首页
发现
课程
培训
文章
案例
问答
需求
服务
行家
赛事
热门搜索
发布
消息
注册
|
登录
首页
/
文章
/
详情
射频必知必会——微波网络基础
射频学堂
1年前
浏览1459
关注
“
我们在前面的学习中,了解到了S参数的相关知识,对于任何一个微波系统或者微波器件都可以用一个微波网络来表示,我们只要知道微波网络的相关参数即可得到这个微波电路或者系统的特性。我们今天简要学习一下微波网络的概况,以便后期更好的学习微波技术
”
01
—
什么是微波网络
微波网络理论主要研究微波电路的分析和设计方法,它与电磁场理论同为微波领域中的主要理论基础。微波网络是指具有若干输出、输入端口的任意形状及结构的区域,其内为由波导或传输线连接的微波元器件构成的功能性微波电路或系统。
复杂的微波网络由许多简单的微波网络所组成,后者有不同的分类方法。
如按网络外接的传输线端口数可分为一端口、二端口、多端口的微波网络;按电路元件的性质可分为有源和无源的微波网络、线性和非线性的微波网络、可逆和非可逆的微波网络等。
二端口网络主要有微波滤波器、模式变换器(用于将波导中的一种电磁波模式变换成另一种)、极化变换器(用于改变波导中电磁波的极化性质)、移相器、铁氧体和隔离器等。属于三端口网络的有功率分配器、铁氧体 Y形环形器等。属于四端口网络的有微波混合接头、定向耦合器和定向滤波器等。
用于微波多路通信的多工器属于多端口网络,其功能是把一个宽频带信道分割成若干窄频带信道,使信号分别从不同的端口输出。多工器可由多个定向滤波器连接而成,或由带通滤波器及匹配双T电桥组合而成。
典型的二端口网络是微波晶体管放大器,采用双极型晶体管或场效应晶体管可构成低噪声放大器、功率放大器、宽带放大器和窄频带放大器。典型的三端口网络是微波混频器,常用肖特基势垒二极管作混频管,为了降低混频器噪声还可用二只混频管组成平衡混频器。用于低噪声放大的参量放大器也是一种三端口网络,其典型结构由一个三端口Y形环行器和一个二端口反射式放大器组成。信号自环行器的一个端口输入,经接于第二端口的反射式放大器放大后,由环行器的第三端口输出。反射式放大器具有信号端口和泵源端口,输入信号经变容管的非线性电容吸取泵源功率而获得增益
02
—
微波网络参量
网络的特性可以用网络参量来描述,常见的微波网络参量有Z参量,Y参量,A参量,S参数和T参数,下面以二端口网络为例一一介绍。
2.1 阻抗参数 Z
阻抗参数是用描述两个端口电流和电压关系的参数,如下图所示。
, 表示 T2面开路时T1面的输入阻抗;
表示 T1面开路时T2面的输入阻抗;
表示 T1面开路时,端口2到端口1的转移阻抗;
表示 T21面开路时,端口1到端口2的转移阻抗.
4 个阻抗参量都是在对方端口开路、电流为 0的前提下定义的
2.2 导纳参数 Y
Adittance Parameter
导纳参数是用两个端口电压表示两个端口电流的参量。
, T2面短路(V2 = 0)时T1面的输入导纳。
, T1面短路(V1 = 0)时T2面的输入导纳。
, T1面短路(V1 = 0)时端口(2)至端口(1)的转移导纳。
,T2面短路(V2 = 0)时端口(1)至端口(2)的转移导纳。
虽然两种参量都是反映两个端口电压和电流之间的关系,但是对应的元素却不是互为倒数关系。因为阻抗参量是在两个端口分别开路的前提下定义的;导纳参量是在两个端口分别短路的前提下定义的。
2.3 转移参数 A Transfer Parameter
转移参数是用端口(2)的电压和电流表示端口(1)电压和电流的参量。
-I2 表示电流方向与图中相反,目的是为了使转移参量便于用于级联网络。
, 端口(2)开路(I2 = 0)时的电压转移系数。
, 端口(2)短路(V2 = 0)时的电流转移系数。
,端口(2)短路(V2 = 0)时的转移阻抗
, 端口(2)开路(I2 = 0)时的转移导纳。
2.4 散射参数 S Scatter Parameter
散射参量有归一化和非归一化之分,通常所说的散射参量是指归一化散射参量,用s表示,它给出的是各端口归一化入、反射波电压之间的关系;非归一化散射参量则称为电压散射参量,用S表示,它给出的是各端口非归一化的入、反射波电压之间的关系。实际工作中最常用的散射参量是归一化散射参量。
,端口(2)接匹配负载时端口(1)的电压反射系数。
,端口(1)接匹配负载时端口(2)的电压反射系数。
,端口(1)接匹配负载时端口(2)到端口(1)的归一化电压传输系数。
,端口(2)接匹配负载时端口(1)到端口(2)的归一化电压传输系数。
2.5 传输参量 T Transmission Parameter
传输参量是用端口(2)的归一化入、反射波电压表示端口(1)归一化入、反射波电压的参量。
t参量的元素中,除t11表示端口(2)接匹配负载时端口(1)到端口(2)的归一化电压传输系数s21的倒数外,其余各参量元素并无明显的物理意义。
2.6 网络参量间的相互关系
上述五种网络参量可用来表征同一个微波网络,因此它们之间必定能够相互转换。Z、Y、A三个参量均表示网络各端口间电压、电流关系的参量,所以根据定义式适当调整即可得各参量之间的转换关系。同样,s、t两个参量均表示网络端口间归一化入、反射波电压的关系,二者的转换关系也很容易得出。
Z、Y、A参量与s、t参量间的转换则需要用到下式
换算表参考《微波技术与微波器件》第169/170页。
参考书:
1,《微波技术与微波器件》
2,《微波工程导论》
3,《微波工程》
4,《射频与微波工程》
03
—
更多学习,戳手可得
相关文章,在仿真秀官网搜索:
射频工程师必知必会系列阅读学习
射频工程师必知必会——射频微波通信系统基础
射频工程师必知必会2——微波电路的基本常识
射频工程师必知必会3——微波网络与Smith圆图
一文读懂 ‘dB’——射频工程师必知必会
详解各种各样的 “BW” —OBW,IBW ,RBW,VBW
射频工程师必知必会——为什么是“50欧姆”?
射频工程师必知必会 —— 一文读懂定向耦合器
详解定向耦合器之分支线定向耦合器
详解功率放大器PA设计指标
射频工程师必知必会——趋肤效应和趋肤深度
详解射频电路中的电阻,电容和电感
射频工程师必知必会——波导定向耦合器
详解平行耦合线定向耦合器
射频工程师必知必会——长线效应与分布参数
一文看懂电磁波的波段命名
射频工程师必知必会——电压驻波比VSWR和回波损耗RL
射频工程师必知必会——全反射,您真的理解透了吗?
我们都应该懂麦克斯韦方程
射频工程师必知必会——史密斯圆图
射频工程师必知必会——S Parameter
射频工程师必知必会——阻抗匹配的概念
射频工程师必知必会——四分之一波长阻抗变换器
射频工程师必知必会——无源互调 PIM
射频工程师必知必会——微波传输线
来源:射频学堂
登录后免费查看全文
立即登录
非线性
射频微波
电路
通信
理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-03-05
最近编辑:1年前
射频学堂
硕士
学射频,就来射频学堂。
关注
获赞 150
粉丝 304
文章 950
课程 0
点赞
收藏
0/200
清空
提交
还没有评论
课程
培训
服务
行家
电子科技大学武刚教授:面向无蜂窝网络的分布式双层深度强化学习框架
Ansys Sherlock电子产品可靠性分析技术专题(回放)
CST超材料表面仿真实战课程10讲:微波、太赫兹、光学人工合成复合超表面材料研究
HFSS天线仿真实例21讲——掌握完整的HFSS仿真各种类天线的方法
相关推荐
基于HFSS、ADS微带滤波器仿真与设计37讲:获得微带滤波器仿真分析与建模技巧方法
电波讲堂系列讲座第八期:无线通信信道建模 —北京交通大学杨汨副教授
MATLAB通信工程师的必修课 第四章 信号捕获和同步 第二部分
微波滤波器初学者入门22讲:HFSS、ADS微带低通与高通滤波器仿真与设计
基于HFSS毫米波连接器的电磁设计关键技术与难点解析应用
最新文章
综述 | 设备状态监测中处理工业数据分布不平衡的重采样技术(下)
应力、应变、位移、变形
储层裂缝研究方法
射频类公司汇总(苏州篇)
振动频谱分析关键步骤和分析要点
热门文章
ABAQUS中Cohesive粘聚力模型的2种定义方式(附案例操作步骤)
几种常见的热仿真软件
Abaqus分析常见问题及解决方法(2):零主元和过约束
仿真工作者必须知道的15款开源软件!
Abaqus分析常见问题及解决方法(3):负特征值(Negative Eigenvalue)
其他人都在看
盘点·近十年来国外各公司推出的碳纤维产品
电磁场仿真 | ChatGPT请回答,我想和你聊聊
STAR CCM 案例|电池包散热
“卡脖子”的国产工业软件,现状如何?路又在何方?
CFX进行共轭传热分析实例
VIP会员
学习
福利任务
兑换礼品
下载APP
联系我们
微信客服
联系客服
人工服务时间为周一至周五的9:30-19:30
非工作时间请在微信客服留言
客服热线:
4000-969-010
邮箱:
service@fangzhenxiu.com
地址:
北京市朝阳区莱锦创意园CN08座
帮助与反馈
返回顶部