超短长度90度扭波导技术
基于简单复合左右手结构的宽带90°移相器
基于简单复合左右手结构的宽带90°移相器安建;曾会勇;韦道知【摘要】利用简单复合左右手结构的非线性相位特性,提出了一种平面、低插入损耗的宽带90°差分移相器的设计方法.该设计方法的原理主要是通过调节简单复合左右手结构的参数和进行相位比较的传统微带线长度,使二者的相位曲线最大程度具有相同的斜率,并且满足90°的相位差.移相器的幅度和相位测试结果表明:在2.9～8.4 GHz的频率范围内,反射系数小于-10dB,插入损耗小于0.7 dB,相位不平衡度小于±5°,相对带宽达到了97.3％,而满足相同指标的传统微带差分移相器,其相对带宽仅有11％.该结构设计简单,便于加工.%A method to design planar and low insertion loss phase shifter with broadband characteristic of 90° difference is presented by utilizing the nonlinear phase characteristic of the simplified composite right-/left-handed transmission line.The measured results show that the proposed phase shifter achieves 2.9～8.4 GHz (97.3％) bandwidth with return loss ≤-10 dB,insertion loss ≤0.7 dB and phase instability ≤±5°.Whereas,the relative bandwidth o f the conventional difference phase shifter is only 11％ when it simultaneously satisfying the above indexes.The proposed structure is simple in design and is easy to be fabricated.【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(014)004【总页数】3页(P24-26)【关键词】宽带平面移相器;90°差分移相器;简单复合左右手结构;非线性相位特性【作者】安建;曾会勇;韦道知【作者单位】93704部队,北京,065000;空军工程大学防空反导学院,陕西西安,710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安,710051【正文语种】中文【中图分类】TN81移相器是一类重要的微波器件，它在相控阵天线系统、波束形成网络和相位调制器等无线通信系统中具有广泛的应用。
7、液晶电特性测试
论计算结果。图 4-3 中，有与原点的距离表示垂直视角（入
射方向与液晶屏法线方向的夹角）的大小，图 4-3 中同心
圆分别表示垂直视角 30，60，90 度。90 度同心圆外面标
注的数字表示水平视角（入射光线在液晶屏上的投影与 0
度方向之间的夹角）的大小。图 4-3 中的闭合曲线为不同
对比度时的等对比度曲线。由图 4-3 可以看出，对比度与 垂直和水平视角都有关。我们在不同的方向上看液晶屏幕
侧面图 激光电源
总电源
编程口
激励波输出 光透过率输出
背面图
驱动波形输出
行 列
正面：
激
列
光 驱动波形输出 器
行
电
1
源
激光器
7
16 x 16的液 晶光开关单 元构成的显
8 激光探测器
总
示器
电
源
动态/清屏
编 程 口
A
B
c
静态/闪烁
供电电压 10
光
总电源开关
C
透 过
模式转换开关
矩阵开关
率
N
输
O
12 11
透过率
度的改变有一定的关系。由图 4-2 为光线垂直入射本实验所用液晶屏时的相对透射率（以不
加电场时的透过率为 100﹪）与外加电压的关系。
由图 4-2 可知对于常白模式的液晶，其透射率随外
透射率T（％）
100
加电压的升高而逐渐降低。在一定的电压下达到 80
最低点，此后略有变化。
60
出现该极点的原因，简单的说，可以认为表征液 40 晶光学各向异性的透射率椭圆的光轴方向正好与 20
2）关断电源。
4、液晶显示器，点阵显示原理
超快激光精密制造技术的研究与应用
第５０卷 第１２期 激光与红外Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．１２ ２０２０年１２月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＤｅｃｅｍｂｅｒ，２０２０ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２０）１２ １４１９ ０７·综述与评论·超快激光精密制造技术的研究与应用杜 洋，赵 凯，朱忠良，王 江，邓文敬，梁旭东（上海航天设备制造总厂有限公司，上海２００２４５）摘 要：超快激光以其超短的激光脉冲、超高功率密度、较低的烧蚀阈值、加工超精细及可实现冷加工等特点，近年来受到国际学术界和工程界的广泛关注。
本文梳理了超快激光精密制造技术的发展历史，综述了超快激光精密制造技术在表面加工及三维加工领域的工艺研究及应用进展，并介绍了超快激光精密制造装备在国内外的研制情况，对今后超快激光精密制造技术研究的发展趋势进行了探讨和展望。
关键词：超快激光；精密制造；微纳结构；装备中图分类号：ＴＮ２４９ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２０．１２．００１ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｆａｓｔｌａｓｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤＵＹａｎｇ，ＺＨＡＯＫａｉ，ＺＨＵＺｈｏｎｇ ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧＪｉａｎｇ，ＤＥＮＧＷｅｎ ｊｉｎｇ，ＬＩＡＮＧＸｕ ｄｏｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｌｔｒａ ｆａｓｔｌａｓｅｒｆｅａｔｕｒｅｓｕｌｔｒａ ｓｈｏｒｔｌａｓｅｒｐｕｌｓｅｓ，ｕｌｔｒａ ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙ，ｌｏｗａｂｌａｔｉｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ，ｕｌｔｒａ ｆｉｎｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｃｏｌｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｉｔｈａｓｒｅｃｅｉｖｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌａｃａｄｅｍｉｃａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｉｒｃｌｅｓ Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙｏｆｕｌｔｒａ ｆａｓｔｌａｓｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｓｏｒｔｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｕｌｔｒａ ｆａｓｔｌａｓｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄ３Ｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｕｌｔｒａ ｆａｓｔｌａｓｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｔｈｏｍｅａｎｄａ ｂｒｏａｄｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｕｌｔｒａ ｆａｓｔｌａｓｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ ｆａｓｔｌａｓｅｒ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；ｍｉｃｒｏ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（Ｎｏ ５１７０５３２８）；上海市青年科技英才扬帆项目（Ｎｏ １７ＹＦ１４０８５００）资助。
微波天线主要技术参数概要
目录一、概述二、微波天线主要技术参数1．方向图（1）方向性图（2）方向性系数2．天线效率3．增益系数（增益）4．天线阻抗5．天线极化6．频带宽度三、实验用的天线－角锥喇叭天线四、天线测量实验系统的建立1．系统连接2．测试实验系统的阻抗匹配情况3．测试实验系统中两天线间距离及架设高度的选择（1）两天线架设最小间距Vmin（2）天线架设高度五、测量1．天线增益系数的测量（1）测量理论（2）测量方法2．天线方向性图的测量（1）方法（一）（2）方法（二）六、附录－同轴传输系统中微波天线测量实验微波天线测量实验一、概述微波天线是微波通信设备中一个重要的组成部分，微波信息的质量与天线性能密切相关。
通常，微波天线都为面式天线，验证这类天线的性能，首先是通过测量来实现的。
本文作为结合实验内容，对天线系统架设于调整，天线的增益系数，天线方向性图的测量实验，及实验使用的天线性能等方面内容作一些介绍。
二、微波天线主要技术参数1．方向性（1）方向性图天线的基本功能是将馈线传输的电磁波变为自由空间传播的电磁波，天线的方向图是表征天线辐射时电磁波能量（或场强）在空间各点分布的情况，它是描述天线的主要传输之一。
天线的方向性图是一个立体图形。
它的特性可以用两个互相垂直的平面（E 平面和H平面）内方向性图来描述。
如图（1）所示：图（1）天线方向性图天线方向性图能直观地反映出天线辐射能量集中程度、方向性图越尖锐，表示辐射能量越集中，相反则能量分散。
若天线将电磁能量均匀地向四周辐射，方向性图就变成一球面，称作无方向性，这就是一理想点源在空中辐射场。
天线方向性图可通过测试来绘制，如测得的是功率，即可绘出功率方向性图，如测得的是场强，则绘出场强方向性图，但两者图形形状是完全一样的。
通常图形方向性图有多个叶瓣，其中最大辐射方向的是叶瓣，称主瓣，其余称副瓣（或旁瓣）。
在方向性图中主瓣信息是我们最关心的。
a. 方向性图主瓣宽度b. 方向性图主瓣零点角如图2所示，方向性图零点角是指主瓣两侧零辐射方向之间夹角，用2θ0来表示。
nprot90旋转原理
nprot90旋转原理
nprot90旋转原理是指nprot90（nonparaxial radiation transfer through a 90-degree-bent waveguide）的光线传输原理。
nprot90
是一种通过90度弯曲的波导传输非轴向光束的方法，通常用
于光学元件的设计和光线传输的研究中。
nprot90旋转原理利用光线在非均匀光场中传播时会发生偏折
的原理，通过设计合适的波导结构，在波导中引入非均匀光场，使光束在传输过程中发生偏折然后转向90度。
这样可以实现
非轴向光束的传输和控制。
nprot90旋转原理在光学元件中有广泛的应用，例如用于设计
高效的波导耦合器、波长分复用器和分束器等。
通过控制光线在波导中的传播路径，可以实现对光束的操控和控制。
这种原理也可以应用于其他领域，如光通信、光传感和激光加工等。
总之，nprot90旋转原理是通过设计特定的波导结构，利用非
均匀光场引起光束偏折并在传输过程中转向90度的原理，用
于实现非轴向光束的传输和控制。
现代传感技术
光纤的基础知识
• 3. 光纤的特性 • 光纤的特性主要包括传输特性、物理特性、化学特性和几何特性等。 • 物理特性 • （1）弯曲性 光纤的弯曲性与光纤的机械强度有关。 • （2）抗拉强度 • （3）硬度 • （4）耐热性 • （5）热膨胀系数 • （6）电绝缘性能
第6页/共65页
• （5）绝对量测量，系统安装及长期使用过程中无需定标。
• （6）使用寿命长。
• （7）光纤传输线路具有自愈功能，可靠性高。
• 但FBG在传感应用中也存在一定的局限性，如灵敏度不高，对单位应力或温度的改变所引起
的波长漂移较小。此外由于FBG是反射型光栅，以致FBG传感系统通常需要隔离器来抑制反
射光对测量系统的干扰。
其中V为范尔德（Verdet）常数 .
F VBL
• 利用磁光效应可以实现磁光调制器、磁光传感器、光隔离器以及光环形器等。前两者是利用磁光晶体调制
特性的线性区域，而后两者是利用该特性的饱和区域。
第21页/共65页
相位调制型光纤传感器的特点
• （1）灵敏度高 • 光学中的干涉法是目前最灵敏的探测技术之一。在光纤干涉仪中，由于以光纤代替空气光程，光 纤的长度可达数米且不受机械限制，比普通的光学干涉仪更加灵敏。
第23页/共65页
光纤光栅滤光技术
• 光纤光栅调制原理 • 光纤光栅的分类 • 光纤光栅传感器
• 布拉格光纤光栅 • 长周期光纤光栅 • LPFG传感器
第24页/共65页
光纤光栅调制原理
• 光纤光栅是利用掺杂（如锗、磷等）光纤材料的光敏性。 • 光纤的光敏性是指激光通过掺杂光纤时，光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应变化的特性，它 是光纤光栅周期性折射率变化的根本原因。 • 外界入射光子和纤芯相互作用而引起后者折射率的永久性变化。 • 在单模光纤的纤芯内形成的空间相位光栅，其实质是在纤芯内形成一个窄带的滤光器或反射镜。
微波天线主要技术参数概要
目录一、概述二、微波天线主要技术参数1．方向图（1）方向性图（2）方向性系数2．天线效率3．增益系数（增益）4．天线阻抗5．天线极化6．频带宽度三、实验用的天线－角锥喇叭天线四、天线测量实验系统的建立1．系统连接2．测试实验系统的阻抗匹配情况3．测试实验系统中两天线间距离及架设高度的选择（1）两天线架设最小间距Vmin（2）天线架设高度五、测量1．天线增益系数的测量（1）测量理论（2）测量方法2．天线方向性图的测量（1）方法（一）（2）方法（二）六、附录－同轴传输系统中微波天线测量实验微波天线测量实验一、概述微波天线是微波通信设备中一个重要的组成部分，微波信息的质量与天线性能密切相关。
通常，微波天线都为面式天线，验证这类天线的性能，首先是通过测量来实现的。
本文作为结合实验内容，对天线系统架设于调整，天线的增益系数，天线方向性图的测量实验，及实验使用的天线性能等方面内容作一些介绍。
二、微波天线主要技术参数1．方向性（1）方向性图天线的基本功能是将馈线传输的电磁波变为自由空间传播的电磁波，天线的方向图是表征天线辐射时电磁波能量（或场强）在空间各点分布的情况，它是描述天线的主要传输之一。
天线的方向性图是一个立体图形。
它的特性可以用两个互相垂直的平面（E 平面和H平面）内方向性图来描述。
如图（1）所示：图（1）天线方向性图天线方向性图能直观地反映出天线辐射能量集中程度、方向性图越尖锐，表示辐射能量越集中，相反则能量分散。
若天线将电磁能量均匀地向四周辐射，方向性图就变成一球面，称作无方向性，这就是一理想点源在空中辐射场。
天线方向性图可通过测试来绘制，如测得的是功率，即可绘出功率方向性图，如测得的是场强，则绘出场强方向性图，但两者图形形状是完全一样的。
通常图形方向性图有多个叶瓣，其中最大辐射方向的是叶瓣，称主瓣，其余称副瓣（或旁瓣）。
在方向性图中主瓣信息是我们最关心的。
a. 方向性图主瓣宽度b. 方向性图主瓣零点角如图2所示，方向性图零点角是指主瓣两侧零辐射方向之间夹角，用2θ0来表示。
小口径矩形波导管扭弯技术
引 言
小 口径 矩形 波导 管 目前 主要 应用 在毫 米 波频段 的
动 固定端 ， 曲部分 易发 生管 壁 的失稳 ， 窄 口方 向上 弯 在 的 口径变 化较 大 ， 而另 一方 向上 尺寸变 化较 小 ， 且 越 并
接近弯曲中心变形越大 。这主要是因为管壁在扭弯过
程 中存在拉应力和压应力的原 因， 应变结果如图 １ 所 示 。其变形按金属塑性成形原理来分析 ， 计算 比较复
第２ ７卷第 ４期
２ １ 年 ８月 ０１
电 子 机 械 工 程
Ｅｌｃ ｒ ｅ ｔ ｏ—Ｍ ｅ ｄ嵋Ｉ ｃ ｌ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｉ Ｂ ｉ Ｅｎ ｅ ｒ ｎ
Ｖ １导管扭 弯技术
黄 峰， 顾 琪
（ 京 电子技 术研 究所 ， 江 苏 南京 ２０ ３ ） 南 １０ ９ 摘 要 ： 中通 过 分析 小 口径矩 形波 导 管的扭 弯特 点 以及 比较 多种传 统扭 弯 成型 方法 ， 文 选择合 适 的 小 口
ＨＵＡ Ｇ ｅ ｇ Ｇ Ｑｉ Ｎ Ｆ ｎ ， Ｕ
（
ｎ ｅｅｒ ｎｔｕ ｌ ｔ ｎｃ Ｔｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｎ ｎ １ ０ ９， ｈｎ ） ｇ Ｒ ｓ ｃ Ｉｓｔｔ ｏ ｅ ｒ ｉ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｊ ｇ２ ０ ３ Ｃ ｉａ ａｈ ｉ ｅ ｆＥ ｃ ｏ ｓ ｏ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｅ ａ ｔ ｌ ，ｔ ｉｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓｏ ｍａｌｃ ｌ ｅ ｅ ｔｎ ｕ ａ ｖ ｇ ｉ ｅ ｔ ｂ ｎ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｓ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｃ ｅ ｗ ｓ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ｆｓ ｌ — ａ ｉ ｒｒ ｃ ａ ｇ ｌｒｗａ ｅ ｕ ｄ ｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ａ ｉ ｎ ｈ ｉ ｃ ｓｃ ｂ ｈ ｓ ｏ ａ ｉ ｕ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌ ｏ ｍｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｌ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｎ ｙ ｉ ，ａ ｐ ｒ ｐ ａｅ ｔ ｉｔ ｏ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｆ ｖ ｒｏ ｓｔａ ｉ ｏ ａ ｒ ｎ ｔ ｏ ｓａ＇ ａ ａｙ ｅ ． ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ａ ｓ ｉ ｆ ｅ ｌ ｓ ｎ ａ ｐ ｏ ｒ ｔ ｗ ｓ ｆ ｒ ｎ ｔ － ｉ ｍ ｏ ｆｓ ｌ ｃ ｌ ｅ ｅ ｔｎ ｕ ａ ｖ ｇ ｉ ｅ ｔ ｂ ｏ ｅｈ ｒｗｉ ｔ ｌ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓ ｐ ｔｆｒ ａ ｄ Ｇｏ ｄ ｆｒ ｉ ｇ ｄ ｏ ｍａ ｌ ａｉ ｒｒ ｃ ａ ｇ ｌ ｒｗａ ｅ ｕ ｄ ｕ ｅ ｔｇ ｔ ｅ ｔ ｉ ｆ ｌ ｏ ｏ ｉ ｉ ｕ ｏ ｗ ｒ ． — ｂ ｈ ｓｉ ｅ ｅ ｏ ｏ ｎ ｍ
波导相关知识(最全)
一、什么是波导以及它的参数有哪些波导通常指的各种形状的空心金属波导管和表面波波导，由于前者传输的电磁波完全被限制在金属管内，称封闭波导；而后者引导的电磁波则被约束在波导结构的周围，又称开波导。
被应用于微波频率的传输线，在微波炉、雷达、通讯卫星和微波无线电链路设备中用来将微波发送器和接收机与它们的天线连接起来。
因为波导是指它的端点间传递电磁波的任何线性结构。
所以波导中可能存在无限多种电磁场的结构或分布，每个电磁场的波型与对应的传播速度肯定也不一样。
会涉及到色散、传播时的损耗以及波导界面分布和它的特性阻抗。
接下来我们就从这四点去分析它的参数。
色散特性：色散特性表示波导纵向传播常数与频率的关系，常用平面上的曲线表示。
损耗：损耗是限制波导远距离传输电磁波的主要因素。
场分布：满足波导横截面边界条件的一种可能的场分布称为波导的模式，不同的模式有不同的场结构，它们都满足波导横截面的边界条件，可以独立存在。
它的两大类：电场没有纵向分量和磁场没有纵向分量。
特征阻抗：特征阻抗与传播常数有关。
在幅值上反映波导横向电场与横向磁场之比。
当不同波导连接时，特征阻抗越接近，连接处的反射越小，是量度波导连接处对电磁能反射大小的一个很有用的参量。
二、软波导与硬波导区别软波导是微波设备和馈线间起缓冲作用的传输线。
软波导内壁呈波纹结构，具有很好的柔软性，能承受复杂的弯曲、拉伸和压缩，因而被广泛用于微波设备和馈线之间的连接。
软波导的电气特性主要包括频率范围、驻波、衰减、平均功率、脉冲功率；物理机械性能主要包括弯曲半径、反复弯曲半径、波纹周期、伸缩性、充气压力、工作温度等。
下面我们来交接下软波导区别于硬波导哪些地方。
1)法兰：在许多安装和测试实验室应用中，往往很难找到具有完全合适的法兰、朝向，且设计**的硬波导结构，如通过定制，则需要等待数周至数月的交付期。
在设计、维修或更换部件等情形下，如此之长的交期必将引起不便。
2)弯曲性：某些型号的软波导可在宽面方向上弯曲，另一些型号则可在窄面方向上弯曲，还有一些在宽面和窄面两方向上均可弯曲。
《微波技术》[第5章]
![《微波技术》[第5章]](https://img.taocdn.com/s3/m/cf25ae28915f804d2b16c1ed.png)
第一节
第 五 章 微 波 元 件
微波元件
引 言
低频电路有电阻、电容、电感元件。微波电路中 也有一些微波元件，如匹配负载、电抗元件等。 微波元件的功能：对微波信号进行各种变换。 微波元件的分类：
1. 按传输线类型分：
合肥工业大学物理学院
2. 按变换性质分：
（1）线性互易元件 元件中没有非线性和非互易性物质。
合肥工业大学物理学院
第二节
一、终端负载
终端负载和连接元件
ห้องสมุดไป่ตู้终端负载：传输线终端所接元件。
第 五 章 微 波 元 件
分类：常用的终端负载有短路负载和匹配负载。 1、短路负载 短路负载：将电磁能量全部反射回去。 将同轴线和波导终端短路，即分别成为同轴线和 波导固定短路器。短路负载又称为短路器。 一般是可调象活塞状短路器。也称短路活塞。
圆 耦 波 合 导 环
输出同轴线
截 止 衰 减 器
输入同轴线
合肥工业大学物理学院
二、移相器 移相器是对电磁波只产生一定的相移而不产生能 量衰减的微波元件，它是一个无反射、无衰减的二 端口网络，其散射矩阵为
第 五 章 微 波 元 件
0 [ S] = − jθ e
e− jθ 0
其中移相器的相移量为 θ = β l = 2πl λ p 可变移相器与可变衰减器在结构形式上完全相似， 所不同的是：前者是改变介质片的位置，后者是 改变吸收片的位置。
合肥工业大学物理学院
（1）接触活塞 由细弹簧片构成，活塞移动时，接触有时不好， 会发生打火现象，现在基本不用。
第 五 章 微 波 元 件
（2）扼流活塞 有“山”、“S”型的波导、同轴元件短路器。 如“山”型：
微波技术微波技术第五章(1)
当GA、GB 都远小于1 时，在A-A’处的总反射系数可近似为
令q = l，得
j 2l0
G = G = GA GBe 4 G = GA GBe j2q = GA (1+e j2q )
= GAe jq (e jq e jq ) = 2GAe jq cos q
(3-158)
以保证接头处 (如图示1、2之间) 有良好的电接触。扼流接头安装方
便、功率容量大；但频带较窄。
扼流接头
平接头
2. 拐角、弯曲与扭转元件
改变电磁波的传输方向用拐角、弯曲元件；改变电磁波的极化
方向而不改变其传输方向用扭转元件。要求r 小、频带宽、功率容 量大。为使反射最小, 拐角和扭转段长度l =(2n+1)lg/4。E面弯波
Γ = Z Z0 Z Z0
1
r=
1
Γ Γ
=
Z
e
Z
=
b
a
b
Z0 b0
Z0 = b0 Zb
(Z Z0) (Z Z0)
(5 5) ( 5 – 6)
第二节 二端口元件
无耗二端口网络的基本性质（已在课件第四章(1) 讲解）
一、连接元件 连接元件的作用是将作用不同的微波元件连接成完整的系统。 要求接触损耗小, 驻波比小, 功率容量大, 工作频带宽。 这里只介绍单纯起连接作用的接头、拐角、弯曲和扭转元件。
Rmax Z0 Rmax Z0
B-B’处的局部反射系数为
GB
=
Rmax Rmax
Z01 Z01
=
Rmax Rmax
一种紧凑型Ku波段波导旋转关节的设计
• 124•一种紧凑型Ku波段波导旋转关节的设计零八一电子集团四川力源电子有限公司 王佳伦 谌国平导语：波导旋转关节能够在雷达天线做360°旋转的同时保证馈线内微波信号的高效传输，是机械扫描雷达-天线馈线系统中的重要器件。
本文设计了一种紧凑型Ku 波段波导旋转关节（I 型结构），给出了理论依据和计算方法，用Ansoft HFSS 软件进行了验证，并加工了关节实物，测试结果表明该关节具有良好的电压驻波比、插入损耗特性，在天线馈线系统中有着广阔的应用前景。
关键词：波导旋转关节；Ku 波段；I 型结构0 引言微波旋转关节通常指能够实现转动部分与固定部分相对旋转要求的馈线结构器件，其常规技术指标要求有：低驻波、小损耗、高隔离（仅针对多路情况）。
在各类机械扫描雷达系统中，旋转关节处于系统的咽喉部位，作用不可替代，因而是机械扫描雷达馈电系统中的关键元器件之一。
随着航空、航天雷达技术的发展，各类小型化、轻量化旋转关节的需求日益增强，这就对旋转关节的综合设计提出了更高的要求。
1 工作原理I 型波导旋转关节要求输入、输出端口的中心轴线相互重合，两个端口保持平行且能够实现360°旋转（如图1所示）。
根据微波理论[1]可知，输入端的矩形波导传输TE 10模式电磁波，其截面电场分布不具备圆周对称特性，为了实现关节360°的旋转功能，须先将TE 10模式电磁波转变为TEM 模式/TM 01模式电磁波，经过旋转结构后再转变为TE 10模式电磁波输出。
图1 I型波导旋转关节2 技术指标及方案分析2.1 技术指标某雷达馈线系统需要的I 型旋转关节指标如下：工作频段13.75GHz ～14.50GHz ，电压驻波比VSWR≤1.20，插入损耗IL≤0.30dB ；输入、输出均为BJ120波导端口，总长为58mm 。
2.2 设计方案分析以文献[2]提供的波导关节结构作为原型，将Port 2进行延长、弯曲（如图2所示），使两个端口中心轴线重合且端面保持平行，虽然能够满足电参数指标要求，但总长58mm 难以保证（如果采用文献[3]的TM 01模式结构，也会存在同样问题），且由于内导体探针圆球端完全处于悬空状态，对加工、装配要求的精度较高，特别是在剧烈震动/冲击场合还可能发生结构变形导致指标偏离。
一种新型雷达旋转关节的结构设计研究
小 。 这 种 方 式 工 作 频 带极 宽 ， 乎 能 达 到矩 形 波 导额 定 频 带 ， 受 功 率 也 比较 大 。关 节 设 计 采 几 承
一 种 新 型 雷 达 旋 转 关 节 的结 构 设 计 研 究
６ １
不 能 ３ ０ 周 转 ， 用较 少 ， 可 以 满 足本 雷 达 转 动 范 围要 求 。 ６。 应 但 电气 设 计 对 结 构 设 计 的要 求 ： （ ）关 节 阶 梯扭 转 波导 由 一 个 固定 波 导 片及 四 个 带 扼 流 槽 的旋 转 波 导 片 组 成 。 １
１ 引 言
在 雷 达 的 工 作 过 程 中 ， 转 关 节 用 以在 动态 的 天 线 系 统 与 静 态 的 发 射 系 统 及 接 收 系 统 之 旋
间 实 现微 波 信 号 的传 递 ， 以结 构 设 计 首 先 要 考 虑尽 可 能 满 足 电气 性 能 要 求 ， 所 同时 又要 满 足 天
用 阶梯 扭 转 波 导 的工 作 原 理 ， 择 适 当 的 波 导 片 数 ， 波 导 片 之 间 扭 角 按 一 定 的规 律 相 对 运 选 各 动 ， 得 超 宽 频 带 、 波 性 能 好 、 高 功 率 等指 标 要求 。 由于 它 超 过 设 定 转 角 后 电气 性 能 变 坏 ， 获 驻 耐
收 稿 日期 ：０ ２０ —２ ２ ０ —４０
作 者 简 介 ： 睿 萍 （９ ０一） 女 ， 西 华 县 人 ， 安 导 航 技 术 研 究 所 工 程 师 ， 事 雷 达 天 馈 系 统 结 构 设 计 。 杨 １７ ， 陕 西 从
液晶电光效应
液晶电光效应实验液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。
一般的液体内部分子排列是无序的，而液晶既具有液体的流动性，其分子又按一定规律有序排列，使它呈现晶体的各向异性，当光通过液晶时，会产生偏振面旋转，双折射等效应。
液晶分子是含有极性基团的极性分子，在电场作用下，偶极子会按电场方向取向，导致分子原有的排列方式发生变化，从而液晶的光学性质也随之发生改变，这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
一、实验目的（1）在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性，由光开关的特性曲线，得到液晶的阈值电压和关断电压，上升时间和下降时间。
（2）测量液由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶的工作条件。
（3）了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构文字和图形的的显示模式，从而了解液晶显示器件的工作原理。
二、实验仪器简介本实验所用仪器为液晶电光效应综合实验仪，其外部结构如图1所示，下面简单介绍仪器各个按钮的功能。
模式转换开关：切换液晶的静态和动态（图像显示）两种工作模式。
在静态时，所有的液晶单元所加电压相同，在动态图像显示时，每个单元所加的电压由开关矩阵控制。
同时，当开关处于静态时打开发射器，当开关处于动态时关闭发射器；静态闪烁/动态清屏切换开关：当仪器工作在静态的时候，此开关可以切换到闪烁和静止两种方式；当仪器工作在动态的时候，此开关可以清除液晶屏幕因按动开关矩阵而产生的斑点；供电电压显示：显示加在液晶板上的电压，范围在0.00V-7.60V之间；供电电压调节按键：改变加在液晶板上的电压，调节范围在0V-7.6V之间。
其中单击“＋”按键或“－”按键可以增大或减小0.01V。
一直按住“＋”按键或“－”按键2秒以上可以快速增大或减小供电电压，但当电压大于或小于一定范围时需要单击按键才可以改变电压；透过率显示：显示光透过液晶板后光强的相对百分比；透过率校准按键：在接收器处于最大接收状态的时候（即供电电压为0V时），如果显示值大于“250”，则按住该键3秒可以将透过率校准为100％；如果供电电压不为0，或显示小于“250”，则该按键无效，不能校准透过率；液晶驱动输出：接存储示波器，显示液晶的驱动电压；光功率输出：接存储示波器，显示液晶的时间响应曲线，可以根据此曲线来得到液晶响应时间的上升时间和下降时间；扩展接口：连接LCDEO信号适配器的接口，通过信号适配器可以使用普通示波器观测液晶光开关特性的响应时间曲线，此时用信号适配器的液晶驱动输出和光功率输出接双踪示波器；发射器：为仪器提供较强的光源；液晶板：本实验仪器的测量样品；接收器：将透过液晶板的光强信号转换为电压输入到透过率显示表；开关矩阵：此为16×16的按键矩阵，用于液晶的显示功能实验；液晶转盘：承载液晶板一起转动，用于液晶的视角特性实验；电源开关：仪器的总电源开关。
导波检测技术介绍
导波概念
在无限均匀介质中传播的波称为体波，体波有两种:一种叫 做纵波(或称疏密波、无旋波、拉压波、P波);一种叫做横 波(或称剪切波、S波)，它们以各自的速度传播而无波形耦 合。 而在一弹性半空间表面处，或两个弹性半空间表面处，由 于介质性质的不连续性，超声波经过一次反射或透射而发 生波形转换。随后，各种类型的反射波和透射波及界面波 均以各自恒定的速度传播，而传播速度只与介质材料密度 和弹性性质有关，不依赖于波动本身的特性。然而当介质 中有多于一个的界面存在时，就会形成一些具有一定厚度 的“层”。位于层中的超声波将要经受多次来回反射，这 些往返的波将会产生复杂的波形转换，并且波与波之间会 发生复杂的干涉。
文档资料200861519以下为扬子石化的检测现场文档资料200861520这是一张管道较好部位的导波检测图检测距离焊缝反射波焊接支撑反射波文档资料200861521这是一张管道表面有点状腐蚀坑的导波检测图此段范围内管壁表面有腐蚀坑文档资料200861522200100001002000005101520distancemampmvf管道腐蚀与导波检测扫查图文档资料200861523?在一张导波检测扫查图上涉及到的缺陷信息主要有以下几点
导波检测技术介绍
肖雄 xx28@
1、导波的发展历史
国外起步较早，通过建立导波理论解释物理 现象，再应用到无损检测领域。 板波(Lamb)—管道导波 目前导波激励方法的研究更多集中在传感器 的选择上，其中以压电传感器最为普遍。此 外还有压电薄膜技术(PVDF)、磁致伸缩技 术和电磁(EMAT)技术
2008-6-15
12
导波检测的优越性
4.
5. பைடு நூலகம்.
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思 路 与方 法 ， 扭 波 导模 型如 图 ２ 所示。
图 ４ 扭 波 导 的 具体 尺 寸
在 Ｈ Ｆ Ｓ Ｓ仿 真 软 件 中 建立 电磁 模 型 ， 优化其 中的 Ｈ 、ｄ 、ｈ ， 使 扭波 导 在 工 作频 带 范 围 内 的 电压 驻波 系 数 （ Ｖ Ｓ Ｗ Ｒ ）及插 入 损
２ ０ １ ４ 年第１ ６ 期总第 １ ６ ０ 期
Ｓ● Ｌ● Ｃ０ Ｎ ＶＡＬＬＥＹ
超短 长度９ ０ 度扭波导 技 术
郑 翕文 ， 李 军， 李俊 锋 （ 陕西 长岭 电子科 技有 限责 任 公司 ， 陕 西宝 鸡
７ ２ １ ０ ０ ６ ）
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要 通 过对 波导 传播 电磁 波 的模 式分 析 ， 设计 了一种 在 很短 长 度 实现 的 ９ ０ 度扭 波导 的 实现 方法 对 用此 方 法加 工制 作 的扭 波导进 行 了测试 ， 并 于仿 真 结果进 行 了对 比 。 关 键 词 扭波 导 ； Ｈ Ｆ Ｓ Ｓ 仿真 中图 分类 号 ： Ｔ Ｎ ２ ４ ９ 文献 标识 码 ： ｈ 文 章编 号 ： １ ６ ７ 卜７ ５ ９ ７（ ２ Ｏ １ ４ ）１ ６ － ０ ０ ５ １ － ０ ２
在雷达系统中 ， 特 别 需 要 传输 较 大 功 率 时 ， 矩 形 波 导 因 其 功 率 容 量大 、传 输 损 耗低 、 加 工制 作 相 对简 单 的优 点 成 为 首选 该扭 波 导 将波 导 中垂 直极 化 传 播 的 电磁 波通 过 耦 合方 式 转 换为 ４ ５ 度 极化 波 ， 再 继 续 传 播 至水 平 极 化波 导 中 ， 将 ４ ５度 极
作频 率重 新 设计 改进 ， 达到 在工 作频 率 Ｖ Ｓ Ｗ Ｒ和 Ｉ Ｌ最优 。
５ 应 用前 量
扭 波 导广 泛 应用 于 雷达 与 通 信 系统 领 域 ， 该 扭 波 导克 服 ｒ 传 统扭 波 导 结构 尺 寸 大、 加工 难 度 大 、加 工 周 期长 等 缺 点 ， 满
足 了在 小 巧 空 间结构 中 电磁波 转 换 极化 方 向 的作 用 ， 有 较 强 的 推广 应用 价值 。
化 波转 换 为水 平极化 波 。如 图 ３所示 。
图３ 电磁 波 在扭 波 导中 的 极化 方 向
２ 设计 过 程
首先 根 据 工作 频 率 要求 确 定 连 接扭 波 导 的接 口 ， 一 般选 择 标 准 矩形 波导 ， 如 Ｂ Ｊ ｔ Ｏ ０ 、Ｂ Ｊ ３ ２ ０等 。根据 图 ２形式 选 择合 理 的
图６ Ｂ Ｊ ３ ２ ０扭 波 导 仿 真 结果
参考 文献
［ １ 】 周 宇 戈． 毫米 波矩 形 波 导 空心扭 转 ＿ Ｔ － 艺技 术 ［ Ｊ ］ ． 电讯 技 术 ，
２ Ｏ ０ ６（ ２）： ９ ７ — １ Ｏ １ ．
为 了验 证 设计 与仿 真 ， 我 们进 行 了 Ｂ Ｊ １ ０ ０ 扭 波 导的实物 加 工 测 试 结果 如 图 ７ 所示 。
和 位 置 公差 不 易 保证 ， 质量稳定性差 ， 特别 是 对 于毫 米 波及 亚 毫 米波 系统 的可 靠性 影响 很大 。…
因此 ， 需 要 设 计一 种 结 构尺 寸 小 、表 面 质量 和 位 置 精度 容
易 保证 ， 制造 简 单 的扭波 导 。
１ 设计 原理
本 文 提 出 了一 种 新颖 的 扭 波 导形 式 ， 它 是 一种 通 过 电磁 波 耦 合 实现 极 化 方 向 改变 的扭 波 导 ，具有 结 构 紧凑 、体 积 小 巧等 优点 ， 如Ｂ Ｊ Ｉ Ｏ ０ 扭 波 导 长 度 只有 ７ ． ６ ｍ ｍ ， 对 在 要 求小 巧 的 空 间 结 构 中转 换 极 化方 向是 非 常有 利 的 ， 为 扭 波 导的 设计 提 供 新 的
ｆ ｆ （ 上 接 第 ７ ６ 页 ） ｆ ｆ
的传 输 方式 。 矩 形 波 导的 标 准 型号 从 Ｂ Ｊ ３～ Ｂ Ｊ ２ ６ ０ ０ ，跨 越 了 ０ ． ３ ２ Ｇ Ｈ ｚ ～３ ３ ０ Ｇ Ｈ ｚ 的频 率 范围 ， 涵盖 了大 部分 现代 雷达 的使 用频 率 ， 因此 ， 矩形 波 导在雷 达 中有不 可 或缺 的作用 。 在 用 矩形 波 导 进 行传 输 时 ， 为 避 免 波导 正 交或 方 便 波 导连 接， 会 用到 扭波 导 ， 传统 的扭 波 导如 图 １ 所示。
从 仿 真结 果 和实 测 结 果都 可 以看 出 ， 在波 导 的 工作 频 带 范
围 内 ，电压 驻 波 系 数可 以满 足 设 计 要 求 ， 达 到 了在 ２ ６ ％～ ３ ５ ％ 带 宽范 围 内 Ｖ Ｓ Ｗ Ｒ ≤１ ． １ ３ ， 但 是测 试发 现低 频端 的插 入损 耗偏 大 ， 这 是 由于 该扭 波 导 的厚 度 一 定 而 低 频端 的波 导 波 长过 长所 致 ， 所 以当该 扭波 导 应 用于 波 导通 带 的 低频 端 时 ，需要 根据 实际 工
图 １ 经 典 型 扭 波 导
尺 寸选 择 需要设 计 的扭波 导 具体 尺寸 Ｈ 、 ｄ与厚 度 ｈ ． 如图 ４ 所示。
采 用 上述 方法 制 作 的 扭 波 导 。 最 短 不得 小 于 ２ ｇ（ ｇ 为
波导波长） 。如 Ｂ Ｊ １ ０ ０的波 导 ， 在９ ３ ０ ０ Ｍ Ｉ ｔ ｚ 频率下 ， 其 长度 最 小长度为 ９ ６ 唧 。而 且 因其 表 面 粗 糙度 、波 导 内腔 的 尺 寸精 度
耗 （ Ｉ Ｌ ）满 足要 求 。
３ 仿真 与实 测结 果
我 们 将 常用 的 Ｂ Ｊ Ｉ Ｏ ０ 、Ｂ Ｊ ３ ２ ０ 两 种 扭波 导 进 行 ｒ设 计 仿 真 ，
图 ２ 新型扭波 导
优 化后 的结 果如 图 ５ 、 图 ６所 示。 其他标 准波 导 的设 计与此 雷 同 。
４ 结果 分析