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
第一章引论 微波是指频率从300MHz到3000GHz范围内的电磁波，相应的波长从1m到0.1mm。包括分米波（300MHz到3000MHz）、厘米波（3G到30G）、毫米波（30G 到300G）和亚毫米波（300G到3000G）。 微波这段电磁谱具有以下重要特点：似光性和似声性、穿透性、信息性和非电离性。 微波的传统应用是雷达和通信。这是作为信息载体的应用。 微波具有频率高、频带宽和信息量大等特点。 强功率—微波加热弱功率—各种电量和非电量的测量 导行系统：用以约束或者引导电磁波能量定向传输的结构 导行系统的种类可以按传输的导行波划分为： (1)TEM(transversal Electromagnetic,横电磁波)或准TEM传输线 (2)封闭金属波导(矩形或圆形，甚至椭圆或加脊波导) (3)表面波波导(或称开波导) 导行波：沿导行系统定向传输的电磁波，简称导波 微带、带状线，同轴线传输的导行波的电磁能量约束或限制在导体之间沿轴向传播。是横电磁波(TEM)或准TEM波即电场或磁场沿即传播方向具有纵向电磁场分量。 开波导将电磁能量约束在波导结构的周围(波导内和波导表面附近)沿轴向传播，其导波为表面波。 导模(guided mode ):即导波的模式，又称为传输模或正规模，是能够沿导行系统独立存在的场型。特点： (1)在导行系统横截面上的电磁场呈驻波分布，且是完全确定的，与频率以 及导行系统上横截面的位置无关。 (2)模是离散的，当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数。 (3)导模之间相互正交，互不耦合。 (4)具有截止频率，截止频率和截止波长因导行系统和模式而异。 无纵向磁场的导波(即只有横向截面有磁场分量)，称为横磁(TM)波或E波。 无纵向电场的导波(即只有横向截面有电场分量)，称为横电(TE)波或H波。 TEM波的电场和磁场均分布在与导波传播方向垂直的横截面内。 第二章传输线理论 传输线是以TEM模为导模的方式传递电磁能量或信号的导行系统，其特点是横向尺寸远小于其电磁波的工作波长。 集总参数电路和分布参数电路的分界线：几何尺寸L/工作波长>1/20。 这些量沿传输线分布，其影响在传输线的每一点，因此称为分布参数。 传播常熟是描述导行系统传播过程中的衰减和相位变化的参数。 传输线上的电压和电流是由从源到负载的入射波和反射波的电压以及电流叠加，在传输线上呈行驻波混合分布。 特性阻抗：传输线上入射波的电压和入射波电流之比，或反射波电压和反射波电流之比的负值，定义为传输线的特性阻抗。 传输线上的电压和电流决定的传输线阻抗是分布参数阻抗。
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 4.3 耗尽区 1．一扩散的p —n 硅结在p 侧为线性缓变结，其a ＝1019cm 4-、，而n 侧为均匀掺杂，浓度为3×104cmd ．如果在零偏压时，p 侧耗尽区宽度为0.8um ，找出在零偏压时的总耗尽区宽度、内建电势和最大电场． 2．绘出在习题1的p —n 结电势分布． 3．对于一理想p —n 突变结，其N A ＝1017cm 3-，N D ＝1015cm 3- (a)计算在250K ，300K ，350K ，400K ，450K 和500K 时的V bi ，并画出V bi 和了的关系图． (b)用能带图来评论所求得的结果． (c)找出了＝300K 耗尽区宽度和在零偏压时最大电场． 4．决定符合下列p —n 硅结规格的n 型掺杂浓度：N A ＝1018cm 3-，且V R ＝30V ，T ＝300K ，E max ＝4×105V ／cm ． 4.4 耗尽层势垒电容 5．一突变p —n 结在轻掺杂质n 侧的掺杂浓度为10 15cm 3-，1016cm 3-或1017cm 3-，而重掺杂质p 侧为1019cm 3-．求出一系列的1／C 2对V 的曲线，其中V 的范围从一4V 到0V ，以0.5V 为间距．对于这些曲线的斜率及电压轴的交点给出注释． 6．线性缓变硅结，其掺杂梯度为10 20cm 4-．计算内建电势及4V 反向偏压的结电容(T ＝300K)． 7．300K 单边p +-n 硅结掺杂浓度为N A ＝1019cm 3-．设计结使得在V R ＝4．0V 时，C j ＝0．85PF ． 4.5 电流—电压特性 8．假设习题3的p —n 结包含了10 15cm 3-的产生—复合中心，位于硅本征费米能级0．02eV 之上，其21510cm p n -==σσ．假如s cm v th /107≈，计算在—0．5V 的产生—
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
题型及各题型分值： 填空题 15 分，15个空； 简答题 25 分，5个题； 计算题 60 分，5～6个题。 目录 绪论 ０.１微波的波长（频率）范围（常用波段代号，L～X波段） ０.２微波的主要特性（5点，大气特性很重要） ０.３微波的应用（信息载体和微波能） 第1 章导波的一般特性 １.１导波和导波系统（定义） １.２导波的场分析方法（分离变量法、横纵场满足的方程，横纵场之关系）１.３导波的分类及各类导波的特性 TEM、TE、TM、混合波的场分量、截止特性；相速、群速、能速之关系；工 作波长、截止波长、波导波长之关系。单导体系统中为什么不能存在TEM波？ １.４导波的传输功率、能量及衰减 通过截面的功率如何表示；传播波的磁能与电能之关系；
１.５导波系统中截止状态下的场 截止波的磁能与电能之关系； 第2 章典型导波系统的场分析 ２.１同轴线 主模场分量；电磁场分布；特性阻抗的推导（用PPT上的方法更简洁）； ２.２矩形波导 分析方法；传播模分类；主模；截止波长计算（判断某模式能否传播）； 简并；TEmn中下标的含义；TE10、TE01、TE11、TM11的场结构图；例2.2-1， 例2.2-2，根据磁场算壁电流；等效特性阻抗的三种定义。 ２.３圆形波导 主模；两种简并的区别；三种常用模式的特点（特别是TE0n模的衰减特性很特别）。 ２.４其他形式的金属柱面波导简介 主要有哪几种类型；脊波导的主要特点； ２.５同轴线、矩形波导和圆波导的尺寸选择 同轴线的尺寸选择与设计； ２.６波导正规模的特性 三大特性 ２.７不均匀性引起模式耦合 ２.８奇偶禁戒规则 可用于判断波导或者谐振器等能否被激励；可总结为两句话. 第3 章微波集成传输线（了解有哪些类型和基本结构） ３.１带状线（主模） ３.２微带线（主模）
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．
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-∴==+=+?
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。
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 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 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
第八章微波铁氧体器件 §8－1 概论 铁氧体：是一种铁磁材料，它是由二价金属锰、铜、镁、锌、镍、钇等氧化物与烧结而成的多晶或单晶材料，外表很象陶瓷。 工作条件：外加恒定磁场。 在此恒定磁场作用下，铁氧体内部的电子产生进动，使铁氧体具有张量磁导率，成为各向异性媒质，具有非互易性。 特点：1. 有较大的磁导率; 2. 有很高的电阻率（一般在欧姆/厘米之间）。 所以铁氧体的趋肤深度()较大，微波电磁场能够深入到铁氧体内部，从而使铁氧体的非互易特性能够对微波电磁场起作用，因此利用铁氧体可以构成非互易器件。 §8－2 铁氧体中的张量磁导率 铁氧体在未加恒定磁场时是一种高介电常数的介质，此时铁氧体呈各向同性特性，磁导率和介电常数都是标量，但在外加恒定磁场作用下，铁氧体具有各向异性特性，磁导率变成了张量。 张量磁导率的表示式与外加恒定磁场的方向有关，当外加恒定磁场强度矢量沿+方向，即时，张量磁导率的表达式为 (8-2.1)上式中 (8-2.2)而其中 (8-2.3)上两式中，是磁化强度，是磁场强度，e是自由电子电荷，m是自由电子质量，是荷质比。 此时外加微波磁场强度矢量与铁氧体内部磁化后的磁感应强度矢量的关系为 (8-2.4)亦即 (8-2.5)展开式(8-2.4)，则有 (8-2.6)上式表明，铁氧体中的高频磁感应强度矢量的方向与磁场强度矢量的方向并不完全一致，和的量值都是既取决于分量，又取决于分量，表现为各向异性特性。
显然，张量磁导率使问题变得复杂化，但是如果微波电磁场是沿着方向传播的圆极化波，即与两分量的关系为 (8-2.7)则张量磁导率将退化为标量磁导率。 正旋圆极化波：微波圆极化波磁场矢量的旋转方向与恒定磁场矢量成右手螺旋关系。此时式（8-2.7）中，取“－”号。 负旋圆极化波：微波圆极化波磁场矢量的旋转方向与恒定磁场矢量成左手螺旋关系。此时式(8-2.7)取“＋”号。 在这两种情况下，式(8-2.6)将变为 (8-2.8)即 (8-2.9)上式等号右边的“－”号对应于正旋圆极化波，而“＋”号对应于负旋圆极化波。可见，与正旋波和负旋波相应的等效磁导率分别为 (8-2.10)从上式可以看出，铁氧体被恒定磁场磁化后，对正、负旋圆极化波所呈现的等效磁导率是不同的，因此，尽管这种情况下磁导率是标量，但铁氧体仍然是各向异性媒质，而未磁化的铁氧体却是各向同性媒质，二者是有区别的。 将式(8-2.2)代入式(8-2.10)中，可得关系式，由此关系式可做出的曲 线，如图8-2.1所示。由图可见，磁化铁氧体对于负旋圆极化波所呈现的磁导率与普通非铁磁物质相似，几乎与外加磁场无关；对于正旋圆极化波所呈现的磁导率，曲线以为界分成两支，是使电子进动角频率等于高频场频率时的恒定磁场强度。当时，小于，可能为零，甚至是负值；当时，趋向无穷大，呈现铁磁共振现象；当，并在附近时，的数值很大；当很大时，和趋于相等，铁氧体磁导率的这些特点就是构成微波铁氧体器件的基础。当恒定磁场使时，称铁氧体工作在弱场区；当恒定磁场使时，称铁氧体工作在强场区；当时，称铁氧体工作在谐振状态。