第八章(1) 常用微波元件
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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。
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。