微波技术基础 第07章 微波谐振器 1

《微波技术基础》期末复习题第2章 传输线理论1. 微波的频率范围和波长范围频率范围 300MHz ~ 3000 GHz 波长范围 1.0 m ~ 0.1mm ；2. 微波的特点⑴ 拟光性和拟声性；⑵ 频率高、频带宽、信息量大；⑶ 穿透性强；⑷ 微波沿直线传播；3. 传输线的特性参数⑴ 特性阻抗的概念和表达公式特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流 1101R j L Z G j C ⑵ 传输线的传播常数传播常数 j γαβ=+的意义，包括对幅度和相位的影响。

4. 传输线的分布参数：⑴ 分布参数阻抗的概念和定义⑵ 传输线分布参数阻抗具有的特性()()()in V d Z d I d =00ch sh sh ch L L L L V d I Z d V d I d Z γγγγ+=+000th th L L Z Z d Z Z Z d γγ+=+① 传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置d 和负载阻抗Z L 有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；③ 传输线段具有阻抗变换作用；由公式 ()in Z d 000th th L L Z Z d Z Z Z dγγ+=+ 可以看到这一点。

④ 无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和 λ/2重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直接测量；⑶ 反射参量① 反射系数的概念、定义和轨迹；② 对无损线，其反射系数的轨迹？；③ 阻抗与反射系数的关系；in ()1()()()1()V d d Z d I d d 01()1()d Z d ⑷ 驻波参量① 传输线上驻波形成的原因？② 为什么要提出驻波参量？③ 阻抗与驻波参量的关系；5. 无耗传输线的概念和无耗工作状态分析⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点；⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点；⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点；6. 有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响7. 引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；8. 阻抗匹配的概念、重要性9. 阻抗匹配的方式及解决的问题⑴ 负载 — 传输线的匹配⑵ 信号源 — 传输线的匹配⑶ 信号源的共轭匹配10. 负载阻抗匹配方法⑴ λ/4阻抗匹配器⑵ 并联支节调配器⑶ 串联支节调配器第3章 规则金属波导1. 矩形波导的结构特点、主要应用场合；2. 矩形波导中可同时存在无穷多种TE 和TM 导模；3. TE 和TM 导模的条件；TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z E H x y z H x y e β-==≠TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z H E x y z E x y e β-==≠4. 关于矩形波导的5个特点；5. 掌握矩形波导TE 10模的场结构，并在此基础上掌握TE m0模的场结构；6. 管壁电流的概念；7. 管壁电流的大小和方向；8. 矩形波导的传输特性（导模的传输条件与截止）；9. 圆形波导主模TE11模的场结构。

微波谐振器的简单原理及应用1. 简介微波谐振器是一种用来产生、操控和测量微波信号的重要设备，广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。

本文将介绍微波谐振器的简单原理及其主要应用。

2. 微波谐振器的原理微波谐振器是基于微波波导和谐振腔的结构。

微波波导是一种导波结构，能够有效地传输和控制微波信号。

谐振腔则是一个能够使微波信号在空腔内多次反射并形成驻波的装置。

微波谐振器的原理可以简单描述如下： 1. 微波信号通过微波波导传输到谐振腔；2. 在谐振腔内，微波信号被多次反射并形成驻波；3. 当微波信号的频率与谐振腔的固有频率相匹配时，谐振腔将发生共振现象； 4. 共振现象会导致谐振腔内的微波信号强度增加，形成谐振峰。

3. 微波谐振器的主要类型微波谐振器可以分为很多不同的类型，其中常见的包括：1.空腔谐振器：空腔谐振器是最基本的谐振器类型，由一个或多个空腔构成。

常见的空腔谐振器包括螺旋线谐振器、圆柱谐振器等。

2.波导谐振器：波导谐振器是一种利用波导结构形成谐振腔的谐振器。

常见的波导谐振器包括矩形波导谐振器、圆柱波导谐振器等。

3.微带谐振器：微带谐振器是一种利用微带线结构形成谐振腔的谐振器。

常见的微带谐振器包括微带贴片谐振器、微带环形谐振器等。

4.介质谐振器：介质谐振器是一种利用介质材料的介电特性来形成谐振腔的谐振器。

常见的介质谐振器包括介质柱谐振器、介质球谐振器等。

4. 微波谐振器的应用微波谐振器在通信、雷达、卫星通信等领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.频率选择：微波谐振器可以通过调整谐振腔的固有频率来选择特定频率的微波信号。

这使得微波谐振器成为实现频率选择的重要工具。

2.信号增强：当微波信号与谐振腔的固有频率匹配时会发生共振现象，使得谐振腔内的微波信号强度增强。

这可以用于增强微波信号的强度。

3.滤波器：微波谐振器可以通过调整固有频率和带宽来实现不同类型的滤波器。

常见的滤波器类型包括带通滤波器、带阻滤波器等。

第七章微波谐振器§7-1 引言在微波领域中，具有储能和选频特性的元件称为微波谐振器，它相当于低频电路中的LC振荡回路，它是一种用途广泛的微波元件。

低频LC振荡回路是一个集中参数系统，随着频率的升高，LC回路出现一系列缺点，主要是，①损耗增加。

这是因为导体损耗、介质损耗及辐射损耗均随频率的升高而增大，从而导致品质因数降低，选频特性变差。

②尺寸变小。

LC回路的谐振频率，必须减少LC数值，回路尺寸相应地需要变小，这将导致回路储能减少，可见为了提高功率容量降低，寄生参量影响变大。

因为这些缺点，所以到分米波段也就不能再用集中参数的谐振回路了。

在分米波段，通常采用双线短截线作谐振回路。

当频率高于1GHz时，这种谐振元件也不能满意地工作了。

为此，在微波波段必须采用空腔谐振器作谐振回路。

实际上，我们可以把空腔谐振器（简称谐振腔）看成是低频LC回路随频率升高时的自然过渡。

图7-1-1表示由LC回路到谐振腔的过渡过程。

为了提高工作频率，就必须减小L 和C，因此就要增加电容器极板间的距离和减少电感线圈的匝数，直至减少到一根直导线。

然后数根导线并接，在极限情况下便得到封闭式的空腔谐振器。

§7-2 微波谐振器的基本参量根据不同用途，微波谐振器的种类也是多种多样。

图7-2-1示出了微波谐振器的几种结构。

(a)为矩形腔，(b)为圆柱腔，(c)为球形腔，(d)为同轴腔，(e)为一端开路同轴腔，(f)为电容加载同轴腔，(g)为带状腔，(h)为微带腔。

在这些图中，省略了谐振器的输入和输出耦合装置，目的是使问题简化。

但在实际谐振器中，必须有输入和输出耦合装置。

微波谐振器的主要参量是谐振波长（谐振频率或、固有品质因数Q0及等Array效电导G0。

图7-2-1 几种微波谐振器的几何形状一、谐振波长与低频时不同，微波谐振器可以在一系列频率下产生电磁振荡。

电磁振荡的频率称为谐振频率或固有频率，记以。

对应的为谐振波长。

是微波腔体的重要参量之一，它表征微波谐振器的振荡规律，即表示在腔体内产生振荡的条件。

微波技术基础复习提纲复习提纲第二章1．传输线方程及其解。

2．特性阻抗，传播常数的定义。

3．任一点的输入阻抗的定义及性质。

4．反射参量定义表达式。

5．反射参量与输入阻抗的关系。

6．驻波比和行波比的定义。

7．阻抗与驻波比的关系。

8．无耗线的三种工作状态特点。

9．史密斯圆图的依据关系式。

10．圆图上的三个圆的表达式。

11．圆图上三个特殊点，两个特殊线，两个旋转方向。

12．阻抗匹配的几种情况。

/4 波长匹配器的计算，单双枝节匹配会用圆图求解。

第三章1．什么是规则金属波导，能传播的波的模式。

2．矩形波导，圆波导各自的主模。

3 在矩形波导和圆波导中m n TM m n TE 模的场结构如何描述，即下标m ，n 的含义。

4．矩形波导的传输特性。

传播常数，截止波长，截止频率，传播条件，相速度，群速度，波导波长，波阻抗（m n TM m n TE 模不同）。

5. 矩形波导，圆波导的截面尺寸选择。

6．矩形波导中的波形简并，圆形波导中的两种不同简并形式，解释其区别。

7. 圆波导中截止波长，截止频率和传播常数的计算公式。

8．同轴线主要传输的模式。

9．保证传输线只传输主模的条件。

第四章微带线和带状线1．带状线的结构2．带状线的工作模式，传输TEM波。

3．微带线的结构。

4．微带线中场的结构。

混合的TE－TM模式，准TEM模第五章介质波导和介质谐振器1. 介质板波导的场分析，截止条件。

2. 圆形介质波导中的模式。

3. 光纤中数值孔径NA的含义。

4. 介质谐振器实例分析。

5. 圆形介质谐振器中的模式，和波形指数的含义。

第六章微波网络基础1．转移矩阵，散射矩阵的各元素的定义及含义。

2.转移矩阵和散射矩阵以及传输散射矩阵之间的转化关系。

3.常用二端口网络的转移矩阵和散射矩阵的计算。

4.插入损耗和插入相移的计算第七章微波谐振器1．谐振器的含义。

2．谐振器的基本参数和定义式。

3．谐振器的最大电能储能和最大磁能储能表达式和关系。

4．串联和并联谐振电路的品质因数表达式及它们分别与R的关系。