微波工程CAD_电子科技大学课件_02_微波工程中的数值计算方法

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电子科大微波技术与天线第二章第2部分

合成电压： U ( z ) = U + ( z ) 1 + Γ ( z ) 合成电压：由复数加法的平行四边形法则得：由复数加法的平行四边形法则得：
U
max
= U + (1 + Γ )
U
min
= U + (1 − Γ )
ρ=
1+ Γ 1− Γ
输入阻抗、反射系数、驻波比三者之间的关系输入阻抗、反射系数、
输入阻抗、 2.3 输入阻抗、反射系数和驻波比
（a）低频电路
（b）微波电路
低频电路：节点处的电压和电流之比低频电路：
RR 总阻抗 U 1 2 = R +R I 1 2 微波电路：位置z处，合成电压与电 U( z) = Z ( z) 输入阻抗微波电路： in 流之比 I ( z)
传输线方程特解的三角形式：
图2-3-2
ΓB = 0
1+ Γ ρ= 1− Γ Z ( zmin ) = Z 0 ρ （3） AB、BC、CD、B E各段的驻波比 ρ AB = 1 ΓB = 0
1 ΓC = 3 1 ΓE = − 3
′ 2Z 0 − Z 0 ΓD = ′ 2Z 0 + Z 0
Z ( zmax ) = Z 0 ρ
1+ Γ Z L − Z0 − j 2β z ZL + jZ0 tanβz ρ= Γ( z) = e Zin ( z) = Z0 1− Γ Z L + Z0 Z0 + jZL tanβz
1、已知z处的反射系数已知z
1+Γ( z) U( z) U ( z) +U ( z) = Z0 Zin ( z) = = + − 1−Γ( z) I ( z) I ( z) +I ( z)

微波电路CAD基础讲解

D P( ,)max 4 P( ,)av A
(总)波束范围 A(或波束立体角)由主瓣范围加上副瓣范围所构成。波束范围越小，则定向性越高。
天线增益 G kD
效率因子k(0 k 1)
3. 天线&微带天线
天线增益实际上是在波阵面某一给定方向天线辐射强度的量度。天线增益是一个实际(或现实)参量。由于天线总有损耗
(天线或天线罩的欧姆损耗)，天线辐射功率比馈入功率总要小一些，所以天线增益总要比天线方向性小一些。有很多设计良好的天线，其 k 值可以接近于1，但实际上G总是小于D且以D为理想的最大值。
3. 天线&微带天线
天线基础
天线的特性参数
③天线效率
天线效率为天线辐射功率Pr与天线输入功率Pin(辐射功率Pr
微波电路CAD基础讲解
3. 天线&微带天线
天线基础
3. 天线&微带天线
天线基础
天线是一种导行波与自由空间波之间的转换器件或换能器。接收端：将空间传播的电磁波转换为高频电流发射端：将发射机的高频电流转换为空间电磁波
3. 天线&微带天线
天线基础
天线辐射电磁波原理
导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关。如果导线位置如由于两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱。如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。当导线的长度l远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱。
3. 天线&微带天线
天线基础
天线的特性参数 ⑥输入阻抗&驻波比
为使天线能获得最多的功率，应使天线与馈线匹配。因此，当天线的输入阻抗等于传输线的特性阻抗时，天线获得最大的功率。驻波比(VSWR)：由于入射波能量传输到天线输入端未被全波吸收（辐射）、产生反射波，迭加而成。

射频微波工程介绍分解课件

特点
射频微波信号具有高频率、短波长和宽带宽等特点，使得射频微波工程在通信、雷达、电子对抗、电磁兼容等领域具有广泛的应用。
射频微波技术的应用范围
通信
射频微波技术是现代通信系统的核心，包括无线通信、卫星
通信、移动通信等。
雷达
射频微波雷达用于目标检测、跟踪和定位，在军事和民用领域均有广泛应用。
电路进行优化。
性能指标
根据电路的功能需求，制定相应的性能指标，如频率范围、增益、噪声系数等。
可靠性测试
对优化后的电路进行可靠性测试，以确保其在实际应用中的稳定性和可靠性。
03 射频微波材料与器件
射频微波材料的基本特性
电介质材料
这类材料具有高绝缘、低损耗的特性，常用于制造微波电容、微波天线等。
磁性材料
具有高磁导率、低损耗的特性，常用作制造微波磁性器件，如变压器、电感器等。
导电材料
具有良好的导电性能，常用于制造微波传输线、微波电阻等。
射频微波器件的种类与应用
射频微波晶体管
广泛应用于通信、雷达、电子对抗等领域。
射频微波二极管
常用作混频器、检波器等。
射频微波放大器
用于增强射频信号的功率，提高通信系统的性能。
05 射频微波工程的挑战与未来发展
当前射频微波工程面临的挑战
技术更新换代快速
射频微波工程领域涉及的技术不断发展，新旧技术更新换代迅速，对行业内的工程师和技术人员提出了更高的要求。
高精度和高稳定性
射频微波工程在通信、雷达、电子对抗等领域的应用需要高精度和高稳定性的系统，以确保传输和接收的信号质量。
发展
近年来，随着通信技术的快速发展，射频微波工程在高速数字信号处理、高精度测量、无线充电等领域的应用不断扩展。同时，随着5G、物联网等新兴技术的发展，射频微波工程在未来的应用前景更加广阔。

微波工程基础课件

案例四
总结词
该卫星导航系统在设计与实现过程中，通过对定位算法和信号处理技术的优化，提高了定位精度和可靠性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱVS
详细描述
该卫星导航系统在设计与实现过程中，采用了先进的定位算法和信号处理技术，实现了高精度、高可靠性的目标定位。同时，通过对卫星信号接收质量的分析和优化，提高了系统的抗干扰性能。此外，还通过采用模块化设计方法，降低了系统复杂度，提高了可维护性和可扩展性。
宽带宽和短波长的特点。
高增益特性
02 由于微波毫米波系统的传输距离较短，因此需要高定
向性和高增益的天线来提高信号接收效率。
干扰和噪声特性
03
由于微波毫米波系统的频带很宽，因此容易受到各种
干扰和噪声的影响，需要采取有效的措施进行抑制。
微波毫米波系统的应用领域
通信领域
01
利用微波毫米波系统的宽带和高速特性，可以实现大容量、高
介质谐振器参数
描述介质谐振器性能的参数，包括谐振频率、品质因数、损耗角等。
PART 03
微波电子学基础
电子注与微波电场
电子注
在微波工程中，电子注指的是在强电场作用下，具有足够动能的电子束。
微波电场
微波电场是一种交变电场，其频率在微波频段。
电子注的驱动与控制
要点一
电子注驱动
通过在电子注通道中施加适当的高频电场，使电子注得到加速。
微波工程的应用领域
雷达和通信
雷达是利用微波进行测距、定位和跟踪的一种装置，而通信则是利用微波进行信息传输的
一种方式。
导航
在飞机、船舶等交通工具中，利用微波进行导航定位已经成为了普遍的应用。
加热和干燥

微波课件1-1234

负载传输的波，称为入射波；
（2）第 2 项代表沿 z 轴正方向传输的波，即从负载向电源传输的波，称为反射波；
V(z, t) = Acos( t + z) + Bcos( t z)
I(z, t )

A Z0
cos(t

z)

B Z0
cos(t

z)
第 1 项代表沿 z 轴负方向传输的波，即从电源向负载传输
长线： l / >> 0.1 的传输线。短线： l / << 0.1 的传输线。
结论：微波传输线通常为长线。
（1）长线是一个相对的概念，指电长度较长。
同样几何长度的导线，工作波长较长时为短线，而工作波长较短时则为长线。
图 1.1-3 长线和短线
（2）在短线上，任一给定时刻，电压（电流）处处相同，电压和电流仅是时间 t 的函数，与位置 (x, y, z) 无关。（3）在长线上，任一给定时刻，电压（电流）处处不同。长线上的电压（电流）不仅是时间 t 的函数，还是位置 (x, y, z) 的函数。
Z0

Z1

Z1 Y1

传输线上电压和电流的通解
R1 j L1 G1 jC1
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z)
I(z)

A Z0
ez

B Z0
ez

Ii (z)

Ir (z)
A 和 B 是待定常数，由给定的边界条件来确定。
在负载 z = 0 处，V(0) = VL，I(0) = IL，即

Z1
dI dz

微波工程实现

9
电子科技大学电子工程学院微波工程系
腔体设计
在设计电路腔体（屏蔽盒）时应注意：
1、金属屏蔽盒高度 H≥（5～6）h（介质
基片厚度）。 2、接地侧板到金属微带线
距离 D≥（5～6）W（微
带线宽度）。 3、金属屏蔽盒的长和宽避
免是工作半波长的整数倍（避免谐振）。
10
电子科技大学电子工程学院微波工程系
电子科技大学电子工程学院微波工程系
一、总体方案设计
3
电子科技大学电子工程学院微波工程系
一、总体方案设计
路
保护开关
LNA
镜像抑制
滤波
混频器
前中
控制
LO 功分器
路
保护开关
LNA
镜像抑制
滤波
混频器
前中
八毫米双通道接收前端系统
4
二、电路图设计电子科技大学电子工程学院微波工程系
二、电路图设计
角转弯处需切脚，如下图所示：
0.565W1 0.565W2
W2
8
三、PCB设计电子科技大学电子工程学院微波工程系
微波信号走线应尽可能短些，避免电路损耗和电磁干扰（太长，可能形成天线，进行腔内辐射）。
有源器件的微波接地，采用基片金属化通孔技术实现，接地点（通孔处）尽量靠近有源器件接地引出脚，也便于器件散热，通孔直径为，为了接地良好，接地通孔数应在3～5个以上。
中频
中频1B
本振
信
信
号
号
1
2
中频2
中频
本振
中频1B
17
电子科技大学电子工程学院微波工程系
工艺技术
微波混合集成电路工艺技术

微波工程微波网络分析PPT课件

第20页/共53页
50Ω
V V
2
2
例4.4 求3dB衰减器的S参数，匹配负载为50Ω。
计算分压
141.8(58.56) /(141.8 58.56) 41.44
V V V ( 41.44 )( 50 ) 0.707V
2 2 1 41.44 8.56 50 8.56
1
S S 0.707
([Z] [U])[V ] ([Z] [U])[V ]
其中[U]为单位矩阵
1 0 0
[U]
0
1
0
1
[S ] ([Z ] [U ])1([Z ] [U ])
[Z ] ([U ] [S ]) 1([U ] [S ])
第22页/共53页
互易网络与无耗网络
对于互易网络
[S] [S]t 对称矩阵
S11
S12 S 21 1 S22
(0.1) ( j0.8)( j0.8) 1 0.2
0.633
RL 20log 3.97dB
第26页/共53页
参考平面的移动
S参数与入射到网络和反射自网络的行波的振幅和相位有关，因此网络的每一端口的相位参考平面必须加以确定。
当参考面从它们的原始位置移动时，S参数需要进行转换。
免反射的出现。
Sii:当所有端口接匹配负载时，向i端口看去的反射系数。 Sij:当所有端口接匹配负载时，从j端口到i端口的传输系数。
第19页/共53页
例4.4 求3dB衰减器的S参数，匹配负载为50Ω。-自学！
V
S 1
11
V
1
Z(1) Z
in
0
Z Z (1)
V2 0
in
0

AnsoftHFSS基础及应用教学课件ppt作者谢拥军全书第2章

2.1微波工程问题的分析方法 1.解析法　解析法包括分离变量法和变换数学法，分离变量法是针对微分方程而言的，变换数学法是针对积分方程而言的。

解析法能够得到待求函数的闭式解，但是仅仅能够解决几种简单、经典的微波结构，如矩形或六面体结构、圆柱或椭圆柱结构以及圆或球等。

2.近似解析法　近似解析法包括变分法、微扰法、高频和低频近似法以及直线法等。

　很多复杂的微波工程问题都可以看做是某个简单的、有解析解的问题的某种变化，变分法和微扰法都能够对这类问题给出以对应简单结构的解为主项的近似解（变分法中称为试探函数）。

相对来讲，变分法利用了解的变分表达式的驻点特性，其解比微扰法更加准确。

高频近似法如物理光学法、几何光学法、几何绕射理论等，是在电磁散射和辐射问题中，当散射体或者辐射体的电尺寸（即几何尺寸和微波工作波长的比值）很大(一般定义为大于10λ)时，对于微波及其与目标的相互作用采取光学近似以简化计算的方法。

相应地，低频近似法是在微波结构的电尺寸很小时，采取静电场近似以简化计算的方法。

　直线法是指在多维问题的求解过程中，在某些维方向上采用解析函数表达，而在其它维数的方向上采用离散和插值的一种方法。

2.2.2基于加权残数法的矩量法和有限元方法简介　矩量法和有限元数值方法的一般原理是这样的：　 (1)建立待求微波工程问题的支配方程。

　 (2)对于待求解的物理问题建立包含本构参数的几何模型和求解区域。

　 (3)对于几何模型和求解区域进行离散化剖分。

　 (4)利用加权残数法建立误差泛函。

　 (5)利用对应离散化剖分单元的分域基函数离散化误差泛函，建立对应矩阵方程。

　 (6)求解矩阵方程，获得待求函数的离散化近似解。

式中，J (r′)是待求的表面电流，E i t是已知的入射场，G(r,r′)是格林函数，式中其它参数的意义不再详细介绍。

这里需要指出两点：　（1）格林函数目前仅仅在自由空间、分层介质和部分规则腔体等特殊情况下有解，而且其推导和计算均有一定的难度。

微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件

微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件自20世纪70年代以来，微波电路CAD技术已经取得了很大的进步。

一方面是各CAD软件厂商推出了很多通用和专用的微波电路CAD软件产品，包括电原理图输入和微波电路的图形输入、电路的仿真和优化、容差分析、版图生成及输出、与测试仪器接口等功能，并有许许多多的电路模型库、元件库、半导体器件的线性模型库和非线性模型库等可供选择，应该可以说是功能强大、使用方便、应有尽有。

而另一方面，微波电路CAD软件也已被广泛应用于各种微波电路的设计，并成为微波工程师必须掌握的设计工具。

6.1 常用的微波电路CAD软件微波电路的CAD软件大致可以分成下面几类：① 线性/非线性微波电路仿真软件；② 2.5D平面电路电磁场仿真软件；③ 3D电磁场仿真软件；④ 系统仿真软件；⑤ 专用电路的设计软件。

⑥ 排版软件表2 主要的微波电路CAD软件简介6.2 微波电路计算计辅助设计-简介微波电路计算计辅助设计（CAD）技术是电子设计自动化（EDA）技术的一个分支，用于射频及微波电路的计算机仿真和优化设计。

6.2.1 微波电路CAD的特点及主要内容与其它电子EDA技术相比，微波电路CAD软件具有以下几个特点：①必须有精确的传输线模型和各种器件模型；②有时必须采用电磁场仿真等数值仿真工具；③一般都具有S参数分析的功能。

在微波电路CAD技术中，各种传输线及其不均匀区模型、元件之间的寄生耦合模型以及微波有源器件的非线性模型等，在技术上的难度都非常大。

微波电路CAD包括线性微波电路的S参数计算、直流分析、线性/非线性噪声分析、非线性电路的瞬态分析、非线性电路的谐波分析（功率压缩、交调和谐波特性等）、优化设计、容差分析、2.5D及3D电磁场仿真、布线和版图设计等，甚至还可以包括微波器件的建模和参数提取以及计算机辅助测试。

6.2.2 常用的分析方法线性电路：采用等效电路模型和S参数矩阵级联计算。

非线性电路：Spice、谐波平衡法、包络仿真法等。

微波技术微波技术第四章2课件

I1
I2
即
[V ] [Z][I ]
Z01 V1
[Z]
V2
Z02
式中,
[V
]
V1 V2
、
[
I
]
I1 I 2
T1
T2
分别为电压、电流单列矩阵；
[Z
]
Z11 Z 21
Z12 Z 22
为阻抗矩阵,
其元素Z11、Z12
、Z21、Z22称为Z
参量,
表征网络的特性，仅由网络所确定，而与所加的电压和电流无关。
二、导纳参量
1. 归一化导纳参量
I1 I2
YY1211
Y12 Y22
VV12
I1
I2
V1
Y
V2
T1
T2
简记为
[I ] [Y ][V ]
(4 55)
式中
[Y ] YY1211
Y12 Y22
称为双口网络的归一化导纳矩阵。
归一化与非归一化导纳参量之间的关系为
(4 58)
Yi j Yi j Y0iY0 j Yi j Z0iZ0 j (i , j 1, 2) 式中，Y0i、 Y0j分别为i、j 口的特性导纳。
[Y ] 与[Z ] 互为逆矩阵： [Y ]1 [Z ] , 或 [Z ]1 [Y ]
(4 60) (4 48)
2. [Y ] 与 [S]的换算关系 (适用于n 端口网络)
[Y ] [I] [S] [I] [S ] 1
[Y ] [Z ]1 [I][S][I][S ] 1 1 [I][S][I][S ] 1
在网络分析中，为使理论分析具有普遍性，常在归一化情况下
讨论各参量。
各端口上的等效电压、等效电流与归一化的等效电压、等效

电子科大微波测量第二部分测量用信号源幻灯片PPT

器等领域。
根本微波信号发生器的框图
电子流与电场的能量交换
任何微波振荡器的根本任务是要借助运动着的电子，将直流电源的能量转换为微波能量，以到达产生振荡的目的。
要将电子进展密度调制，将均匀分布的电子变成群聚电子块，才能实现利用电子将直流电源的能量转换为微波能量。
电子流与场相互作用
电子流与场相互作用
电子科大微波测量第二局部测量用信号源幻灯片
PPT
本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！
微波信号源
微波测量用信号源主要指产生微波正弦振荡的各种微波信号发生器
灯塔管振荡器
P：板极 G: 栅极 K:阴极〔三个电极为平行的平面状，减小渡越时间，减小引线电感〕频率可达4G，功率可达瓦级〔5瓦〕
反射速调管构造示意图
群聚原理
电子往返渡越时间: N=〔n+3/4〕个振荡周期〔n为任意正整数〕
调制可采用平顶方波或矩形脉冲，不能采用正弦波等
固态微波振荡器
雪崩二极管振荡器有同轴型、波导型和微带型。管子可工作于连续波和脉冲状态。最但特点是能工作到很高的毫米波段而有相当大的功率输出，缺点是比耿氏管的噪声高，调谐范围较窄。
PIN调制器
PIN是一种特殊的二极管，在P区和N区中间有一层极薄的几乎为纯半导体的I区〔本征区〕。
管子加反向偏压时：
I区的空穴和电子被吸走而成为空乏层，管子具有很大的电阻，同时具有低低哪容、低损耗和耐高压。
为保证改变频率时输出的幅度不变，必须要求稳幅环路中信号取样器的耦合度和检波器的灵敏度在工作频带内的频率响应平坦。采用定向耦合器的另一个优点是能显著改善稳幅源输出端内的有效反射系数。

微波工程CAD实验全解

电子科技大学物理电子学院学院标准实验报告（实验）课程名称微波工程 CAD 实验电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：朱兆君实验地点：211 大楼 206实验时间：3-11周周五5-8 节一、实验室名称： CST 中国培训中心 (华南区 )二、实验项目名称：CST Design Environment 2009 仿真三、实验学时： 20四、实验原理：1.CST仿真软件计算机辅助设计（ computer Aided Design ）简称 CAD，它是近 20 年发展起来的一门新兴技术。

CST 软件的特色是可以在微波、毫米波、以致光波频段上，对各种无源电路和器件进行全三维数字模拟，并具备器件参扫和优化功能，可直接以图表形式恩赐直观结果。

运用 CST软件对设计微波器件有很大的帮助，利于节约成本和快速设计成品。

2.偶极子相控阵天线偶极子天线（ dipole antenna ）是一种简单而又应用宽泛的天线，在无线电通信、丈量和测绘方面都能见这类天线。

偶极子天线的一个特征是有必定的方向性，当改变它的臂长时，它的方向性图会有变化。

但在实质的某些应用中，为认识决天线的方向性、增益问题，简单的偶极子天线则显然不够，针对特定的需要，我们需要经过使用双偶极子、对称偶极子以致于天线阵列来产生更加尖锐的波束以及更强的天线增益。

同时借助于控制阵列天线的馈电幅度与相位，我们还可能生成一些别的一些的方向性图，在民航空管系统，用于指引飞机着陆的仪表着陆系统 (Instrument Landing System) 与用于飞机地点探测的空管二次雷达 (Secondary Surveillance Radar) 均采纳了这一原理。

3.微带到波导变换器波导 - 微带变换电路是各种雷达、通信、电子抗衡等系统中最重要的一种无源转接过渡，又是各系统的重要构成部分，它性能的利害直接影响系统的性能。

跟着微波集成电路的发展，微带线又是微波、低频段毫米波电路的主要传输线，而实现波导 - 微带的过渡就成了人们日趋关注的问题。

微波电路及其CAD

6
第六章微波低噪声放大器的CAD
? 以有源小信号放大器为例介绍电路拓扑，设定初值，确定优化算法，每步应当注意的问题，主要从电路CAD设计角度出发，除放大器以外，对其它电路的设计也是普遍适用的。
7
第七章微波滤波器的CAD
? 结合在电子工程系统中大量应用的射频与微波滤波器，介绍典型实例的CAD方法。
11
微波电路的组成和计算复杂性
? 每个微波电路都由一些微波传输线（波导、同轴线、微带线等）和微波元器件组成，在微波频段，各种传输线和电路元件（如电
抗膜片、销钉、耦合微带、螺旋电感、各种传输结构的不连续性，
谐振器等等）的特性与其尺寸、形状、填充介质及工作频率有关，
有源器件的寄生参量效应在微波频段已十分严重，不容忽略。在
15
? 随着计算技术，元器件模型技术和精确的自动化测试技术的发展，使原先只能用近似模型表示的一些元器件可用比较精确的模型表示，从而使计算机能较精确的模拟各种微波电路，通过人机对话，使设计者能方便地改变电路参数，进行各种模拟分析，这时计算机不再只是一种计算工具，人们可以利用它试验各种设计思想。直到电路满足预定特性。不过这时的CAD实质上只是一种计算机辅助微波电路的分析即CAA 。后来最优化设计与计算机辅助分析技术结合起来，使计算机能根据分析结果自动修改电路元件参数，从而使电路设计性能最优化。这就是现代CAD概念16 。
CAD将是设计的唯一手段。
12
? 随着卫星通信，移动通信的蓬勃发展，对微波电路小型化、标准化、模块化、高成品率，提出了越来越高的要求，使人们越来越依赖于CAD ，以免除烦琐调测之苦，CAD成为微波工程师赖以生存和发展的基本工具。
13
研究方法

微波技术基础完整—第9次课ppt课件

H v u , , z a v u H u u , , z a v H u , , z a v z H z u , , z
而场解的分量可能存在的完备形式为：
.
22
2.6 波导正n
Eu,,zEmnu,,z
mn
Ezu,,zEzmnu,,z mn
P& ij 12
S(Evi Hvj)avzdS2i
vv SHiT HjTdS
21i
vv SEiT EjTdS
.
28
2.8 奇偶禁戒规则
根据本节前面给出的模式正交定理:
P&ij 0
i j
P&ij 0 i j 引入归一化横向场 f i ( x ,，y )满足
sfi(x,y)fi(x,y)dxdyij
ai sF(x,y)fi(x,y)ds
.
30
2.8 奇偶禁戒规则
所关心的是，在什么条件下 a i 呢0？
根据场的对称性质，对于某一对称面，可以把场按其空间对称性质坋对称（偶）场和反称（奇）场两类。
如果 F ( x ,与y ) fi对 (于x, y某) 一个对称面具有相反的
对称性（一个为奇，另一个为偶），则必有 a i 0
是E传i 输H能i 量。
对于截止模，不存在变换z的符号问题，只有时间对称
关系：
E2m(r)E1m(r)
H2m(r)H1m(r)
可见Em是实数，而Hm是虚数，两者相位差90°。体现能量的交替转换，故对于截止模或消失模，Ei H i 不是传输能量，而是虚功，是储能。
.
7
研究对称性的用途
缘由：麦克方程自身的对称特性和规则波导本身的对称性。
在均匀区，导波系统如果传输的是单一主模，

微波技术_1_2

(ωt1 − β z1 ) − (ωt1 − β z3 ) = 2π
f
= = C v pC
λp =
2π
β
=
λ0 εr
β = ω LC
STE_A.J.YUE
ω c vp = = β εr
西安电子科技大学通信工程学院 5
§1.2 均匀无耗长线的工作状态
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 8
§1.2 均匀无耗长线的工作状态
可见,传输线上任意点的电压反射系数和电流反射系数大小相等,相位相反。因常采用电压反射系数来描写反射波的大小和相位,故以后提到反射系数,如果未加指明,都表示电压反射系数Γ(z′) 。
Z L − Z 0 −2 γ z ′ Γ( z′) = e = Γ L e −2 γ z ′ Z L + Z0 式中ΓL为终端的反射系数： Γ L = Z L − Z 0 = Γ L e jϕ L Z L + Z0
STE_A.J.YUE
西安电子科技大学通信工程学院
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§1.2 均匀无耗长线的工作状态
（2） λ/2的重复性传输线上相距λ/2两点的输入阻抗相等的这一特性， λ 称为阻抗的λ/2的重复性。 λ 2、反射系数传输线上任意点的电压和电流均为入射波和反射波的叠加。反射波的大小和相位可用反射系数Γ(z′)来描写。距终端为z′处的电压反射系数Γ(z′)定义为该点的反射电压与该点的入射波电压之比,即 U r ( z ′) Γ( z′) = U i ( z ′) 同理z′处的电流反射系数ΓI(z′)为 I r ( z ′) Γ I ( z′) = I i ( z ′)
第一章传输线理论
§1.1 传输线方程及其解 §1.2 均匀无耗长线的工作状态 1.2 §1.3 圆图及阻抗匹配 §1.4 波导与同轴线 §1.5 平面传输线

在微波工程中

令 Y z g， j完b 全类似可导出电导圆方程
r
g
1 g
2
i2
1 1 g
2
其中，圆心坐标是( 1g，g 0)，半径为。11g
1
g
1
1 g 1 g
等电导图与直线 r 相1 切。
(7-8) (7-9) (7-10)
二、Smith圆图的基本构成
i 纯电抗线
纯阻线匹配点
1.0 1.5 2.0
严格把控质量关，让生产更加有保障。 2021年 1月下午 6时25分 21.1.1818:25January 18, 2021
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2021年 1月 18日星期一6时 25分 31秒18:25:3118 January 2021
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由于上述两种归一使特征参数Z０不见了；而另一特征参数β连同长度均转化为反射系数Γ的转角。 2. 以系统不变量|Γ|作为Smith圆图的基底在无耗传输
线中， |Γ|是系统的不变量。所以由|Γ|从0到1的同心
圆作为Smith圆图的基底，使我们可能在一有限空间
表示全部工作参数Γ、Z(Y)和ρ。
一、Smith图圆的基本思想
0
r
图 7-2 等电阻图
i x=1
r =1
感抗
x=1/2
x=0
shorted.c
0
x= open.c r
容抗
x=-1/2
x=-1
图 7-3 等电抗图
3. 标定电压驻波比实轴表示阻抗纯阻点。因此，可由电阻r 对应出电压驻波比。