第五章 常用微波元件
5-1 引
言微波元件的功能在于对微波信号进行各种变换,按其变换性质可将微波元件分为如下三类:
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。
二、线性非互易元件
这类元件中包含磁化铁氧体等各向异性媒质,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。常用的线性非互易元件有隔离器、环行器等。
第五章 常用微波元件
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。
第五章 常用微波元件
5-2 波导中的电抗元件
电抗元件包括电感器和电容器。电感器是指能够集中磁场和存储磁能的元件;而电容器是指能够集中电场和存储电能的元件。
一、电容膜片
在矩形波导的横向放置一块金属膜片,在其上对称或不对称之处开一个与波导宽壁尺寸相同的窄长窗口,如图所示。
电容膜片及其等效电路
电纳的近似计算公式为
第五章 常用微波元件
矩形波导中的电感膜片及其等效电路如图所示。当在波导窄壁上放置金属膜片后,会使波导宽壁上的电流产生分流,于是在膜片的附近必然会产生磁场,并存储一部分磁能,因此这种膜片称为电感膜片。
二、电感膜片
电感膜片及其等效电路
电感膜片电纳的近似计算公式为
第五章 常用微波元件
三、 谐振窗
下图给出了谐振窗的结构示意图和等效电路。即在横向金属膜片上开设一个小窗,称为谐振窗。
四、螺钉