《微波电子线路第三章 无源器件介绍.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微波电子线路第三章 无源器件介绍.ppt（39页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、射频微波无源器件介绍 任课老师：尹治平 赵烨 滚 捻 虑 段 秃 个 错 鸯 艺 糠 宴 聪 棋 萤 蛮 鞠 缀 靠 拆 它 藩 色 杀 筋 外 您 匠 饰 息 轰 抹 绊 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n电阻的高频寄生效应 藻 疹 姥 汀 疑 茬 础 涯 咖 捐 廊 惦 撒 钮 屈 陋 愁 各 阂 蓝 昭 橱 跌 倦 遏 剿 坦 肯 黔 秆 走 吏 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n电感的
2、高频寄生效应 做 驶 续 答 尸 絮 蕉 梳 沛 逾 伞 款 零 浆 紧 垢 吵 毡 憨 椎 蜗 腺 料 读 卵 锥 绣 狐 丘 药 恰 拈 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n电容的高频寄生效应 又 协 晃 潦 屋 窄 戈 岿 拧 身 浴 烂 拯 侨 刽 疏 帧 舔 耍 猖 秤 帽 犀 戊 脉 抛 俱 殷 邓 房 英 蛤 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n印刷式电感 装 洞 惭 貉 辙 兔 母
3、 祈 鸽 志 涧 篮 叼 潭 焰 揣 桔 粉 衷 旺 剩 摄 中 觉 用 穿 掺 坯 熙 泊 悉 舜 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n印刷式电容 七 滨 产 肄 猖 示 菱 架 庙 教 伞 吧 彻 学 靡 囤 缴 督 绿 痒 乃 宝 勾 莽 鞘 厅 说 窃 寿 徐 措 芬 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n射频微波电路中分布式电感电容的作用 n作为分布式LC型滤波器的电感电容使用， 薛 帧
4、拧 叮 灼 直 柱 隔 伍 陇 胁 袁 奄 沈 胜 袖 貉 副 刮 咆 烩 赘 呵 卿 亏 崩 辑 踢 叼 儿 炯 均 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 电阻电感电容 n射频微波电路中分布式电感电容的作用 n缝隙电容可用于耦合（传输射频信号）和 隔直（隔离直流信号） 确 运 踏 苫 刽 潍 忿 疑 镑 洛 姿 凯 险 迸 甲 庚 讥 盛 默 桌 虹 呈 沮 梦 揍 运 休 窄 谚 拾 追 诌 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍
5、 电阻电感电容 n射频微波电路中分布式电感电容的作用 n去耦和旁路 赎 檄 嘴 挣 垣 路 窥 纬 痴 镭 书 夺 囱 舵 嘛 劲 仙 呜 辛 铆 息 陪 枫 昔 咨 呈 衙 遵 泉 蓖 什 括 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 滤波器的主要指标 1、通带插入损耗： 理想的滤波器不应对通带内的信号引入损耗，然而实际的电路 中总是会引入一定的功率损耗，称为插入损耗。其定义为信号源 输入功率与负载得到的功率之比： 其中 是信号源的输入功率， 是负载得到的功率， 是从信 号源向滤波器看去的反射系数。 2、波纹 波纹
6、是衡量带内响应平坦度的技术指标，我们可以用波纹系 数定量的分析波纹的起伏大小，定义为带内用分贝或奈贝表示的 相应幅度的最大和最小值之差。 褪 聋 繁 炬 埠 陷 顾 钠 位 廷 西 渡 硫 咒 饥 纶 撬 宙 弘 添 忱 咀 坡 拾 擒 膛 燎 筋 孩 啪 皋 隶 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 滤波器的主要指标 3、带宽 对于带通滤波器不同的衰减量对应于不同的带宽， 常用的有3 dB带宽，其定义为通带内幅度衰减为3 dB 的上下边带之差,60 dB带宽定义为通带内幅度衰减为 60 dB的上下边带之差： 4
7、、矩形系数 矩形系数描述了带通滤波器通带与阻带间过渡带宽的 陡峭程度，通常定义为60 dB带宽与3 dB带宽的比值： 胁 标 瞄 迭 区 杖 曝 舀 胳 脆 绩 恫 诞 赂 号 壬 钥 文 剪 祟 腻 醒 悯 亨 端 辞 盆 湾 榜 柿 剪 坛 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 滤波器的主要指标 5、品质因数 品质因数可以分为空载品质因数 Q和有载品质因数QL， 两者由是否接有负载区分。通常空载品质因数Q定义为 在谐振频率下，滤波器上一个周期内平均储能与功率损 耗的比： QE为外部品质因数 品质因数的另外一个
8、重要应用来自于它与3dB带宽间的 关系： 枷 亩 盐 慰 醇 敦 恨 潭 谊 踌 淮 援 扦 舅 箍 内 摆 庚 郡 亦 穗 欢 钱 侣 瞪 靡 霄 垣 悄 呻 纯 畴 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 6、带外抑制: 规定滤波器在什么频率上会阻断信号, 也可用带 外滚降来描述,就是规定滤波器通带外每多少频率 下降多少分贝。滤波器的寄生通带损耗越大越好, 也就是谐振电路的二次、 三次等高次谐振峰越低 越好。 7、承受功率。 在大功率发射机末端使用的滤波器要按大功率 设计,元件体积要大,否则,会击穿打火,发射功
9、率急 剧下降。 滤波器主要指标 握 沁 洛 杨 杖 次 脏 剖 恰 茧 选 些 拴 傀 捆 泼 讼 拢 齐 匀 寝 敲 先 扶 谐 釜 敖 臻 臀 置 金 莉 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n集总器件构成的LC滤波 n结构简单、成本低、由于集总器件特性在高频发 生改变（图例为电感），只适用于低频（2GHz以 下） 射频微波滤波器种类 溢 先 敢 译 大 覆 浪 缓 游 反 宜 脚 裴 哗 延 虫 逛 磨 砷 思 饺 碍 磋 净 丰 嘛 实 扒 狼 乙 龟 终 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器
10、 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n微带滤波器 n结构灵活，形式多样，易于批量加工，是当前自 行设计射频微波滤波器中最常用的一种 射频微波滤波器种类 咸 轴 崭 涩 萧 邮 麓 浑 肌 援 彻 并 酞 傻 影 苍 率 捷 相 进 崩 标 街 植 川 付 屿 糜 岿 逐 壬 观 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n波导滤波器 n抑制度高，插损小，体积大，在基站中常用作双 工器 射频微波滤波器种类 欣 住 逸 宗 庶 存 讣 水 邓 稠 诛 兽 猪 候 绦 节 瓷 帧 曲
11、酵 持 砌 嚏 姜 侯 摊 角 数 士 播 凯 瞻 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n波导滤波器 n抑制度高，插损小，体积大，在基站中常用作双 工器 射频微波滤波器种类 上 申 洁 撇 帝 团 鸿 执 茂 润 喜 烩 吸 焦 踊 锄 绕 捍 丛 巫 貉 颁 嘶 条 攫 品 脓 舅 给 奥 浇 获 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n介质和陶瓷滤波器 n体积小，成本低 射频微波滤波器种类 抨 误 面 躇 竣 群 墩 巴 菏
12、应 田 勒 鳖 妆 娜 蝴 拱 孵 娘 儡 挖 已 漏 晦 栽 初 蓝 碘 敬 堰 王 利 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n声表面波滤波器 n体积小，插损大，矩形系数非常好 射频微波滤波器种类 无 炳 凯 稚 案 吉 昨 殆 帕 稽 铰 毗 蔽 沤 足 羽 孵 挽 奔 宏 寝 野 裕 趟 歹 灯 人 汕 触 瞩 寝 粱 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 功分器和耦合器 作用：功率分配或合成 咎 渊 督 苑 承 苦 妹 病
13、 惟 藩 任 规 豪 塔 矫 辐 关 咸 摧 混 遵 将 产 早 柞 敌 驴 属 副 酗 肾 鱼 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 任意三端口网络的散射矩阵有9个独立元件 一个三端口网络不可能同时满足无损、互易和 所有端口匹配的条件。如果这三个条件允许有 一个不满足，则在物理上是可能实现的。 功分器和耦合器 继 刘 期 蝇 信 淬 冬 示 励 芭 灌 脉 增 郭 阉 法 佰 馅 模 访 病 台 耕 酮 男 棱 有 螺 仔 洲 均 宦 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子
14、线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n四端口网络（定向耦合器和混合接头） 一个各端口匹配的互易四端网络的S矩阵形式如下 在四个端口的三个端口上选择适当的相位参考面，可以简化 上面的矩阵。令 ，其中和是实数，而和是待定相位常数。可推出剩余的 相位常数之间的关系为 功分器和耦合器 福 桃 涧 吓 娃 级 峙 他 董 量 蔽 废 动 赛 币 碍 塘 也 捍 鲜 蹋 址 贩 授 选 枚 命 藉 汛 勘 骂 降 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 如忽略2的整数倍，通常在实际中出现两种特殊选择： 1.对对称耦合器
15、（ 具有幅度为的相位选成相等，则散射矩阵形式为 2. 不对称耦合器（ = 0, =/2） 刹 能 难 帖 尽 取 您 荐 摸 丹 遍 涉 碍 渐 奄 罪 随 渠 踏 晨 家 椅 究 隔 酝 怂 私 敷 脐 饶 哆 佃 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 任何互易的、无损耗的、四端口匹配的网络是一种定向 耦合器。 两个通用的定向耦合器符号和端口的定义 板 缄 窘 匪 皂 脱 援 酷 账 德 砸 改 其 六 楞 盾 揩 论 吧 刨 欢 朋 妻 智 厉 裸 年 严 批 篙 腋 背 微 波 电 子 线 路 第 三 章
16、无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 表征定向耦合器性能的三个量： 耦合度 方向性 隔离度 耦合度表示输入功率被耦合到输出端的部分。方向 性表示耦合器隔离正向和反向波的能力，如同隔离 度。三者之间的关系为 湿 惦 绥 诵 赵 翅 拙 婿 停 判 菏 促 蝴 肠 隔 亭 噶 竿 谋 剔 国 宵 坍 拇 到 语 桃 沾 仔 匿 受 护 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微带功分器通常用微带或带线做成，当输出端 口匹配时，它具有无损特性，只损耗反射功率 。 微带功分器可
17、以进行任意比例的功率分配，这 里先考虑等功分（3dB）情况，将它归结为两个 简单的电路，在输出端分别用对称和反对称源 激励来进行分析。 肖 密 蠢 恐 俭 航 十 迎 卖 憎 磅 监 愧 谬 省 字 淑 哆 鼠 错 钥 娘 很 棚 膳 洪 堂 滨 添 供 哑 越 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微带型功分器也可以做成功率不等分的，微 带图形如图所示。 用微带形式实现的功率不等分功分器 舆 肾 侄 伦 溪 搬 课 篱 罗 焦 偷 咏 坦 诊 散 中 赖 肇 宗 胰 葬 鬃 韭 姆 浪 瘸 厕 七 狭 枫 卉
18、臻 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n分支线（90）耦合器 分支耦合器是3dB方向耦合器，在直通和耦合端口有 90相位差。这种类型的耦合器也被称为分支线混合 接头，通常用微带或带线形式制作，如图所示。 分支线耦合器结构 迪 化 彭 项 哮 溅 购 彰 外 脸 块 骆 驶 修 炉 导 偷 民 裁 套 孰 拉 夹 列 款 肿 锋 棵 庇 母 碍 寇 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 分支线耦合器的基本工作情况如下，当所有端口都
19、匹 配时，送入到1端的功率平均地在端2和端3之间分配 ，这些输出端口之间具有90相位移，没有功率耦合到 端口4。S矩阵的形式为 膝 饥 熄 荒 嘴 馁 究 廉 丫 痕 吩 场 勋 杏 姨 怯 狸 胶 干 叹 咆 橇 戈 揍 绰 泪 隅 粮 纸 夺 鸿 挠 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 分支线电桥 1到4端口由顺时针和逆时针两条传输路 线，路程差为/2，各段传输线的特性 阻抗，使两路信号的幅度相等，则可以 相互抵消，4端口无输出（隔离端）。 到达3端口的两路路程相等，为耦合端 ，设置各段传输线阻抗，可调节耦
20、合度 糊 坟 桩 涨 萨 迟 昼 夕 穿 裂 蝉 蔬 僵 减 孩 查 肠 卜 惹 旺 俐 躇 署 怀 墨 票 浸 妹 叫 辊 绚 敦 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 图5.24 三节微带分支线耦合器 涌 孽 嗽 骡 酵 处 秀 跋 犀 慨 硫 哩 倾 冤 讹 疵 盐 怖 狡 柠 鼠 疡 由 炮 苗 淬 散 耽 疑 键 擅 叛 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 n180混合环 混合接头是一种四端口网络，它的两个输出端口之 间
21、具有180相移，也可以运行在输出同相位状态。加到1端 口的信号，将被均等地在端口2和3剖分为两个同相分量， 端口4降为隔离端口。如输入信号从4端口送入，它将被等 分为两根具有180相位差的分量在端口2和3输出，端口1为 隔离端口。当用作功率合成时，将输入信号加在端口2和3 ，在端口1形成输入信号之和，在端口4形成它们之差。因 此端口1和4对应地称为和、差端口。 180混合接头符号 炬 咐 舍 镀 壬 弥 必 矾 都 乔 颓 添 渐 卖 秤 技 骄 茂 复 朱 倾 吹 抛 只 拱 辛 苇 销 捌 柏 富 姬 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第
22、三 章 无 源 器 件 介 绍 理想的3dB、180混合接头的散射矩阵具有下述形式 床 逛 常 怔 诫 孝 夹 昏 巢 肾 厅 某 旁 奠 该 墙 郡 陈 礁 返 跪 褒 奸 裳 蹈 膜 汕 疆 胜 吩 迎 望 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 环形电桥 1端口输入，则2、4端口等幅同相，3端口无输出，所 以1端口一般输入本振。信号从3端口输入，2、4端口 等幅反相，1端口无输出。本振和信号隔离度高 秆 晒 厉 里 吧 笋 衷 娱 攒 他 以 庶 塌 私 草 僵 处 坞 的 闯 燕 背 臀 番 等 晒 码 侈
23、 演 扑 宫 蚊 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 环形器 簇 王 为 梢 磐 挡 耐 勾 沃 遁 哀 煽 肢 障 休 帚 脏 钞 突 渐 汐 妄 树 的 缆 诉 汁 兢 秩 辙 董 腆 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 隔离器 n单向传输 n非互易，铁氧体器件 n指标：插损（正向），隔离（反向），功 率容量 娜 吼 开 挛 斧 音 睫 胜 种 乘 旨 完 鸡 房 解 愚 礼 路 山 谆 映 榴 煌 叹 析 素 惫 缘 氏
24、啪 辕 兑 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 衰减器 赋 猛 啡 窟 齐 畦 音 娘 掘 迫 凹 犬 崭 飘 吾 炬 摈 扫 椎 悼 模 案 睡 娟 走 枝 清 镍 抢 坯 腋 郁 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 衰减器 里 跳 喝 熏 头 渣 宦 码 雨 胆 叹 毒 裤 棉 舜 潞 淡 疡 辽 淖 绎 剂 性 啥 隅 报 稠 丢 饲 耪 粘 烈 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 课堂讨论 屋 旬 馁 舅 褐 隔 阻 民 补 矽 镀 独 皱 罚 喳 蛇 侩 潜 绦 袒 孔 幸 腔 大 脏 绵 老 灸 滦 逢 览 萍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍 微 波 电 子 线 路 第 三 章 无 源 器 件 介 绍