第五章均匀波导系统

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第五章薄膜的化学气相沉积.

多晶硅在集成电路中有许多重要的应用： 1. MOS的栅级用多晶硅代替铝 2. 高掺杂的多晶硅作为集成电路中的互连线 3. 高掺杂的多晶硅薄膜在双级和BiCMOS技
术中用来做发射极 4. 填充介质隔离技术中的深槽或浅槽。 5. 通过掺杂改变多晶硅的功函数，从而调整MOS器件的阈值
电压
5.3 CVD多晶硅的特性和制备方法
气体的流速分布和边界层,即泊松流。
在化学气相沉积过程中，衬底表面的气体也要形成相应的边界层，由于在边界层内，气体处于一种流动性很低的状态，而反应物和反应产物都需要经过扩散过程通过边界层，因此边界层的存在限制了沉积的速度。根据
（x) 5x
Re( x)
Re(x) v0 x
（提高Re，降低边界层厚度）
4、化合反应:只要所需物质的先驱物可以气态存在并具有反应活性，就可以利用化学反应沉积其化合物，如
SiCl4(g) + CH4(g) = SiC(s) + 4HCl(g) (1400℃) 3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2 BCl3+NH3=BN+HCl
5.2 边界层理论
一、流动气体的边界层及影响因素
质量输运控制的CVD 质量输运过程是通过气体扩散完成的，扩散速度与气体的扩散系数和边界层内的浓度梯度有关。质量输运速率控制的薄膜沉积速率与主气流速度的平方根成正比，增加气流速度可以提高薄膜沉积速率，当气流速率大到一定程度时，薄膜的沉积速率达到一稳定值不再变化。沉积速率转变为由表面反应速度控制
（一般是热壁型的）
维持低压
低压CVD装置图
2、PECVD和HDPCVD
（1）PECVD使用辉光放电等离子体的能量来产生并维持化学反应。PECVD的反应气压与LPCVD的气压差不多（5-500Pa），但PECVD的沉积温度比LPCVD的沉积温度低很多。如 LPCVD 沉积 Si3N4 的温度 800-900C ，而用 PECVD只需350C。因为等离子体可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程，促进反应活性基团的形成，因而显著降低了反应沉积温度。

第1章均匀传输线理论详解

第1章均匀传输线理论
第1章
1.1 1.2 1.3 1.4
均匀传输线理论
均匀传输线方程及其解传输线阻抗与状态参量无耗传输线的状态分析传输线的传输功率、效率与损耗
1.5
1.6 1.7
阻抗匹配
史密斯圆图及其应用同轴线的特性阻抗
习
题
第1章均匀传输线理论
传输线
电路：导线
e.g.50Hz交流电电线
无纵向电磁场分量的电磁波称为横电磁波，即TEM
波，TEM波只能够存在于双导体或多导体中。
另外, 传输线本身的不连续性可以构成各种形式的
微波无源元器件 , 这些元器件和均匀传输线、有源
元器件及天线一起构成微波系统。
第1章均匀传输线理论
一、传输线的种类
1、双导体传输线（TEM波传输线）：它由两根或两根以上平行导体构成 , 因其传输的电磁波是横电磁波（ TEM 波）或准 TEM 波 , 故又称为 TEM波传输线。
dU ( z ) Z I ( z) dz
dI ( z ) Y U ( z ) dz
移相
dU 2 ( z ) dI ( z ) Z Z Y U ( z ) 2 dz dz
dI 2 ( z ) Z Y I ( z) 0 2 dz
dI 2 ( z ) dU ( z ) Y Y Z I ( z) 2 dz dz
从微分的角度，对很小的Δz, 忽略高阶小量,有： u ( z , t ) u ( z z , t ) u ( z , t ) z z i ( z , t ) i ( z z , t ) i ( z , t ) z z 从电路角度，应用基尔霍夫定律，可得： i ( z , t ) u(z, t)+R﹒Δz﹒i(z, t)+ L z - u(z+Δz, t)=0 t u( z z, t ) i(z, t)+G﹒Δz﹒u(z+Δz, t)+ C﹒Δz﹒ -i(z+Δz, t)=0

02-WDM原理基础知识介绍

各种新业务的蓬勃发展，需要的带宽越来越大
更高比特率TDM。STM-1--STM-64 采用SDM，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本)
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ã
什么是WDM？
2.5G
加油站
高速路
10G
GE
巡逻车
小车/信号高速路/光纤加油站/光放站巡逻车/监控信道
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建替
WDM的概念
把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们把它
叫做波分复用（ Wavelength Division Multiplexing ）。
λ1
λ1 λ2
λn
λ2
┉
┋
Ø 稀疏波分复用（CWDM）：波长间隔大，一般为20nm
决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗
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常规光纤损耗随波长变化曲线图
损耗
dB/km5
多
4
模
光
纤
3
（
2
O波段 E波段 S C L U OH-
850~900nm
1
）
900
1200 1300 1400 1500 1600
波分系统里用的都是单模光纤
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光纤的损耗特性
光纤的衰减或损耗是一个非常重要的、对光信号的传播产生制约作用的特性。光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗主要包含吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。 Ø 光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收； Ø 由于材料的不均匀使光散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。瑞利散射损耗是光纤材料二氧化硅的本征损耗； Ø 光纤的弯曲会引起辐射损耗；

传输线方程及其解

它通常是个复数，且与工作频率有关。特性阻抗由传输线自身分布参数决定，而与负载及信号源无关，故称为“特性阻抗”。

对于均匀无耗传输线 Z 0 L / C
当损耗很小时，即当 R L G C 时，特性阻抗为
Z 0 ( R jL) /(G jC ) L C (1 R / jL)1/ 2 (1 G / jC ) 1/ 2 L C (1 R / 2 jL)(1 G / 2 jC ) L C
第一章均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
第一章均匀传输线理论
1.1节 1.2节 1.3节 1.4节 1.5节 1.6节 1.7节
微波工程基础
均匀传输线方程及其解传输线的阻抗与状态参量无耗传输线的状态分析传输线的传输功率、效率与损耗阻抗匹配史密斯圆图及其应用同轴线的特性阻抗
1
第一章均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
c d
微波工程基础
LC
16
第一章均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
(3) 相速与传输线波长（相波长）相速(phase velocity) —传输线上行波等相位面沿传输方向的传播速度。其表达式为
vp

dz dt L C

不管是入射波还是反射波，它们都是行波。
z
行波在传播过程中其幅度按e 衰减，称为衰减常数。而相位随z 连续滞后 z ，故称为相位常数。
微波工程基础
14
第一章均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
6. 传输线的工作特性参数

(1)特性阻抗——传输线上行波的电压与电流的比值
R jL Z0 G jC

微波技术基础电子科大第12次课

低频的集总参数带通滤波器，关心每一个元器件的值，与传输线无关。
分布参数电路与集总参数电路的区别

分布参数电路：当元器件的尺寸与波长可比拟时，电磁场（幅度相位）不仅随时间变化，而且同时随空间位置变化，电磁波在电路中传输的滞后效应显著。传输线就不能再简单的认为只是电路上两点之间的连接方式，而应该等效为具有分布参数的电路网络，线上各点的电位不同，处处有储能和损耗，导体上存在有损耗电阻、电感，导体间存在分布电容和漏电导。在设计时必须把传输线作为电路的一部分来考虑。

TEM模的一个重要特性就是电磁场垂直于传播方向，场分布与静场相同，电压、电流和特性阻抗可以由电磁场唯一确定。另外，传输线参数，如，单位长度的电感和电容等也可以由电磁场唯一定义，这样，传输线理论就把集总参数电路理论用来解决一般的电磁场问题（化场为路）。最后，矩形波导，圆波导和槽线支持的是非TEM模，单导体系统也无法确定对应电压波和电流波。在这次课，我们只研究TEM模传输线的分布参数电路理论，对于波导系统的分布参数理论在以后的课程中介绍。
专业资料发电厂发电厂用户家中用户家中交流电频率fis50hz波长llis5??106m传输线的形式1专业资料集成电路微带线带状线通孔从此处截面pcb基板tw上图的横截面t信号微带地地电源信号带状线信号带状线地地电源信号微带铜导线copperplanefr4基板w信号频率f5ghz波长ll6cm微带线带状线传输线的形式2专业资料?选择何种形式的传输线必须根据其应用场合和目的例如用于传输兆瓦级电磁能量的高功率传输线必须具有高功率容量和低损耗特性一般都非常笨重
传输线的参量

每个单元均可由L1，C1，G1，R1四个参数来决定。 L1表示导体的自感，与单位长度传输线内存储的磁能时均值相关。 C1表示导体之间的电容耦合，决定于导体的接近程度，与单位长度传输线内存储的电能时均值相关。 G1表示由介质引起的单位长度的传输线上的功率耗散的时均值。 R1表示由金属的有限导电率引起的传输线上的功率损耗的时均值。 G1，R1表示的是传输线的衰减（损耗）参量。

波导的边界条件

波导的边界条件引言波导是一种用于传输电磁波的结构，常用于微波和光纤通信中。

波导的边界条件是指波导内外的电场和磁场满足的约束条件。

本文将全面、详细、完整地探讨波导的边界条件，包括边界条件的定义、类型、性质以及其对波导内部波的传播和特性的影响。

二级标题1：边界条件的定义三级标题1.1：电场和磁场的切向分量在波导边界上，电场和磁场的切向分量必须连续。

这意味着电场E和磁场H的切向分量在波导内外的共同边界上取相同的值。

三级标题1.2：法向电场和磁场的分量在波导边界上，电场和磁场的法向分量可能会发生变化，取决于边界材料的性质。

常见的边界条件有电场法向分量连续和磁场法向分量连续两种。

二级标题2：波导的边界条件类型三级标题2.1：理想导体边界条件理想导体是指具有无限高电导率和无限大的功率因数的材料。

在理想导体边界上，电场垂直于边界且强度为零，即E n=0。

磁场则必须满足磁场切向分量连续和磁场法向分量连续的边界条件。

三级标题2.2：理想介质边界条件理想介质是指具有无限高绝缘性能的材料。

在理想介质边界上，电场必须满足电场切向分量连续和电场法向分量连续的边界条件，即E t1=E t2和D n1=D n2。

磁场则可以发生变化。

三级标题2.3：混合边界条件混合边界条件是指波导边界上既有理想导体又有理想介质的情况。

混合边界条件要求电场和磁场的切向分量和法向分量均连续。

二级标题3：边界条件的性质三级标题3.1：唯一性定理唯一性定理指出，如果波导中的电磁场满足波动方程和边界条件，那么该波导中的电磁场解是唯一的。

三级标题3.2：边界条件和模式的关系不同的边界条件会导致不同的波导模式。

例如，理想导体边界条件将产生截止频率，低于截止频率的波将无法在波导中传播。

三级标题3.3：边界条件对波导特性的影响波导的边界条件决定了波导中电磁场的分布和传播特性。

边界条件的改变可能会改变波导的色散关系、带宽、损耗等特性。

三级标题3.4：边界条件与波导的有效性波导的边界条件必须恰当地选择，以确保波导能够有效地传输电磁波。

接地共面波导和共面波导

接地共面波导和共面波导接地共面波导（Grounded Coplanar Waveguide，简称GCPW）和共面波导（Coplanar Waveguide，简称CPW）都是一种常用的微波传输线结构。

它们在微波技术和射频电路设计中都有广泛的应用，例如在无线通信系统、天线设计、射频开关和滤波器等方面都能见到它们的身影。

1. 深入介绍接地共面波导（GCPW）和共面波导（CPW）我们来深入了解接地共面波导（GCPW）和共面波导（CPW）的定义和结构。

CPW是一种平面传输线，其结构主要包括中央信号线、两侧的接地金属板和夹持层。

而GCPW是在CPW的基础上，将中央信号线两侧的金属板通过一些标准化的方式与大地平面连接起来，形成了一种与地平面共面的设计。

2. GCPW和CPW的特点和优势接下来，我们将对GCPW和CPW的特点和优势进行详细的探讨。

GCPW和CPW都具有较宽的工作频带，可以支持宽频段的信号传输。

它们都具有较低的传输损耗和较高的阻抗匹配特性，能够提供更低的信号衰减和更高的功率传输能力。

由于GCPW和CPW的结构简单，制作工艺成熟，功耗低，还能方便地与其他微波器件和射频元件集成在一起。

这些优势使得GCPW和CPW成为了微波电路设计中的重要选择。

3. GCPW和CPW的应用领域接下来，我们来探讨一些GCPW和CPW在实际应用中的典型案例。

它们常被用于设计射频开关和微波滤波器，因为其优异的阻抗匹配和低插入损耗特性能够提高开关和滤波器的性能。

GCPW和CPW也被广泛应用于射频天线设计中，如Patch天线等。

由于GCPW和CPW可以与其他微波元器件集成，所以它们在无线通信系统、射频前端模块和微波功率放大器等领域也有重要的应用。

4. 我对GCPW和CPW的观点和理解在我看来，GCPW和CPW是一种非常有价值的微波传输线结构。

它们能够提供优良的信号传输性能，并且在制作和集成方面都相对简单。

无论是在射频开关和滤波器设计，还是在射频天线和无线通信系统中，GCPW和CPW都发挥着重要的作用。

波导系统中模式的理解

波导系统中模式的理解
张杰程 02091220 万江成 02091226
孙家翔 02091219
一．矩形波导中的 H10 模式
H10 波的几个主要参量相位常数相速 β=2π/λg vp =
c 1 ( 2 ) 2a
群速相波长
vg= c 1 ( λg=
1 (
2 ) 2a
2 ) 2a
波形 H22 H02 H13 H3
μ’mn 值 6.705 7.061 8.536 10.174
Λc 值 0.94R 0.80R 0.74R 0.62R
圆形波导中的 E 型波也有无穷多个，计以 TMmn 或 Emn。
表 2
波形 E01 E11 E21 E02
圆波导中 Emn 型波的截止波长值
Umn 2.405 3.832 5.135 5.520 Λc 值 2.62R 1.64R 1.22R 1.14R 波形 E12 E22 E03 E13 Umn 7.016 8.417 8.650 10.170 Λc 值 0.90R 0.75R 0.72R 0.62R
二．圆波导
Hale Waihona Puke 圆波导中可存在无数多个 TE 型波，计以 TEmn 或 Hmn。对不同的 m、 n 只有不同的波形。
表1
圆波导中 Hmn 型波的截止波长值
波形 H11 H21 H01 H31 H12
μ’mn 1.841 3.054 3.832 4.201 5.332
Λc 值 3.41R 2.06R 1.64R 1.50R 1.18R
3. 简并问题。圆波导中波形的简并有两种。一种叫极化简并，从场方程中看出场分量沿圆周（φ）方向的分布存在着 sinmφ 和 cosmφ 两种可能性，对于同一个波形中有着机化面和互相垂直的两种场分布形式，这种现象较“极化简并” 。圆波导中除 H0m 和 E0n 型波外都存在极化简并。另一种简并则是在不同类型波之间存在的，称为模式简并。 4. 波型指数 m，n 的含义从场方程可以看出，不论 Hmn 还是 Emn 波，其场沿圆周（φ）和半径（r）方向皆成驻波分布。场沿 φ 方向按三角函数规律分布，m 表示沿圆周分布的驻波数；场沿 r 方向按贝塞尔函数或其导数规律分布，n 表示沿半径方向分布的驻波数。

《均匀传输线》课件

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电感
传输线上的磁场能量与电流成正比，与电感成反比。电感是传输线长度和截面积的函数。
传输线的电容与电导
电容
传输线上的电场能量与电压成正比，与电容成反比。电容是传输线长度和截面积的函数。
VS
电导
传输线上的能量损失与电压成正比，与电导成反比。电导是传输线材料和截面积的函数。
传输线的品质因数与耦合系数
要点一
总结词
长距离输电线路是电力系统的重要组成部分，其设计需要综合考虑多种因素，如电压等级、输送容量、线路长度等。
要点二
详细描述
在长距离输电线路的设计中，均匀传输线理论的应用可以帮助我们更好地理解线路的电气特性，如电压降落、线路损耗等，从而优化线路参数，提高输电效率。
高频信号传输线的选择
总结词
均匀传输线的数学模型
总结词
介绍描述均匀传输线的数学模型，包括波动方程、本征方程等。
详细描述
均匀传输线的数学模型通常采用波动方程来描述电磁波在传输线中的传播行为。通过求解本征方程，可以得到传输线的特征阻抗、传播常数等参数。
均匀传输线的分析方法
总结词
概述分析均匀传输线的方法，如传输线理论、分布参数模型等。
品质因数
描述传输线中储能元件（电阻、电感、电容、电导）的储能与能量损失的比值。品质因数是传输线参数的重要指标，影响信号的传输速度和信号质量。
耦合系数
描述两个传输线之间的耦合程度，包括电容耦合和电感耦合。耦合系数的大小影响信号的传输和干扰程度。
05
均匀传输线的实际应用
长距离输电线路的设计
在高频信号传输中，传输线的作用至关重要。选择合适的传输线可以减小信号的衰减和失真，提高信号的传输质量。

均匀传输线理论

Z0
60
r
ln b a
(1-1-17)
式中, εr为同轴线内、外导体间填充介质的相对介电常数。常用的同轴线的特性阻抗有50 Ω 和75Ω两种。
2) 传播常数 γ 传播常数 γ 是描述传输线上导行波沿导波系统传播过程中衰减和相移的参数, 通常为复数,
(R jw)G L (jw)C aj
的Δz, 忽略高阶小量, 有
u(z+Δz, t)-u(z, t)= u(z,t) z z
i(z+Δz, t)-i(z, t)= i(z,t) z z
对图 1- 2（b），
(1-1-1)
u(z, t)+RΔzi(z, t)+ Lz i(z,t)- u(z+Δz, t)=0 t
i(z, t)+GΔzu(z+Δz, t)+ CΔz u(z z,t-)i(z+Δz, t)=0 t
u(z, t)=Re［U(z)e jωt］ i(z, t)=Re［I(z)e jωt］
(1-1-4)
将上式代入（1- 1- 3）式, 即可得时谐传输线方程
dU(z) ZI(z) dz
dI(z) YU(z) dz
(1-1-5)
式中, Z=R+jωL, Y=G+jωC, 分别称为传输线单位长串联阻抗和单位长并联导纳。
1.1
1.
由均匀传输线组成的导波系统都可等效为如图 1- 2（a）所示的均匀平行双导线系统。其中传输线的始端接微波信号源（简称信源）, 终端接负载, 选取传输线的纵向坐标为z, 坐标原点选在终端处, 波沿负z方向传播。在均匀传输线上任意一点 z处, 取一微分线元Δz（Δz<<λ）, 该线元可视为集总参数电路, 其上有电阻RΔz、电感LΔz 、电容CΔz和漏电导GΔz(其中R, L, C, G分别为单位长电阻、单位长电感、单位长电容和单位长漏电导),得到的等效电路如图 1-2（b）所示, 则整个传输线可看作由无限多个上述等效电路的级联而成。有耗和无耗传输线的等效电路分别如图 1- 2（c）、（d）所示。

电磁场与波第5章均匀平面波在无界空间中的传播

co s t k z E ym sin t k z 2
对两式求平方再相加，得
E x z, t
2
E xm
2

E y z, t
2
E ym
2
1
标准正椭圆方程
在 z = 0的平面上考察合成波，并取“＋”，即＝ /2，得
E ym 电场与 x 轴的夹角 arctan tan t 随时间变化 E xm
t t t t t 0 , t 0 , E E xm , 0 1 4 1 2 3 4 T,t
磁场表示式为 H z =
得 S 1
1
0
ex E z ey
50 377
e
jk z
A
m

Re E z H z 2
50 jk z 1 2500 - jk z R e e x 50 e ey e ez W m 2 2 377 2 377 1
P0 O

E i

E 0e
jk

r en z
Ei r

E 0e
jk r e n j k r

y
电场的某一分量
E i r , t E 0e
E 0e
j t k r
类似地

E r , t E 0e
H r , t H 0e
E x z E 0e
jk z

E x z E 0e
E x z , t E 0 co s t k z

微波技术基础第五章课后答案

5-2若一两端口微波网络互易，则网络参量[]Z 、[]S 的特征分别是什么？解： 1221Z Z = 1221S S =5-4 某微波网络如右图。

写出此网络的[ABCD]矩阵，并用[ABCD]矩阵推导出对应的[S]及[T]参数矩阵。

根据[S]或[T]阵的特性对此网络的对称性做出判断。

75Z j =Ω解：因为，312150275,2125025j j A A A jj --⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦所以，12313754212004j A B A A A jC D ⎡⎤--⎢⎥⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥--⎢⎥⎣⎦因为，归一化电压和电流为：()()()i i i V z a z b z ==+()(()()i i i i I z I z a z b z ==-(1)归一化ABCD 矩阵为： 00/AB Z a b CZ D c d ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(2)所以： 1122220()()/a b A a b B a b Z +=++-1102222()()a b CZ a b D a b -=++-(3)从而解得：1001100221(/)1(/)1()1()A B Z A B Z b a CZ D CZ D b a ----+⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----+⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦(4)所以进而推得[S]矩阵为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+----++++=D CZ Z B A BC AD D CZ Z B A D CZ Z B A S 000000/2)(2//1][ (5) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--+-=j jj S 2722274211][ (6)由(3)式解得⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++++----+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡220000000011////21b a D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A a b (7)所以， ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++++----+=D CZ Z B A DCZ Z B A D CZ Z B A DCZ Z B A T 00000000////21][(8)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--+--=j j j j T 274214212721][ （9）因为[S]阵的转置矩阵][][S S t=，所以，该网络是互易的。

光纤通信技术第五章光无源器件(1)汇总

（1）T型耦合器
这是一种2×2的3端耦合器，如图5.8（a）所示，它的功能是把一根光纤输入的光信号按一定比例分配给两根光纤，或把两根光纤输入的光信号组合在一起输入一根光纤。这种耦合器主要用作不同分路比的功率分配器或功率组合器。
（2）星型耦合器
这是一种n×m耦合器，如图5.8（b）所示，它的功能是把n根光纤输入的光功率组合在一起，均匀地分配给m根光纤，m和n不一定相等。这种耦合器常用作多端功率分配器。
1. 光纤型耦合器
光纤型耦合器是把两根或多根光纤排列，
用熔融拉锥法制作出来的器件。熔融拉锥法就是将两根或两根以上除去涂覆层的光纤以一定的方式靠拢，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，实现传输光功率耦合的一种方法，这种方法的系统框图如图5.9所示。
图5.9 熔融拉锥系统示意图
图5.1示出套筒结构的光纤连接器简图，包括用于对中的套筒、带有微孔的插针和端面的形状（图中画出平面的端面）。光纤固定在插针的微孔内，两支带光纤的插针用套筒对中实现连接。以下文中提到的光纤连接器都指的是光纤活动连接器。
图5.1 套筒结构光纤连接器简图
对光纤连接器的基本要求是使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合进接收光纤。光纤连接器是光纤通信中应用最广泛、最基本的光无源器件。光纤连接器的“尾纤”（即一端有活动的连接器光纤）用于和光源或检测器耦合，以构成发射机或接收机的输出/输入接口，或构成光缆线路及各种光无源器件两端的接口。光纤连接器跳线（即两端都有光纤活动连接器的一小段光纤）用于终端设备与光缆线路及各种光无源器件之间的互连，以构成光纤传输系统。
重复性是指光纤（缆）活动连接器多次插拔后插入损耗的变化，用dB表示。互换性是指连接器各部件互换时插入损耗的变化，也用dB表示。这两项指标可以考核连接器结构设计和加工工艺的合理性，也是表明连接器实用化的重要标志。影响插入损耗的各项因素，也同时影响着连接器的重复性和互换性，因而这些因素的改善也会有效地提高重复性和互换性的性能指标。

均匀传输线理论.ppt

V0 V0
终端电压反射系数
V (z) V0 (e jz e jz )
I (z) V0 (e jz e jz ) Z
在终端z=0
V (z
I(z

0) 0)

ZL
1 1 Z ZL
ZL Z e j
ZL Z
ZL
0z
Z ZL
分布参数：分布电阻分布电感分布电容分布电导

RL C

G
2. 电报方程----长线的电路微分方程一对导线形成的简单的电路
单位长度的
电感 L1
电容 C1 电阻 R1
电导 G1
分布参数电路模型
dV I{( jL1 R1)dz}
dI (V dV ){( jC1 G1)dz}
' j"
"
0 0 e j
(z) 0e j2z
1
0

ZL ZL

Z Z
'
"

0
2z
0
'
等反射系数圆
等圆
:0 1
:1
z0
(z

0)

0

0
e j

ZL ZL
1 1
(l) (z l)
0e j 2z
lm in

4

4
n

2
Vmin V0 (1 )
电压驻波比(VSWR) Vmax 1
Vmin 1
Z
ZL
l
z

《光波导理论教学课件》3.3均匀光纤

光纤的损耗是指光在传播过程中，由于散射、吸收和弯曲等因素引起的光功率衰减。
光纤的损耗系数是衡量光在光纤中传播时功率衰减程度的物理量，其大小与波长、光纤材料和制造工艺等因素有关。
降低光纤的损耗是光纤通信技术发展的重要方向之一，也是提高光纤通信系统性能的关键。
光纤的损耗特性是评估光纤性能的重要参数之一，它直接影响光纤通信系统的传输距离和可靠性。
《光波导理论教学课件》3.3均匀光纤
目录
均匀光纤的基本概念均匀光纤的光传播特性均匀光纤的应用均匀光纤的发展趋势与挑战
01
CHAPTER
均匀光纤的基本概念
均匀光纤是指纤芯和包层折射率分布均匀的光纤，是光纤中最基本的结构。
定义
具有低损耗、高带宽、低色散等优点，是实现高速、远距离通信的关键器件。
Hale Waihona Puke 光纤传感技术均匀光纤在光纤激光器中起到关键的作用，其结构稳定、光学性能优良，能够实现高效的光能量转换和传输。
光纤激光器在材料加工、医疗、科研等领域具有广泛的应用前景，为各行业的创新发展提供了新的动力和机遇。
光纤激光器是一种利用光纤作为增益介质制造的激光器，具有高效率、高亮度、窄线宽等优点。
光纤激光器
了解光纤的色散特性对于光纤通信系统的设计、优化和性能评估具有重要意义。
03
CHAPTER
均匀光纤的应用
1
2
3
光纤通信系统是利用光波在光纤中传输信息的一种通信方式，具有传输容量大、传输距离远、抗电磁干扰等优点。
均匀光纤作为光纤通信系统中的重要组成部分，用于传输信号，实现信息的快速、安全传输。
光纤通信系统广泛应用于电信、移动通信、互联网等领域，对现代信息社会的发展起着至关重要的作用。

第5章金属波导

解：设该波导内填充空气，故
v c 3108cm / s
则 c 3108 3cm
f 10 109
而
g

2

2 0.33
6.06cm
vp g f 6.0610109 6.061010cm / s
三、主模和单模传输
（一）主模[TE10模] 截止波长最大的模式称为主模，其余则称为高次模。
2 c TM21
( 2)2 (1)2 5.66cm ab
可见，能传输的波形是TE10 ,TE20 ,TE01 ,TE11 ,TM11
例2.频率f＝10GHz的TE10 波在一矩形波导内传播，
已知相位常数 0.33 rad / cm
试求工作波长λ 、波导波长g以及相速vp
式中k 是波数。该方程又称波动方程。
波动方程可分解为六个独立的标量方程
2Ex k 2Ex 0
2 E y

k 2Ey

0
2 2
H H
x y

k2Hx k2Hy

0 0
横向场方程
2Ez k 2Ez 0 2H z k 2H z 0 纵向场方程
3 1010
f c TE20

( 2 )2 8
3.75GHz, c
TE20

a
8cm
3 1010
f c TE30

(3)2 8
5.63GHz, c
TE20

2a 3
5.33cm
3 1010
f c TE01

(1)2 4
3.75GHz, c

第5章缝隙微带天线

2 2
aλ g
πx1
a
x1
r
θ
⎛ λg r = 0.523⎜ ⎜λ ⎝
⎞ λ2 2 πλ 2 πx1 ⎟ ⎟ ab cos ( 4a ) cos ( a ) ⎠
3
b
g
π λ ⎞ ⎛ sinθ cos( sinθ ) ⎟ 3⎜ λg λ ⎜ 2 λg ⎟ r = 0.131 3 ⎜ ⎟ λ ab 2 ⎟ ⎜ 1− ( sinθ ) λg ⎠ ⎝
v v 1 W /2 h − jk ( r − x 'sin θ cos ϕ + z 'cos θ ) F = −e z dx ' dz ' ∫−W / 2 ∫−h E0e 4πr
其中考虑了接地板引起的正镜像
1 sin( kW cos θ ) v E 0 h sin( kh sin θ cos ϕ ) v 2 F = −ez e − jkr πr kh sin θ cos ϕ k cos θ
5.2.1 矩形微带天线
x
z
L≈λg /2
o o
W
vm v v J s = −e n × E
y
v E
接地板介质基片辐射贴片
vm Js
ε
r
h
Ex = E0 cos( y / L) π
通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射
求解缝隙中等效面磁流密度的辐射场 z
vm v v v Js = −en × Ex = −E0ez
1 v v 2E0h sin(kh sinθ cosϕ ) sin(2 kW cosθ ) 1 E = eϕ j sinθ cos( kL sinθ sinϕ )e− jkr πr kh sinθ cosϕ cosθ 2