1、一一. .微波傳輸系統主要技術指標微波傳輸系統主要技術指標1)1)信號源給出功率是否最大，信號源給出功率是否最大，2)2)信號源給出功率是否全部被負載吸收，信號源給出功率是否全部被負載吸收，衡量一個微波傳輸系統質量優劣的主要指標：衡量一個微波傳輸系統質量優劣的主要指標：max?inPP?LinPP理想微波傳輸系統：信號源向傳輸線給出最大功率理想微波傳輸系統：信號源向傳輸線給出最大功率且全部被負載吸收，且全部被負載吸收，maxinLPPPZ0ZL=Z0EgRgEgRgZin=Z0Im二二. . 信號源的共軛匹配信號源的共軛匹配匹配裝置匹配裝置ZLEgZgZ0Zg*條件：使條件：使 ，即，即*=i

2、ngZZ,= -ingingRRXX定義：定義：信號源功率輸出最大信號源功率輸出最大方法：在信號源與傳輸線之間接入匹配裝置方法：在信號源與傳輸線之間接入匹配裝置特征：特征：2max4inggPPER三三. .阻抗匹配阻抗匹配方法：在負載與傳輸線之間接入匹配裝置，在匹配方法：在負載與傳輸線之間接入匹配裝置，在匹配裝置處的裝置處的Zin=Z0（傳輸線的特性阻抗）。（傳輸線的特性阻抗）。實質：人為產生一反射波，與實際負載的反射波相抵消。實質：人為產生一反射波，與實際負載的反射波相抵消。匹配裝置ZLZ0EgZgZin=Z0定義：定義：負載吸收全部入射功率，無反射負載吸收全部入射功率，無反射 LinPP

3、條件：條件：0 0LZZ3.2 3.2 電抗元件電抗元件一一. .終端短路線終端短路線0cotinYjYl 長度為長度為l,終端短路的均勻無耗傳輸線輸入端導納為：終端短路的均勻無耗傳輸線輸入端導納為：02l2l電感電感電容電容二二. .波導膜片：電感膜片波導膜片：電感膜片 電容膜片電容膜片三三. .波導螺釘波導螺釘分支阻抗調配器分支阻抗調配器分支阻抗調配器是在距離負載某固定位置上并分支阻抗調配器是在距離負載某固定位置上并聯或串聯終端短路或開路的傳輸線段構成。聯或串聯終端短路或開路的傳輸線段構成。常用并聯調配分支。常用并聯調配分支。支節數可以是一條、兩條、三條或更多。支節數可以是一條、兩條、三條

4、或更多。一一. .單分支阻抗調配器單分支阻抗調配器單分支調配器是在距離負載單分支調配器是在距離負載d處并聯長度為處并聯長度為l的終端短路或的終端短路或開路的短截線構成。開路的短截線構成。調節變量：調節變量： d , , l并聯支節：由負載阻抗經并聯支節：由負載阻抗經d 距離變換后，在距離變換后，在B點的導納點的導納Y=Y0+jB，如支節的，如支節的電納為電納為-jB，-達到匹配；達到匹配；1.1.調配原理調配原理匹配時：匹配時：00 1inEinEinEZZYYY即 而終端短路線只提供電納，故：而終端短路線只提供電納，故：121111inEYYYYjBY實 部 為111YjB 即即D點必須落在

5、匹配圓上（調節點必須落在匹配圓上（調節d）1BB即短路線提供的電納恰好抵消即短路線提供的電納恰好抵消 的虛部（調節的虛部（調節l）1YADE2.2.調配過程調配過程1）計算歸一化負載導納，在導納圓圖上找到對應點）計算歸一化負載導納，在導納圓圖上找到對應點A2）由）由A點起沿等點起沿等 圓順時針轉動波長數圓順時針轉動波長數 到匹配圓上到匹配圓上Dd3）查得）查得D點的歸一化輸入導納點的歸一化輸入導納 的虛部的虛部1Y1B4）調節終端短路線長度）調節終端短路線長度 l 使使21YjBjB 3.3.討論討論1）走兩條路徑：）走兩條路徑：A（終端）（終端）DE（匹配點）（匹配點）2）兩套方案（）兩套方

6、案（2個交點）：個交點）：1YADE 終端短路線提供感性電納以抵消終端短路線提供感性電納以抵消 容性容性虛部；虛部；ACE 終端短路線提供容性電納以抵消終端短路線提供容性電納以抵消 感性感性虛部；虛部；1Y例：例：Z0=50，ZL=25+j75，無耗線，求單支節無耗線，求單支節短路短路并并聯匹配的位置聯匹配的位置d和長度和長度l。分析：應使在分析：應使在C點之后反射波為零點之后反射波為零C點：并聯之后的歸一化導納點：并聯之后的歸一化導納yC=y1+y2=1。 由于由于y2=jb2 (短路支節短路支節)B點：在并聯前應為點：在并聯前應為yB=y1=yC-y2=1-jb2。即即r=1的圓。的圓。同

7、時，負載導納同時，負載導納yL經經d 的距離后應為的距離后應為y1=1-jb2 ;由于傳輸線無耗，故在線上為沿等由于傳輸線無耗，故在線上為沿等 圓旋轉，選圓旋轉，選擇擇d，使，使y1=1-jb2。ABC解：解：歸一化負載阻抗：歸一化負載阻抗：00.51.5LLZzjZ=+阻抗圓圖上此點阻抗圓圖上此點相應的歸一化負載導相應的歸一化負載導納為：納為： yL=0.2-j0.6=0.2-j0.6其對應的向電源波長其對應的向電源波長數為：數為： 0.4120.4120.74 64 ,6.7L 由由yL沿等沿等 圓順時針旋轉圓順時針旋轉與與g=1=1的圓交于兩點的圓交于兩點 L波長數為波長數為 0.192

8、0.192波長數為波長數為 0.3080.308112.2Yj 2 . 211jyABC 支節的位置為支節的位置為 (0.50.4120.192)0.0880.1920.28(0.50.4120.308)0.0880.3080.396dd 短路支節短路支節的歸一化的歸一化輸入電納為輸入電納為212112.212.2YYjYYj 220.3180.182ll 求求短路支節短路支節的長度：短路時的長度：短路時y yL2L2=,=,位于實軸右端點，位于實軸右端點， lL2=0.25由此點至支節歸一化電納點（由此點至支節歸一化電納點（y y2 2或或y y2 2順時針所旋轉順時針所旋轉的波長數即為短路

9、支節的長度）的波長數即為短路支節的長度）220.3180.250.068Lllllll=-=-=220.50.250.1820.432Llll在上面兩個解中一般選在上面兩個解中一般選取較短的一對。取較短的一對。二二. .雙分支阻抗調配器雙分支阻抗調配器 單支節調配器中因要求單支節調配器中因要求d 可可調，對于同軸線、波導等結構調，對于同軸線、波導等結構中較難調。故常采用雙支節調中較難調。故常采用雙支節調配器。一般為并聯支節。配器。一般為并聯支節。兩支節之間的距離兩支節之間的距離d = =/8, /8, /4, 3/4, 3/8 (/8 (注意不能選注意不能選取取/2)/2)，不可調；兩支節長度

10、為，不可調；兩支節長度為l1 1和和l2 2，可調節。，可調節。211.1.調配原理調配原理匹配時：匹配時：00 1ineineineZZYYY即 1）2211ineindindYYjBYjBd點必須落在匹配圓點必須落在匹配圓,調調2dBB2）3）為使）為使d 落在匹配圓上，落在匹配圓上， 必在輔助圓上（輔助圓上的點必在輔助圓上（輔助圓上的點 沿等反射系數圓順時針轉動波長數沿等反射系數圓順時針轉動波長數 到達匹配圓上）到達匹配圓上）incYd4）11 incinbincbbccYYjBYGjBjBGjB1 cbcbGGBBBe dc ba215）c點為點為 圓與輔助圓的交點，由此可查圓與輔助圓

11、的交點，由此可查 調調 ，即可使，即可使 在輔助圓上。在輔助圓上。cBcbGG1cbBBBincY2.2.調配過程調配過程1）畫出輔助圓，即將匹配圓逆時針轉波長數）畫出輔助圓，即將匹配圓逆時針轉波長數 2d2）給定）給定 ,在圓圖上找到對應點在圓圖上找到對應點a，沿等反射系數圓順時，沿等反射系數圓順時針轉波長數針轉波長數 可得可得b點，可查得點，可查得LY1d inbbbYGjB3）找到）找到 圓與輔助圓的交點圓與輔助圓的交點 c或或c，查出，查出 或或 ，可得，可得 或或bG incbcYGjB incbcYGjB1cbBBB1 cbBBB4）自）自c（或（或c點）沿等反射系數圓順時針轉波長

12、數點）沿等反射系數圓順時針轉波長數 到匹配圓上的到匹配圓上的d點（或點（或d點），查得對應的歸一化輸入點），查得對應的歸一化輸入導納值導納值 或或d1inddYjB 1inddYjB 5）取）取 或取或取 ，最后實現主線匹配，最后實現主線匹配（ ）2dBB2dBB1ineY3.3.討論討論1）兩套方案（兩個交點）兩套方案（兩個交點）2）四段路徑）四段路徑: abc (c)d (d)e3）不可調配區：）不可調配區： 圓與輔助圓無交點圓與輔助圓無交點bG例：例：Z0=100，ZL=50+j100，第一支線距終端負載，第一支線距終端負載為為 ，支線長度為，支線長度為l1 ，第二支線與第一支，第二支線

13、與第一支線相距線相距 ，支線長度為，支線長度為l2 ，求雙支節短路，求雙支節短路并聯匹配的兩支線長度并聯匹配的兩支線長度l1 和和l2 。14d28de dc ba21階梯阻抗調配器階梯阻抗調配器一一. .單節四分之一波長阻抗變換器單節四分之一波長阻抗變換器特點：簡單、實用特點：簡單、實用使用范圍：實負載阻抗與傳輸線匹配。使用范圍：實負載阻抗與傳輸線匹配。LinRZZ201如圖：應用如圖：應用/4/4線段的阻抗變換性：線段的阻抗變換性：匹配時應有：匹配時應有：Zin= =Z0 0/4ZinZ01RLZ0inLRZZ001則則/4/4線的特性阻抗線的特性阻抗應為：應為：如果負載為如果負載為Z Z

14、L L（復數），則（復數），則1 1）可在）可在/4/4變換器與負載之間加上一段移相線段，使變變換器與負載之間加上一段移相線段，使變換器在主線的電壓波腹點或波節點接入（此處為純電換器在主線的電壓波腹點或波節點接入（此處為純電阻）；阻）； （腹點接入）（腹點接入） （節點接入）（節點接入）2 2）或在負載處并聯適當的終端短路線，使短路線的輸入）或在負載處并聯適當的終端短路線，使短路線的輸入導納與負載導納的虛部相抵消導納與負載導納的虛部相抵消-先變成實阻抗，再進行先變成實阻抗，再進行阻抗變換。阻抗變換。2010ZZ2010ZZ【頻率特性【頻率特性】對單一頻率：單節四分之一波長阻抗變換器理想匹配對單一