微波技术基础导波的分类及各类导波的特性
- 格式:ppt
- 大小:1.40 MB
- 文档页数:30
第4章 规则金属波导微波传输线是用来传输微波信号和微波能量的传输线。
微波传输线的种类很多,比较常用的有平行双线、矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线等。
导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无,可分为以下三种波型(或模):(1) 横磁波(TM 波),又称电波(E 波):0,0≠=z z E H (2) 横电波(TE 波),又称磁波(H 波):0,0≠=z z H E (3) 横电磁波(TEM 波):0,0==z z H E其中横电磁波只存在于多导体系统中,而横磁波和横电波一般存在于单导体系统中,它们是色散波。
4-1电磁场理论基础一、导波概念: 1、思想(1) 导波思想:(2) 广义传输线思想:(3)本征模思想2、方法:波导应该采用具体措施(1)坐标匹配(2)分离变量法(3)边界确定常数二、导行波的概念及一般传输特性1、导行波的概念1)导行系统:用以约束或引导电磁波能量定向传输的结构。
其主要功能有二:(1)无辐射损耗地引导电磁波沿其轴向行进而将能量从一处传输至另一处,称这为馈线;(2)设计构成各种微波电路元件,如滤波器、阻抗变换器、定向耦合器等。
导行系统分类:按其上的导行波分为三类:(1)TEM或准TEM传输线,(2)封闭金属波导,(3)表面波波导(或称开波导)。
如书上图1.4-12)规则导行系统:无限长的笔直导行系统,其截面形状和尺寸,媒质分布情况,结构材料及边界条件沿轴向均不变化。
3)导行波的概念能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束,在有限横截面内沿确定方向(一般为轴向)传输的电磁波。
简单地说就是沿导行系统定向传输的电磁场波,简称为“导波”。
由传输线所引导的,能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。
导行波的电场E 或磁场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。
导行波可分成以下三种类型:(1)横电磁波(TEM 波):(Transverse Electronic and magnetic Wave )各种传输线使电磁能量约束或限制在导体之间空间沿其轴向传播,其导行波是横电磁(TEM )波或准TEM 波。
绪论1、微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段。
频率(300MHz —3000GHz)。
波长(1m—0.1mm )微波分为:分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波。
特点:似光性、穿透性、热效应特性、宽频带特性、散射性、抗低频干扰特性视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。
第一章2、微波传输线:是用以传输微波信息和能量的各种形式传输系统的总称3、T EM波指①无纵向电磁场分量的电磁波称为横电磁波②电矢量和磁矢量都与传播方向垂直TE波指电矢量与传播方向垂直,或者说传播方向上没有电矢量TM波是指磁矢量与传播方向垂直4、特性阻抗:传输线上导行波电压与电流的比值:①Z0= U:)(定义式),乙=厝恰(推出来的),仅由传输线自身的分布参数决定而与负载及信号源无关。
②对于均匀无耗传输线:Z0 =.;③平行双导线传输线的特性阻抗:Z0 =〕丝|门(d为传输线直径,D为间距,E r为相对介电常数,常用的特… d 性阻抗:250 Q , 400 Q , 600 Q )^In b(a,b分别为内外导体半径,常用的特性阻抗:④无耗同轴线的特性阻抗:Z0=50 Q , 75 Q);r :'5、传播常数Y是描述传输线上导行波沿导波系统传播过程中衰减和相移的参数。
, 是衰减常数,dB/m。
是相移常数,rad/m6、输入阻抗是传输线上任意一点Z处的输入电压与输入电流之比,——7、输入阻抗与特性阻抗的关系:Z in(z)=Z0fj茫8 反射系数:传输线上任意一点反射波电压(电流)与入射波电压(电流)的比值,】u = (定义式)U H6z)推出:«z)= r e42(z,其中=乙一Z° = K|e j°(『1为终端反射系数)乙+ Z0合起来就是:F(z)= - e j(^闵(指任一点的反射系数)对于均匀无耗传输线,】⑵大小均等,沿线只有相位按周期变化,周期为一,也就是一重复性()2 2Z -Z 19、对于-1 1 0,①当乞时,丨=0,此时传输线上任一点的反射系数都等于0,称之为负载匹配②当乙=Z0Z21 *Z0时,有反射波,不匹配1+『()10、输入阻抗与反射系数的关系:Z in(z)二Z00■(知道一个就可以推出其他的)1-r(z)11、驻波比:传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比驻波比的取值范围是1:::::;当传输线上 无反射时,驻波比为1,当传输线 全反射时,驻波比趋于 无穷大。