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微波元件終接技巧

★★★★★【文章導讀】:微波元件終接技巧具體內容是:傳輸線終端所接元件稱為終接元件。常用的終接元件有全匹配負載和短路器兩種。全匹配負載和短路器都屬于一端口的網絡,但它們的功能絕然不同。全匹配負載是將所有的電磁能量全部吸收而無反射(p=1,γ=0);而短路…

來源: 日期:2014-1-26 15:58:28 人氣:標簽:

微波元件終接技巧

  傳輸線終端所接元件稱為終接元件。
  
  常用的終接元件有全匹配負載和短路器兩種。全匹配負載和短路器都屬于一端口的網絡,但它們的功能絕然不同。全匹配負載是將所有的電磁能量全部吸收而無反射(p=1,γ=0);而短路負載是將所有的電磁能量全部反射回去,一點能量也不吸收。
  
  (1)全匹配負載
  
  全匹配負載是接在傳輸系統終端的單端口微波元件,它能幾乎無反射地吸收入射波的全部功率。因此,當需要在傳輸系統中建立行波狀態時,都要用到全匹配負載。
  
  對全匹配負載的基本要求是有較寬的工作頻帶,輸入駐波比小,有一定的功率容量。下圖給出了兩種全匹配負載的結構示意圖。其中下圖(a)為典型的te10波導型小功率匹配負載。
  
  它是在一段終端短路的波導內平行于電場方向放入一尖劈形的吸收片,且置于矩形波導te10模電場 強處(x=a/2)。當微波通過吸收片時,它將能量全部吸收。為了達到良好匹配,吸收片做成尖劈形,其長度約為幾個波導波長。這種全匹配負載可在較寬的頻帶范圍內得到良好的匹配。一般在10%~15%的頻帶內駐波比可小至1.01~1.05,其允許消耗的功率為瓦級。
  
  下圖(b)為微帶型寬帶全匹配負載的結構示意圖。
  
  它的匹配電阻采用半圓形電阻,半圓形電阻的一個極與中心導帶相接;另一個電極通過其外圓邊緣附近的基片的半圓弧金屬化槽直接接地。實測表明,該寬帶匹配負載在1~9 ghz頻帶內駐波比p<2,頻帶寬度達幾個倍頻程。

 

  (2)短路負載
  
  短路負載又稱為短路器,它的作用是將電磁能量全部反射回去。將同軸線和波導終端短路,即分別成為同軸線和波導固定短路器。
  
  在某些微波系統和微波測量儀器中,常采用短路面可以移動的短路負載。這種短路負載稱為可調短路活塞。

  對短路活塞的基本要求是:保證接觸處的損耗要小,并有良好的電接觸,使其反射系數的模接近于1;傳輸大功率時保證接觸處不發生跳火現象。短路活塞按傳輸線形式分有同軸線型和波導型兩種;按其結構分有接觸式和抗流式兩種。但由于接觸式短路活塞在活塞移動時,接觸不穩定,彈簧片又會逐漸磨損,在大功率情況下還會發生跳火現象,故很少采用。
  
  下圖給出了兩種典型的抗流活塞示意圖。其中下圖(a)為波導型短路活塞,下圖(b)為同軸型短路活塞。
  
  這種結構采用兩段不同特性阻抗的λp/4變換器構成。其中一段為入p/4的短路線;另一段為λp/4的開路線,兩段線串聯起來能使活塞在ab面處形成一個有效的短路面,以保證電接觸良好,如下圖(c)所示。但抗流活塞的尺寸和工作波長有關,因此頻帶比較窄,一般只有10%~15%的帶寬。


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