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微波的波长(或频率)范围 微波的主要特性 微波的发展和应用 微波的主要特性
渡越时间效应及传播延时效应 导波和导波系统
平行双线的辐射损耗将随着频率 f 的升高而急剧地升高 ——chap1
边界条件
光滑导体壁构成的导波系统中不可能存在慢波
横电磁波TEM只能存在于多导体导波系统中,如双线、同轴线等这类导波系统中
TE波和TM波可以独立存在于金属柱面波导、圆柱介质波导和无限宽的平板介质波导中 波(EH波或HE波)则存在于一般开波导和非均匀波导,这是由于单独的TE波或TM波不能满足复杂的边界条件,必须二者线性叠加方能有合适的解之故 TEM波只能存在于多导体构成的导波系统中
对于可传播TEM波的导波系统,为获取导波的传输特性,分析思路和具体方法是什么? 导波的分类
TEM波的特性分析
TE波、TM波的特性分析 ——chap1 3
对于可传播TE或TM波的金属柱面波导,为获取导波的传输特性,分析思路和具体方法是什么?
在无耗导波系统中,传播波的电能时均值与磁能时均值彼此相等 模式正交性 ——chap1 5
导波系统
导波系统基本功能
传输线的结构和特点 其导波是TEM波或准TEM波
导波系统中电磁波在横方向上运动与在纵方向上的运动有何不同?导波的纵向传播特点与导波的横向分布有无关系?为什么? 场沿z为指数规律分布,截止场的阻抗为纯虚数,TE场阻抗为是感抗,TM场的阻抗是容抗。同轴线
同轴线有两种类型硬同轴线软同轴线
一定尺寸的同轴线,在频率增高时除传播TEM波外还可以传播TE波和TM波,但它们均属于要避免的波型。 精确地绘制场结构图 直接根据场分量和它们沿坐标的变化规律作图。 同轴线的磁场结构 电流分布图 开槽
顺着电流线方向开一窄槽缝,电流不致遭受破坏,场分布也不致发生变化
若要耦合出电场,可用探针,让探针平行于电力线;若要耦合出磁场,则可用小环,让磁
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力线通过环面。 同轴线衰减常数
同轴线中不产生高次模的最高工作频率 ——chap2 7
试定性解释为什么空心金属波导中不能传输TEM波波导一般解
对于可传播TE或TM波的金属柱面波导,为获取导波的传输特性,分析思路和具体方法是什么 简并 简并波型
对于谐振器内的一对正交简并模,若在边界上加入微扰结构比如开槽、切角、加入小的贴片或内切角等,即可解除简并而使本征值分离,于是就在两个频率上实现耦合谐振 TE10 TE20横截面场结构图TE21模的横截面场结构图 ——chap2 9
TM波的场结构 TM21 TE03 TE12 TE22
场结构和管壁电流分布 TE10模的电流分布
导波系统的基本功能和功用 TE10模的等效特性阻抗 矩形波导的波阻抗
在空间影响波传输和反射的是波阻抗,在同轴线中影响反射的是特性阻抗Z0。 ——chap2 11 TM11TM21TM22
圆波导
圆波导一般解流程图
圆波导中TE波的边界条件为 圆波导中TEn0和TMn0模不存在 圆波导中场的横向分布规律为 圆波导模式分布与简并 TE11模 TE01模
圆波导中三种常用模式(TE01模、 TE11模、 TM01模)的特点及应用 ——chap2 13
柱面波导 脊波导 光纤
同轴线、矩形波导、圆波导的截面尺寸选择
——chap2 15
微波集成电路用的导波系统 带状线 微带线 共面传输线 槽线 鳍线 介质带线(或称为带状介质波导)
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微带线的主要特性
带状线只传输TEM模的条件 窄条带
微带滤波器的设计
共面传输线(共面波导)
共面传输线、槽线的共同优点 ——chap2 17
低频传输线和微波传输线
均匀传输线的分布参数电路理论 分布参数电路的概念 传输线方程和它的解 传输线的特性参量 传输线的工作参量 微波等效电路法
微波系统与低频电路的区别 长线效应 补充 传输线的特性参量
平行双线特性阻抗 同轴线特性阻抗
传输线的输入阻抗Zin反射系数Г 、驻波系数S和驻波相位lmin
对给定的传输线和负载阻抗,线上各点的输入阻抗随至终端的距离l的不同而作周期(周期为?)变化
Zin(z)与特性阻抗Z0区别:Z0为传输线上行波电压与行波电流之比,其值与纵向坐标z无关.仅取决于传输线本身的因素(传输线的横截面形状、尺寸及所填介质特性等);而Zin(z)除与长线本身的因素有关外,还与坐标z、终端负载状况及信号源频率等有关 行波比
——chap3 19
阻抗匹配及匹配元件 阻抗匹配 匹配元件
并联单支节匹配器 串联单支节匹配器 双支节调配器 窄带匹配器
并联单支节匹配器-图解法 ——chap3 31
人/2 人/4阻抗变换器 研究微波系统的方法 电磁场理论的方法
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电压传输系数T 插入衰减L 插入相移 ? 插入驻波比? 回波损耗Lr
——chapter 3 35
衰减器与匹配负载的区别
对衰减器通常提出的要求有 对匹配负载提出的主要要求有 截止式 终端负载 匹配负载 短路负载 失配负载 电容膜片 电感膜片 谐振窗 螺钉 膜片 谐振窗 销钉
连接元件 转接元件
同轴线?微带转接器
矩形波导?圆波导模式变换器 4.3 转换元件 a 同轴-波导 b 波导-微带线 c 矩形波导-圆波导 b 同轴-带状线 d 同轴-微带线 ——chapter 4 37
分支元件
同轴线、带状线、微带线的单T分支 波导单T和双T分支 微带功分器 微波滤波器
E面T和H面T—分路元件 波导双T 魔T
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环形电路 微波阻抗电桥 衰减L
微波滤波器的主要技术指标 滤波器的品质因数Q 对称Y分支
威尔金森功率分配器(有耗的三端口网络) ——chapter 4 39
4.5.1 主要参量和理想定向耦合器端口性质 4.5.2 结构形式及其工作原理
4.5.2.1 TEM模平行耦合线定向耦合器 4.5.2.1.1定向耦合的基本原理
4.5.2.1.2TEM模平行耦合线定向耦合器的端口性质 4.5.2.2 波导孔耦合定向耦合器 4.5.2.2.1波导小孔耦合的近似理论 4.5.2.2.2矩形波导宽壁上的小孔耦合 4.5.2.2.3 单孔定向耦合器 4.5.2.2.4 双孔定向耦合器 定向耦合器分类
耦合度C 过渡衰减K定向度D(或隔离度I) 输入驻波比Si
TEM模平行耦合线定向耦合器 耦合微带线定向耦合器 微带双分支定向耦合器 波导小孔耦合的近似理论 矩形波导宽壁上的小孔耦合 . 单孔定向耦合器 双孔定向耦合器 正交混合电桥 Lange耦合器 180°混合电桥
——chapter 4 39
微波周期结构
福罗奎(Floquet)定理 有效标量导磁率。 法拉第旋转效应 隔离器