的是吸盘天线。
车载天线结构上也有缩短型、四分之一波长、中部加感型、八分之五波长、双二分之一波长等形式的天线。
基地台天线:在整个通讯系统中具有非常关键的作用,尤其是作为通讯枢纽的通信台站。
常用的基地台天线有玻璃钢高增益天线、四环阵天线(八环阵天线)、定向天线。
天线和微波技术中的天线类型介绍

天线和微波技术中的天线类型介绍天线是通信领域中广泛使用的一种设备,用于收发无线电波信号。
在微波技术中,天线的类型多种多样,每一种天线都有其独特的优点和适用场景。
本文将介绍几种常见的天线类型,在简要介绍其原理和特点的同时,还将探讨其在不同的应用领域中的应用。
一、偶极天线偶极天线是最基本和最常用的天线类型之一。
其结构简单,通常由一对互相对称的导体构成。
偶极天线主要用于接收和发射无线电波,其工作频率范围广泛,从几千赫兹到数百吉赫兹不等。
偶极天线的优点是易于制造,而且天线本身不需要进行特殊的解耦设计。
这使得它成为了无线通信和广播领域的理想选择。
二、方向性天线方向性天线是一种具有明确辐射方向的天线类型。
它主要通过限制天线在特定方向上的辐射能量,以便更好地集中信号。
方向性天线常用于无线通信系统中,用于增加信号传输的距离和强度。
基于不同的设计原理,方向性天线可以分为常见的两种类型:定向天线和定向性天线。
定向天线通过定向辐射辐射能量,以便将信号集中在特定区域内。
而定向性天线则可以通过电子调谐和信号处理技术,自动跟踪信号源的方向。
三、扩束天线扩束天线是一种通过集中信号辐射以提高天线增益的天线类型。
它主要通过在发射和接收器之间添加反射器和透镜等装置来实现辐束。
扩束天线的应用非常广泛,例如在雷达系统中用于提高目标探测和跟踪的准确性,或者在卫星通信系统中用于增加信号传输的距离和质量。
四、天线阵列天线阵列是由多个天线单元组成的天线系统。
它通过联合操作单个天线单元,以实现更大的增益、更高的信噪比和更好的指向性。
天线阵列的设计复杂度相对较高,但是其在无线通信、雷达、卫星通信和航空导航等领域中的应用价值巨大。
五、微带天线微带天线是一种以微带线和介质基片作为支撑结构的天线。
其结构紧凑、制造成本低廉,被广泛应用于卫星通信、无线电频段标签系统和手机通信等领域。
微带天线具有宽带性能、较好的辐射特性和方便的制造工艺,是当今天线设计的热点研究领域之一。
天线的分析报告

天线的分析报告1. 引言天线是无线通信系统中至关重要的组成部分。
它能够传输和接收无线信号,并将电能转换为电磁波辐射或从电磁波中提取能量。
在本文档中,我们将对天线进行分析和评估,以了解其性能、特性和应用。
2. 天线的基本原理天线根据其工作原理可以分为两类:发射天线和接收天线。
发射天线将电能转换为电磁波辐射,使其能够传输信号。
接收天线从电磁波中提取能量,并将其转换为电信号。
常见的天线类型包括偶极子天线、喇叭天线、补偿天线等。
3. 天线的参数和特性3.1 增益天线的增益是评估其向特定方向辐射或接收信号能力的参数。
增益越高,天线在特定方向上的信号传输或接收效果越好。
3.2 方向性天线的方向性指其辐射或接收信号的范围和方向。
有些天线是全向的,即在所有方向上都能接收或辐射信号,而其他天线是定向的,只在特定方向上有较强的接收或辐射能力。
3.3 阻抗匹配阻抗匹配是指天线与传输线之间的电阻匹配情况。
阻抗不匹配可能导致信号的反射和损耗。
因此,天线的阻抗特性需要与传输线的阻抗相匹配,以确保信号的有效传输。
3.4 频率响应天线的频率响应是指天线在不同频率下的工作能力。
天线应具备较宽的频率响应范围,以适应不同频率的信号传输和接收需求。
4. 天线的设计和优化天线的设计和优化过程通常涉及有限元仿真和实验验证。
通过仿真软件模拟天线的电磁场分布和性能参数,可以快速评估设计方案的优劣。
实验验证通常通过天线测试台进行,以验证仿真结果的准确性及天线的实际性能。
5. 天线的应用领域天线广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、无线电广播等领域。
不同的应用场景和需求会对天线的性能参数提出不同的要求,因此需要根据具体需求选择合适的天线类型和配置。
6. 总结通过对天线的分析和评估,我们深入了解了天线的基本原理、参数和特性。
天线是实现无线通信的关键部件,其性能和设计优化对整个通信系统的性能和可靠性至关重要。
在未来的发展中,我们可以期待更高性能、更多功能的天线应用于各个领域,推动通信技术的不断进步。
天线 结构 分类

天线结构分类天线是一种用于接收和发送无线信号的装置,广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
根据其结构和工作原理的不同,天线可以分为多种类型。
本文将从天线结构的角度介绍几种常见的天线分类。
一、按天线结构分类1. 线性天线线性天线是最常见的一种天线,其结构通常由一根导体构成,如直线天线、折线天线等。
直线天线是最简单的一种天线,常见的有偶极子天线、单极子天线等。
折线天线则是由多段导体组成,可以增加天线的长度和增益。
2. 环形天线环形天线是由一个或多个环形导体构成的天线,如圆环天线、螺旋天线等。
环形天线具有较宽的工作频带和较好的方向性,广泛应用于通信和雷达系统中。
3. 阵列天线阵列天线是由多个天线元件组成的天线系统,可以通过控制每个天线元件的相位和振幅来实现波束的形成和指向性的控制。
阵列天线具有高增益、高方向性和抗干扰能力强的特点,被广泛应用于通信、雷达和卫星通信等领域。
4. 反射天线反射天线是通过反射器将无线信号聚焦到天线元件上的一种天线结构,常见的有抛物面天线、半波子天线等。
反射天线具有较高的增益和较好的方向性,被广泛应用于卫星通信和雷达系统中。
5. 型宽天线型宽天线是一种具有较宽工作频带的天线,常见的有短偶极子天线、螺旋天线等。
型宽天线具有较好的频率响应和宽带性能,在通信和雷达系统中得到广泛应用。
二、不同结构天线的特点和应用1. 线性天线通常具有较简单的结构和较低的成本,适用于短距离通信和移动通信系统中。
偶极子天线常用于无线电通信、电视和移动通信系统。
2. 环形天线由于其较宽的工作频带和较好的方向性,适用于多频段通信和雷达系统中。
圆环天线常用于电子对抗和无线电测向系统。
3. 阵列天线由于其高增益和抗干扰能力强的特点,适用于远距离通信和雷达系统中。
阵列天线常用于卫星通信、雷达和无线电测向系统。
4. 反射天线由于其较高的增益和较好的方向性,适用于卫星通信和雷达系统中。
抛物面天线常用于卫星通信和微波通信系统。
无线电天线的种类
【短波天线】工作于短波波段的发射或接收天线,统称为短波天线。
短波主要是借助于电离层反射的天波传播的,是现代远距离无线电通信的重要手段之一。
【超短波天线】工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。
【微波天线】工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的发射或接收天线,统称为微波天线。
微波主要靠空间波传播,为增大通信距离,天线架设较高。
【定向天线】向某个方向传播的天线。
【不定向天线】在各个方向上均匀辐射或接收电磁波的天线,称为不定向天线,如小型通信机用的鞭状天线等。
【宽频带天线】方向性、阻抗和极化特性在一个很宽的波段内几乎保持不变的天线,称为宽频带天线。
【调谐天线】仅在一个很窄的频带内才具有预定方向性的天线,称为调谐天线或称调谐的定向天线。
同相水平天线、折合天线、曲折天线等均属于调谐天线。
【垂直天线】垂直天线是指与地面垂直放置的天线。
它有对称与不对称两种形式,而后者应用较广。
对称垂直天线常常是中心馈电的。
不对称垂直天线则在天线底端与地面之间馈电,其最大辐射方向在高度小于1/2波长的情况下,集中在地面方向,故适应于广播。
不对称垂直天线又称垂直接地天线。
【倒L天线】在单根水平导线的一端连接一根垂直引下线而构成的天线。
因其形状象英文字母L倒过来,故称倒L形天线。
倒L天线一般用于长波通信。
它的优点是结构简单、架设方便;缺点是占地面积大、耐久性差。
【T形天线】在水平导线的中央,接上一根垂直引下线,形状象英文字母T,故称T形天线。
它是最常见的一种垂直接地的天线。
它的水平部分辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。
一般用于长波和中波通信。
【伞形天线】在单根垂直导线的顶部,向各个方向引下几根倾斜的导体,这样构成的天线形状象张开的雨伞,故称伞形天线。
特点和用途与倒L形、T形天线相同。
【鞭状天线】鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1/4或1/2波长。
大多数鞭状天线都不用地线而用地网。
小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分,其作用是将电信号转化为电磁波,并进行无线传输。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识,包括天线的类型、工作原理、性能指标等内容。
一、天线的类型移动通信基站天线可以根据不同的分类方式进行分类。
根据天线的工作频段,可以分为以下几类:1. 宽频段天线:适用于多频段的通信系统,能够覆盖不同频段的通信需求。
2. 扇形覆盖天线:用于小区域通信,形状呈扇形,信号覆盖范围有限。
3. 定向天线:用于长距离通信,信号传输更远且更稳定,但只能在特定方向进行通信。
4. 等向天线:信号传输范围广且均匀,适用于城市通信等环境。
根据天线的形状和结构,还可以分为以下几类:1. 竖直天线:天线的辐射方向主要朝向地面,适用于城市通信等场景。
2. 水平天线:天线的辐射方向主要朝向水平方向,适用于山区等场景。
3. 室内天线:适用于室内信号覆盖,可提供稳定的室内信号传输环境。
4. 中心天线:用于高速列车、高速公路等移动环境下的通信需求。
二、天线的工作原理移动通信基站天线的工作原理是将电信号转化为电磁波,并进行无线传输。
具体工作原理如下:1. 输入信号处理:接收来自基站设备的电信号,并进行处理,使其符合天线的输入要求。
2. 电信号转换:将输入信号转换为高频电磁波,以便进行无线传输。
3. 辐射和传输:将转换后的电磁波通过天线辐射出去,在空间中传输到指定的接收器。
4. 接收器接收:接收器接收到天线辐射出的电磁波,并将其转换为电信号。
三、天线的性能指标移动通信基站天线的性能指标直接影响着通信系统的性能。
常见的天线性能指标包括:1. 增益:衡量天线的辐射效率,增益越高,传输距离越远。
2. 驻波比:衡量天线的匹配程度,驻波比越小,能量传输效率越高。
3. 方向性:衡量天线在不同方向上的辐射效果,方向性越强,信号传输精度越高。
4. 波瓣宽度:衡量天线在空间中的覆盖范围,波瓣宽度越大,覆盖范围越广。
天线研究报告
天线研究报告1. 引言天线是无线通信系统中的重要组成部分,其作用是将电磁波从传输线(如电缆)中转换为空中的电磁波,或者将空中的电磁波转换为传输线中的电磁波。
天线的设计和研究对于提高无线通信系统的性能至关重要。
本报告将对天线的研究进行概述,并介绍一些常见的天线类型和应用场景。
2. 天线的基本原理天线的基本原理是根据远场近似下的Maxwell方程组解,通过适当设计的导体结构来辐射或接收电磁波。
天线可以根据处理的波束方向和频率范围进行分类。
常见的天线类型包括: - 简单天线:如偶极子天线,非常适合工作在理想频率。
- 多频段天线:由多个简单天线组成,可以同时工作在多个频段。
- 方向性天线:通过减少辐射功率到特定方向外,降低其他方向的功率传输。
- 定向天线:通过通过形成一个窄波束,在某个方向上具有高增益。
3. 常见的天线设计3.1 偶极子天线偶极子天线是最简单的天线类型之一,由两根长度为λ/2的导线组成,其中λ是工作频率的波长。
偶极子天线的设计具有广泛的应用,包括无线通信、广播和雷达系统。
3.2 射频饰面天线射频饰面天线是一种采用导电饰面作为天线元素的创新设计。
通过设计导电饰面的形状和排列方式,可以获得更好的辐射特性。
射频饰面天线广泛应用于智能手机和无线通信设备中,提供更稳定和高效的无线通信性能。
3.3 微带贴片天线微带贴片天线是一种非常薄小的天线,可以在微型设备中方便地安装和集成。
微带贴片天线由一片金属贴片和一块底板组成,通过微带线连接到射频设备。
微带贴片天线在移动通信设备、卫星通信和雷达系统中得到广泛的应用。
4. 天线性能评估天线性能评估是天线研究中的重要一环,常见的评估指标包括辐射效率、增益、方向性和带宽。
辐射效率是指天线将输入功率转化为辐射功率的能力,通常以百分比表示。
增益是指天线辐射功率相对于参考天线(如理想偶极子天线)的增加倍数。
方向性是指天线辐射功率在不同方向上的分布,通常以来向性图表示。
天线设计中的基础知识
天线设计中的基础知识无线通信在现代社会中已经成为了不可或缺的一部分,而天线则是无线通信的核心技术。
天线设计的好坏直接影响着无线通信的质量和稳定性。
本文将介绍天线设计中的基础知识。
一、天线的类型天线的类型很多,不同的天线适用于不同的场合和需求。
根据天线的结构和原理,可以将天线分为以下几类。
1.偶极子天线:偶极子天线是最常见的一种天线,它主要用于无线电通信中,广泛应用于电视天线、拉杆天线等。
2.单极天线:单极天线和偶极子天线极为相似,也称为垂直天线,通常用于低频通信。
3.反射天线:反射天线是一种折射天线,在无线电通信网络中广泛应用,最常见的形式是发射塔、电视塔等类型。
4.全向天线:全向天线适用于需要进行全方位通信的场合,比如无线通信基站。
5.定向天线:定向天线是一种方向性天线,能够集中把无线信号发射到某一方向上,适用于需要进行定向通信的场合。
二、天线的性能指标在天线设计中,要考虑的因素较多,其主要性能指标包括以下几点。
1.增益:天线增益是指天线在某个方向上的信号强度与无指向性原点的同一方向上的信号强度之比。
增益值越大,这个方向上的信号捕捉效果就越好。
2.方向性:天线的方向性指天线在某一个方向上集中发射或接收信号的能力。
3.波束宽度:波束宽度是指天线集中发射或接收信号的范围大小,一般用立体角表示。
波束宽度越小,天线方向性越强。
4.驻波比:当天线在工作频段内的传输中遇到其它阻抗时,会引起信号的反射和干扰,这个指标就是反射能量和传输能量之间的比值,通常用于评价天线性能的优劣。
三、天线设计流程天线的设计流程一般包括如下几个步骤。
1. 定义问题:明确天线设计的应用需求及要达成的目标,进行参数筛选和定义。
2. 选取天线类型:根据实际情况选取合适的天线类型。
3. 设计实现:根据天线类型的特点及要求,进行天线设计。
根据需求制定天线的结构参数以及驱动功率、频率范围和增益等指标,以及阻抗、匹配网络等。
4. 仿真模拟:使用仿真软件模拟天线性能,优化天线设计。
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图1.1-1就是一个典型的微波通信系统的组成框
图。
2、微波系统主要的网络参数及其性质 i j为端口 i的输入阻抗 阻抗参数 Z U i ij I 0 I j j i j为端口 i到端口 j的转移阻抗 可逆的网络有Z12=Z21,对称的网络有Z11=Z22,无耗 的网络有Zij为纯虚数 i j为端口 i的输入导纳 导纳参数 Y I i
称为扫频式波谱仪。从原理上来讲,磁场强度和 频率可以在很宽的范围内变化以满足共振条件 的要求。但是从技术的可行性考虑,电子顺磁 共振波谱仪常常采用扫场的工作方式,并且工 作在下表所列的典型波段、频率及对应的共振 磁场强度下。
EPR波谱仪实物:
X波段EPR波谱仪原理方框图
EPR信号产生过程: 由微波源产生的微波能量经过微波桥系统进入谐 振腔。谐振腔放在电磁铁的空隙中间,被测样 品放在腔内,调节磁场强度直至满足共振条件。 这时样品吸收微波能量,从谐振腔反射出来的 微波功率发生了变化,本来调节平衡的微波桥 路失去平衡,通过检波器可以检测出一个共振 跃迁吸收信号。再经放大器放大之后在示波器 上或记录仪上显示出来,这就是EPR信号,该信 号是微波功率对磁场强度的函数曲线。 其中微波系统提供自旋系统发生能级跃迁所需要 的辐射能量并采集谐振腔反射的信号;磁场系 统使自旋系统发生能级分裂,并配有快、慢
收单元及示波管显示单元构成,下面简介各部分 的作用原理。 ME525的基本构成图
(1)基带振荡器 基带振荡器单元提供三种测试信 号:一是扫描信号,包括50Hz电源扫描信号、 18Hz扫描信号及外扫描信号;二是基带信号或微 分信号;三是扫描信号和基带信号的合成信号。 这三种测试信号供仪器内部作扫频振荡器的扫描 信号和调制信号用,以及在面板上输出供测试调 制器时使用。 (2) 中频扫频振荡器 中频扫频电压由调频振荡 器和扫频振荡器差拍构成。其中,调频振荡器输 出的是被基带频率调制了的高频信号。所以通过 差拍产生的70MHz±35MHz(或140MHz±35MHz)信 号,应为被基带信号调频了的宽带扫频信号。 (3) 中频接收单元 ① 跟踪式自动频率控制电路 它的作用相当 于一个标准鉴频器,从扫频信号中将微分信号解
微波系统的主要性能和参数
主讲人:高官胜
成员:田中原 蔡秋月 汪杨茗 宋好亮 张亚军
1、微波系统的定义及组成
2、微波系统主要的网络参数及其性
质
3、微波系统的应用举例
1、微波系统的定义及组成
1.1 微波系统的定义 1.2 微波系统的组成
1.1 微波系统的定义
微波系统是指由微波传输线和微波元器
状频标。它们都由晶体控制,因此准确度较高。由 于各种频标形成电路不同,所以频标的高度不一 样,在荧光屏上看起来容易辨别。 (4) 基带接收单元 基带接收单元由基带信号的 幅度检波和相位检波两部分构成,前者供微分线 性及微分增益测试用;后者供群群时延及微分相 位测试用。为了进行相位检波,相位检波器必须 有一个基准相位。该机采用锁相振荡器来获得原 始调制信号,而不是采用窄带通滤波器,其优点 是通电后仪表可立即进行测试。 (5) 示波管显示单元 由两部分组成,一是包括 聚焦、亮度、水平位移及水平相位调整;二是测 量项目选择部分。
扫描装置以搜索共振信号;样品谐振腔系统是储 存微波能量,也是放置样品和样品发生共振吸 收的场所。 至今波谱仪已经发展了三代:电子管、晶体管和 计算机控制波谱仪。
3.2 微波系统分析仪(ME525型微波系统分析仪) 微波系统分析仪是一种综合性测试仪器,测试项 目较多,把各单项测试所需要的电路组合在一 起,组成一个整机,电路比较复杂、繁多。一 般微波系统分析仪有以下几个部分,即显示单 元、中频接收单元、基带接收单元、基带振荡 器、中频扫频振荡器、上、下变频器等,各单
系数以及电平等,它的主要工作特点有: (1) 扫频带宽达0∽±35MHz; ( 2 ) 中频有 70MHz 和 140MHz 两种,用转换开关 控制;
(3) 动态范围宽;
( 4 ) 频标读数方便,有 1MHz 、 5MHz 、 10MHz 频 标,频标可以在被测曲线上或在基线上显示;
(5) 双踪同时显示;
谢谢大家
LOREM IPSUM DOLOR
元之间由电缆连接。每个单元又由许多 基本电路组成,在测试某一项目时,由 选择开关控制。
ME525型微波系统分析仪能测量和分析 70MHz和140MHz中频系统的各种主要性 能,其中有:群时延特性、调制器和解 调器的微分特性、微分相位特性、中频 调频特性、中频和基带的回波损耗、频 偏、调幅-调相转换系数、中频的限幅
U
rn
n m 为端口 m 的反射系数 U im 0 n m 为端口 m 到端口 n 的传输系数
U im
可逆的网络有S12=S21,对称的网络有S11=S22, 无耗的网络有SS*=1。 参考面移动对S参数的影响(参考面向外移动 取负角度,参考面向里移动取正角度)对应 的移动矩阵为:
( 6 ) 基带频率达 12.4MHz ,适应 2800 路以下测 试; (7) 在发信机内有一基带信号加扫描信号,幅 度
可达30Vp-p; (8)内装有调幅器,可测量调幅-调相转 换系数; (9)采用锁相环,不需加热,开机就可 以测试群时延; (10)有存储装置,可以提高测试精度, 并可记录测试数据; 该分析仪由发信机和接收机两部分组成, 如图所示,其中发信机由基带(ABC)振 荡器单元和中频(IF)扫频振荡器单元 构成;接收机由基带接收单元、中频接
ij
U
U j 0
j
i j为端口 i到端口 j的转移导纳
可逆的网络有Y12=Y21,对称的网络有Y11=Y22,无耗 的网络有Yij为纯虚数 转移参数:
U1 A11 U2
I 2 0
表示 T2 面开路时,端口 2 到端口 1的电压转移系数
U1 A12 I2 I 1 A 21 U 2
e j 1 P 0 0
0
0 0 j n e
S=PSP 传输参数的性质:可逆的网络有T11T22T12T21=1,对称的网络有T12=-T21,无耗的网 络有T11=T*22、T12=T*21。
3、微波系统的应用举例 3.1 EPR波谱仪 观察电子顺磁共振现象的仪器称为电子顺磁共振 (electron paramagnetic resonance,EPR)波 谱仪,又称为电子自旋共振(electron spin resonance,ESR)波谱仪。 电子顺磁共振发生的条件为 hv=gβ H 式中,h为普朗克常数,g是样品的波普分裂因子, 对某个样品而言,它是常数,β 为电子的玻尔磁 子,也是常数。式中仅有微波频率v和磁场强度H 是两个可调节的量,由此产生两种不同类型的扫 描方式:一种是固定频率,改变磁场强度搜索共 振点的扫描方式,称为扫场式波普仪;另一种是 固定磁场强度,扫描频率搜索共振点的扫描方式,
调出来。此标准鉴频器引进的群时延、线性失真 均很小,工作正常时面板上的自动频率控制指 示灯发亮。 ② 幅频特性检波回路 它的作用是检出从被测 设备输出的70MHz(或140MHz)扫频信号幅度的 包络曲线,以观察被测设备的“幅度-频率”特 性。 ③ 测回波损耗电路 它由两部分构成:一是 “反射桥”,二是外差测试电路,反射桥是由 三个75Ω 标准电阻与被测部件构成的平衡桥路, 被测部件通过面板的端口接入,出于桥体本身 不能做到完全平衡,所以回波损耗的测试范围 被限制在50dB以下。 ④ 频标形成电路 它的中心频标为70MHz(或 140MHz),另外还有1MHz、5MHz、10MHz的梳
输线;
② 完成微波信号和功率的分配、控制和滤波等功能的 装置,如隔离器、耦合器、功率分配器、滤波器、衰减器 等,这些装置并没有进行微波能量与其他能量(如直流) 的转换,所以常称为微波元件或微波无源器件。
③ 产生、放大、变换微波信号和功率的装置,如振荡
器、放大器、变频器等,这些装置一般要将微波能量与其 他能量进行转换,所以常称为微波有源器件。
件组成的系统,其作用是产生 、转换和传
输微波信号和功率。这里,微波传输线在
广义上定义为能够无反射地传输电磁波的
结构,所以它包含了各种各样的传输线, 如双导线、同轴线、金属波导、微带线等。
1.2 微波系统的组成
微波系统的组成从功能上划分为如下三个部分:
① 无反射地传输微波信号和功率的装置,称为微波传
U 2 0
表示 T2 面开路时,端口 2 到端口1的转移阻抗
I2 0
2 表示 T 面开路时,端口 到端口 1 的转移导 2
I1 A22 I2
U 2 0
表示 T2面开路时,端口 2到端口1的电流转移系数
可逆的网络有A11A22A12A21=1,对称的网络有A11=A22, 无耗的网络有Aij为纯虚数、Ali为实数。级联网络 的转移参数有A=A1A2„An。 散射参数 S nm