微波工程第三版英文原版pptch09
合集下载
北理工微波工程导论总复习PPT
匹配双T1、2臂有等幅反相波输入时，3、4端口输出是什么？
5、 滤波器有哪几个主要的技术指标？各自的物理意义是什么？
第七章 微波有源电路
基本要求:掌握典型微波有源电路的基本概念、技术指标、 特性参数等，解决基本的设计问题。 一、放大器 基本概念：转换功率增益、可用功率增益和工作增益；单向
转换功率增益的表达式；最大单向增益的表达式；噪声系数概念
1.3
0 0.5
B
0.5
A
0.286
顺时针旋转
（2）
yl Zc / Zl 50 /(100 j50) 0.4 j 0.2
在导纳圆图上找到该点，对应位置0.06λ,画出其等反射系 数圆，沿顺时针旋转，交g=1的圆于B、C点，
0.185 0.06
B点位置:0.185λ,1+j1.95 C点位置:0.314λ,1-j1.95 如果选择B点为接入点位 置，则db=(0.185-0.06)λ＝ 0.125λ，需要短路支线实现 的电纳值为-j1.95,短路支线 的长度为lb=(0.3280.25)λ=0.078λ。
d (0.166 0.05)g 5.22mm
1
d 2 (0.333 0.05)g 12.74mm
第四章
微波网络基础
一、概念 微波网络阻抗参量的物理意义、微波网络散射参量的物理意 义、无耗网络S参量的么正性（一元性）。 二、复习题 1、波导等效为双线传输线时是依据哪两个条件？ 2、当网络中填充的是各项同性媒质时，它的散射矩阵有什么特 点。 /4 3、有一个二端口网络如图所示，试求 (1)R1、R2满足何种关系时，网络 的输入端反射系数为零？ Zc ② R1 Z c R2 (2)在上述条件下，若网络的工作 ① Z c 衰减La=20dB时，R1、R2各等于多少？ 图中传输线为理想无耗传输线段， 特性阻抗为ZC=50Ω。
5、 滤波器有哪几个主要的技术指标？各自的物理意义是什么？
第七章 微波有源电路
基本要求:掌握典型微波有源电路的基本概念、技术指标、 特性参数等，解决基本的设计问题。 一、放大器 基本概念：转换功率增益、可用功率增益和工作增益；单向
转换功率增益的表达式；最大单向增益的表达式；噪声系数概念
1.3
0 0.5
B
0.5
A
0.286
顺时针旋转
（2）
yl Zc / Zl 50 /(100 j50) 0.4 j 0.2
在导纳圆图上找到该点，对应位置0.06λ,画出其等反射系 数圆，沿顺时针旋转，交g=1的圆于B、C点，
0.185 0.06
B点位置:0.185λ,1+j1.95 C点位置:0.314λ,1-j1.95 如果选择B点为接入点位 置，则db=(0.185-0.06)λ＝ 0.125λ，需要短路支线实现 的电纳值为-j1.95,短路支线 的长度为lb=(0.3280.25)λ=0.078λ。
d (0.166 0.05)g 5.22mm
1
d 2 (0.333 0.05)g 12.74mm
第四章
微波网络基础
一、概念 微波网络阻抗参量的物理意义、微波网络散射参量的物理意 义、无耗网络S参量的么正性（一元性）。 二、复习题 1、波导等效为双线传输线时是依据哪两个条件？ 2、当网络中填充的是各项同性媒质时，它的散射矩阵有什么特 点。 /4 3、有一个二端口网络如图所示，试求 (1)R1、R2满足何种关系时，网络 的输入端反射系数为零？ Zc ② R1 Z c R2 (2)在上述条件下，若网络的工作 ① Z c 衰减La=20dB时，R1、R2各等于多少？ 图中传输线为理想无耗传输线段， 特性阻抗为ZC=50Ω。
《工程微波》课件
电容器
总结词
电容器是工程微波系统中重要的元件之一，用于存储电荷和过滤信号中的高频成分。
详细描述
电容器由两块平行金属板或金属箔片之间夹以绝缘介质构成。在工程微波系统中，电容器常用于调频 、调相和滤波等应用。
电感器
总结词
电感器是工程微波系统中常用的元件之一， 用于存储磁场能量和过滤信号中的低频成分 。
通过测量微波网络的散射参数（S参数），分析微波 网络的传输和反射特性。
网络相位测量
利用相位测量技术，分析微波网络的相位响应和相干 性。
群时延测量
测量微波网络信号的群时延特性，评估微波网络对信 号畸变的影响。
微波仿真技术
电磁仿真
利用电磁场仿真软件，模拟微波系统的电磁场 分布和传输特性。
电路仿真
采用电路仿真技术，模拟微波电路的电压、电 流和阻抗等电气参数。
雷达、通信和加热等领域。
微波集成电路
要点一
总结词
微波集成电路是工程微波系统中的重要组成部分，将多个 微波元件集成在一块芯片上。
要点二
详细描述
微波集成电路采用微电子工艺制作，具有小型化、高性能 和低成本等优点。常见的微波集成电路包括放大器、混频 器和滤波器等。它们广泛应用于雷达、通信、导航和卫星 等领域。
系统级仿真
对整个微波系统进行仿真，评估系统性能和优化系统参数。
05
工程微波的应用实例
雷达系统中的应用
雷达测距
利用微波的反射和传播特性，测 量目标距离，广泛应用于导航、
气象观测等领域。
雷达测速
通过分析微波反射回来的时间差， 计算目标的速度，在交通监控、飞 行器测速等领域有广泛应用。
雷达探测
利用微波对不同介质的穿透能力和 反射特性，探测目标物的形状、大 小等信息，用于军事侦察、资源勘 探等领域。
微波工程第三版英文原版pptch10
Figure 10-18 (p. 507)
Third-order intercept point for a cascaded system. (a) Two cascaded networks. (b) Equivalent network.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 10-13 (p. 501)
A general nonlinear device or network.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 10-14 (p. 503)
Figure 10-7 (p. 493)
Determining the noise figure of a noisy network.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Definition of the 1 dB compression point for a nonlinear amplifier.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
ห้องสมุดไป่ตู้
Figure 10-19 (p. 508)
微波技术基础引论PPT课件
1011 109 108 107 106
102
1 101
2021/7/12
3000GHz — 300GHz — 30GHz — 3GHz（3000MHz）— 300MHz
亚毫米波（THz）毫米波 5厘米波
第5页/共35页
分米波
微波:
1 mm to 1 m wavelength. bands: (1 GHz = 109 Hz) •P band: 0.3 - 1 GHz (30 - 100 cm) •L band: 1 - 2 GHz (15 - 30 cm) •S band: 2 - 4 GHz (7.5 - 15 cm) •C band: 4 - 8 GHz (3.8 - 7.5 cm) •X band: 8 - 12.5 GHz (2.4 - 3.8 cm) •Ku band: 12.5 - 18 GHz (1.7 - 2.4 cm) •K band: 18 - 26.5 GHz (1.1 - 1.7 cm) •Ka band: 26.5 - 40 GHz (0.75 - 1.1 cm)
及
Et
j
kc2
[t Ez
Zht H z
zˆ]
(0 形式) 0
Ht
j
kc2
[t H z
Ye zˆ
tEz ]
kc 0
k 2 kc2 2
k
2021/7/12
29
第29页/共35页
k 0 k2 kc2 k 1 (kc / k)2
c
k
又由 t Et jzˆHz t Ht j zˆEz
2021/7/12
30
第30页/共35页
混合波——
kc2 0
导行系统横向为衰减解形式，场被束缚在导行系统表面——表面波。
微波技术_第3章
严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失
第3章 规则金属波导
规则金属波导—截面尺寸、形状、材料及边界条件不变 的均匀填充介质的金属波导管称为规则金属波导。
根据其结构波导可分为矩形波导(rectangle waveguide)、圆 波导(circular waveguide)和脊形波导(ridge waveguide)等。
（3-8）
A+为待定常数，对无耗波导γ =jβ#43;Ez(x,y)，则纵向电场可表达为：
Ez (x, y, z) = Eoz (x, y)e− jβz 同样纵向磁场也可表达为
H z (x, y, z) = Hoz (x, y)e− jβz
（3-9a) （3-9b)
∇2E + k2E = 0 ∇2H + k2H = 0
其中，k2= ω2µε。
（3-1）
(1) 将电场和磁场分解为横向分量和纵向分量即：
E = Et + azEz H = Ht + azH z
a z 代表z方向单位矢量，t表示横向坐标。
（3-2）
t在直角坐标系中代表(x,y)，在柱坐标系中代表(ρ,ϕ)。
νg
=
dω dβ
=
dβ
1 / dω
=
c µrε r
1 − kc2 / k 2
（3-16）
2
(4) 波阻抗(wave impedance)
某个波型的横向电场和横向磁场之比为波阻抗，即：
Z = Et Ht
(5)传输功率 (transmission power)
（3-17）
由坡印廷定理，波导中某个波型的传输功率为：
对于TEM波，β=k，故相速、波长及波阻抗和无界空间均匀媒 质中相同。而且由于截止波数kc=0，因此理论上任意频率均能在 此类传输线上传输。此时不能用纵向场分析法，而可用二维静态 场分析法或前述传输线方程法进行分析。
第3章 规则金属波导
规则金属波导—截面尺寸、形状、材料及边界条件不变 的均匀填充介质的金属波导管称为规则金属波导。
根据其结构波导可分为矩形波导(rectangle waveguide)、圆 波导(circular waveguide)和脊形波导(ridge waveguide)等。
（3-8）
A+为待定常数，对无耗波导γ =jβ#43;Ez(x,y)，则纵向电场可表达为：
Ez (x, y, z) = Eoz (x, y)e− jβz 同样纵向磁场也可表达为
H z (x, y, z) = Hoz (x, y)e− jβz
（3-9a) （3-9b)
∇2E + k2E = 0 ∇2H + k2H = 0
其中，k2= ω2µε。
（3-1）
(1) 将电场和磁场分解为横向分量和纵向分量即：
E = Et + azEz H = Ht + azH z
a z 代表z方向单位矢量，t表示横向坐标。
（3-2）
t在直角坐标系中代表(x,y)，在柱坐标系中代表(ρ,ϕ)。
νg
=
dω dβ
=
dβ
1 / dω
=
c µrε r
1 − kc2 / k 2
（3-16）
2
(4) 波阻抗(wave impedance)
某个波型的横向电场和横向磁场之比为波阻抗，即：
Z = Et Ht
(5)传输功率 (transmission power)
（3-17）
由坡印廷定理，波导中某个波型的传输功率为：
对于TEM波，β=k，故相速、波长及波阻抗和无界空间均匀媒 质中相同。而且由于截止波数kc=0，因此理论上任意频率均能在 此类传输线上传输。此时不能用纵向场分析法，而可用二维静态 场分析法或前述传输线方程法进行分析。
微波工程基础课件
案例四
总结词
该卫星导航系统在设计与实现过程中， 通过对定位算法和信号处理技术的优化， 提高了定位精度和可靠性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱVS
详细描述
该卫星导航系统在设计与实现过程中，采 用了先进的定位算法和信号处理技术，实 现了高精度、高可靠性的目标定位。同时， 通过对卫星信号接收质量的分析和优化， 提高了系统的抗干扰性能。此外，还通过 采用模块化设计方法，降低了系统复杂度， 提高了可维护性和可扩展性。
宽带宽和短波长的特点。
高增益特性
02 由于微波毫米波系统的传输距离较短，因此需要高定
向性和高增益的天线来提高信号接收效率。
干扰和噪声特性
03
由于微波毫米波系统的频带很宽，因此容易受到各种
干扰和噪声的影响，需要采取有效的措施进行抑制。
微波毫米波系统的应用领域
通信领域
01
利用微波毫米波系统的宽带和高速特性，可以实现大容量、高
介质谐振器参数
描述介质谐振器性能的参数，包括谐 振频率、品质因数、损耗角等。
PART 03
微波电子学基础
电子注与微波电场
电子注
在微波工程中，电子注指的是在强电场作用 下，具有足够动能的电子束。
微波电场
微波电场是一种交变电场，其频率在微波频 段。
电子注的驱动与控制
要点一
电子注驱动
通过在电子注通道中施加适当的高频电场，使电子注得到 加速。
微波工程的应用领域
雷达和通信
雷达是利用微波进行测距、定 位和跟踪的一种装置，而通信 则是利用微波进行信息传输的
一种方式。
导航
在飞机、船舶等交通工具中， 利用微波进行导航定位已经成 为了普遍的应用。
加热和干燥
南邮微波工程MWch02PPT
0
V0 j z V0 V0 j j z j z I ( z) e e Z 1 L e j2 Z L sin z 2 e 2 Z0 0 0
V z
Vmax
Vmin
lmax lmin
I z
传输线方程（电报方程）
时域形式 v( z , t ) i ( z , t ) Ri ( z , t ) L z t 简谐形式
v z , t Re V z e jt
i ( z , t ) v( z , t ) Gv( z , t ) C z t
* 复传播常数
j
R j L G jC
2-6
《微波工程》
《第2章 传输线理论》
传输线方程的解
一般形式
V ( z) V0e z V0e z Z0 I0 e z Z0 I0 e z
I ( z ) I 0 e z I 0 e z
2
V0 L V0 Z0 C I0 I0
简谐形式 V ( z) V0e j z V0e j z Z0 I0 e j z Z0 I0 e j z
I ( z ) I 0 e j z I 0 e j z
vp
h * e x, y ， x, y 与传输线的横向结构有关，但是满足
S
e x, y h x , y S 1 d
* 每一种传播模式都等效成一对平行双线 * 电磁场满足麦克斯韦方程，电压和电流满足传输线方程
dV z j LI z dz
V0 z V0 z e e Z0 Z0
V0 j z V0 V0 j j z j z I ( z) e e Z 1 L e j2 Z L sin z 2 e 2 Z0 0 0
V z
Vmax
Vmin
lmax lmin
I z
传输线方程（电报方程）
时域形式 v( z , t ) i ( z , t ) Ri ( z , t ) L z t 简谐形式
v z , t Re V z e jt
i ( z , t ) v( z , t ) Gv( z , t ) C z t
* 复传播常数
j
R j L G jC
2-6
《微波工程》
《第2章 传输线理论》
传输线方程的解
一般形式
V ( z) V0e z V0e z Z0 I0 e z Z0 I0 e z
I ( z ) I 0 e z I 0 e z
2
V0 L V0 Z0 C I0 I0
简谐形式 V ( z) V0e j z V0e j z Z0 I0 e j z Z0 I0 e j z
I ( z ) I 0 e j z I 0 e j z
vp
h * e x, y ， x, y 与传输线的横向结构有关，但是满足
S
e x, y h x , y S 1 d
* 每一种传播模式都等效成一对平行双线 * 电磁场满足麦克斯韦方程，电压和电流满足传输线方程
dV z j LI z dz
V0 z V0 z e e Z0 Z0
微波技术与天线(第三版)第2章
EZ 0
j m m n H x 2 H mn sin( x) cos( y)e jz a a b m 0 n 0 kc
j n m n H y 2 H mn cos( x) sin( y)e jz b a b m 0 n 0 kc
第2章 规则金属波导
（2）
与截止波长关系为：
g
2 1 ( ) c来自2 其中， c kc
第2章 规则金属波导
（3）
相速
对于TE、TM波，波速比光速快——快波
群速
v p vg v2
第2章 规则金属波导
（4） 波阻抗
Et Z Ht
（5） 传输功率
第2章 规则金属波导
截止波长： cTM mn 相移常数：
2 2 kc ( m / a ) 2 ( n / b) 2 2
2
g
2 1 ( ) c
第2章 规则金属波导
TM波的场量表达式
j mπ mπ nπ E x 2 Emn cos( x) sin( y )e jz a a b m 1 n 1 k c
分析方法：
1、写出基本方程与边界条件
2、分离变量法，求解纵向波动方程
3、由边界条件，求波动方程特解 4、由横纵关系，求横向量 5、分析场特性
第2章 规则金属波导 场量横纵分离
2 Et k 2 Et 0 2 2 Ez k Ez 0 2 2 H k Ht 0 t 2 H k 2 H 0 z z
麦克斯韦方程组 亥姆霍兹方程
横纵分离
第2章 规则金属波导
2.1导波原理
第2章 规则金属波导
横纵分离
- 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)。
Figure 9-2 (p. 445)
Magnetic moment of a ferrimagnetic material versus bias field, H0.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-16 (p. 472)
A hysteresis curve for a ferrite toroid.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-17 (p. 474)
Differential phase shift for the two-slab remanent phase shifter of Example 9.4.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-6 (p. 452)
Internal and external fields for a thin ferrite plate. (a) Normal bias. (b) Tangential bias.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-1 (p. 443)
Spin magnetic dipole moment and angular momentum vectors for a spinning electron.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-23 (p. 478)
A stripline junction circulator. (a) Pictorial view. (b) Geometry.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-9 (p. 461)
Geometry of a rectangular waveguide loaded with a transverely biased ferrite slab.
Figure 9-3 (p. 449)
Forced procession of a magnetic dipole with circularly polarized fields. (a) RHCP, M > H. (b) M < H.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-10 (p. 464)
Geometry of a rectangular waveguide loaded with two symmetrical ferrite slabs.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-15 (p. 472)
Geometry of a nonreciprocal latching phase shifter using a ferrite toroid.
Figure 9-5 (p. 451)
Definition of the linewidth, H, of the gyromagnetic resonance.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-14 (p. 470)
Propagation constants and electric field distribution for the field displacement isolator of Example 9.3. (a) Forward and reverse propagation constants versus slab position. (b) Electric field amplitudes for the forward and reverse waves.
Figure on page 454
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-7 (p. 458)
Normalized phase and attenuation constants for circularly polarized plane waves in the ferrite medium of Example 9.1.
Symbol for a gyrator, which has a differential phase shift of 180°.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-11 (p. 466)
Two resonance isolator geometries. (a) E-plane, full-height slab. (b) H-plane slab.
Figure 9-19 (p. 475)
Reggia-Spencer reciprocal phase shifter.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wile 9-20 (p. 476)
Figure 9-18 (p. 475)
Nonreciprocal Faraday rotation phase shifter.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-22 (p. 477)
Photograph of a disassembled ferrite junction circulator, showing the stripline conductor, the ferrite disks, and the bias magnet. The middle port of the circulator is terminated with a matched load, so this circulator is actually configured as an isolator. Note the change in the width of the stripline conductors, due to the different dielectric constants of the ferrite and the surrounding plastic material.
Microwave Engineering, 3rd Edition by David M. Pozar Copyright © 2004 John Wiley & Sons
Figure 9-8 (p. 460)
Effective permeability, e, versus bias field H0, for various saturation magnetizations and frequencies.
Figure 9-4a (p. 451)