微波电路与系统(19)
微波电路-实验内容
微波通信概述微波无线通信是以空间电磁波为载体传送信息的一种通信方式，构建微波无线通信时不需要用线缆连接发信端和收信端。
因而在航空航天通信、海运和个人移动通信以及军事通信等方面，微波无线通信是其它通信方式所不可替代的。
微波通信是一种先进的通信方式，它利用微波（载频）来携带信息，通过电波空间同时传送若干相互无关的信息，并且还能再生中继。
由于微波具有频率高、频带宽、信息量大的特点，因此被广泛地应用于各种通信业务中。
如微波多路通信，微波接力通信，散射通信，移动通信和卫星通信等。
同时，用微波各波段的不同特点可实现特殊用途的通信，具体如下：A. S-Ku波段的微波适于进行以地面为基地的通信；B. 毫米波适用于空间与空间之间的通信；C. 毫米波段的60GHz频段的电波大气衰减大，适用于近距离的保密通信；D.90GHz频段的电波在大气中衰减很小，是一个无线电窗口频段，适用于地—空和远距离通信。
E.对于很长距离的通信L波段更适合。
微波通信的主要特点根据所传输基带信号的不同，微波通信又分为两种制式。
用于传输频分多路——调频（FDM-FM）基带信号的系统称作模拟微波通信系统。
用于传输数字基带信号的系统称作数字微波通信系统。
后者又进一步的分为PDH微波和SDH微波通信两种通信体制。
SDH微波通信系统是未来微波通信系统发展的主要方向，利用调制和复用技术，一条微波线路可以传送大量的信息。
这是微波通信的一个主要优点，例如，一个标准的4GHz微波载波，带宽约为10%~20%，可以传送几万条电话信道或几十万条电视信道。
微波通信系统的组成微波通信传输线路的组成形式可以是一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支.但不论哪种组合形式,主要是有由微波终端站、中继站和分路站等组成的。
如图所示：终端站中继站再生中继站终端站微波微带电路系统实验设计平台一、适用范围本设计平台主要面向各大中专院校微波通信工程、电子工程、通信工程等专业开设的《微波技术》、《微波电路》、《天线原理》、等课程的实验教学及课程设计、毕业设计而研制的最新产品。
微波电路及设计的基础知识
微波电路及设计的基础知识1. 微波电路的基本常识2. 微波网络及网络参数3. Smith圆图4. 简单的匹配电路设计5. 微波电路的电脑辅助设计技术及常用的CAD软件6. 常用的微波部件及其主要技术指标7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配8. 测试及测试仪器9. 应用电路举例微波电路及其设计1.概述所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m～1cm(即30MHz～30GHz)之间的电路。
此外，还有毫米波〔30～300GHz〕及亚毫米波〔150GHz～3000GHz〕等。
实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频〔RF〕电路”等等。
由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。
作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。
另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。
在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。
以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。
2.微波电路的基本常识2.1 电路分类2.1.1 按照传输线分类微波电路可以按照传输线的性质分类，如：图1 微带线图2 带状线图3 同轴线图4 波导图5 共面波导2.1.2 按照工艺分类微波混合集成电路：采用别离组件及分布参数电路混合集成。
微波集成电路〔MIC〕：采用管芯及陶瓷基片。
微波单片集成电路〔MMIC〕：采用半导体工艺的微波集成电路。
图6微波混合集成电路例如图7 微波集成电路〔MIC〕例如图8微波单片集成电路〔MMIC〕例如2.1.3 微波电路还可以按照有源电路和无源电路分类。
非线性微波电路与系统 第三章..
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非线性微波电路与系统
3.1 谐波平衡法
3.1.1 谐波平衡方程的建立
一般非线性二端口部件的等效电路
等效电路中的输入输出网络一般为匹配、偏置、 滤波等电路。
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非线性微波电路与系统
Ym,n diag Ym,n (kwp ) , k 0,1,2,......, K
即
Ym ,n
Ym ,n (0) Y ( w ) m ,n p ... ... ... Ym ,n (kwp )
Vb1 V s 0 0 Vn1 V ...... n 2 V b2 0 ...... 0
非线性微波电路与系统
电子工程学院 电磁场与微波技术 主讲人： 徐锐敏
LOGO
（教授）
非线性微波电路与系统
3.1 谐波平衡法
谐波平衡法：
分析单一的频率信号激励强或弱的非线性电 路。用于分析功放、倍频器、带本振激励的混频器 等。 变换矩阵法（大/小信号法）： 分析两个频率信号激励的非线性电路，其中 一个激励信号幅度很大而另一个幅度很小。用于混 频器、调制器、参量放大器、参量上变频器等。
I
即
Is
YNN
V
I = Is + YNN V
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非线性微波电路与系统
3.1.1 谐波平衡方程的建立
电路图中的N+1,N+2端口的激励源转换为端口1至N的电 流源。到此，我们完成了求解流入线性子网络的电流向 量。
即：流入线性子网络的 电流＋流入非线性子网 络的电流＝0
0
《微波电路》课件
随着信息技术的不断发展，微 波电路的工作频率和传输带宽
也在不断增大。
集成化、小型化
随着微电子技术的发展，微波 电路的集成化程度越来越高， 体积越来越小。
多功能化
微波电路正向着多功能化的方 向发展，如同时处理多种信号 、实现多种功能等。
低成本、低功耗
随着市场竞争的加剧，低成本 、低功耗的微波电路成为研究
测试技术
微波电路的测试包括信号源测试、接 收机测试和系统测试等。信号源测试 主要是测试信号源的频率、功率和调 制等特性；接收机测试主要是测试接 收机的灵敏度、动态范围和抗干扰能 力等特性；系统测试主要是将微波电 路与其他系统进行集成测试，验证整 个系统的性能和功能。
05
微波电路的典型应用案例
微波通信系统中的微波电路
微波电路与生物医学工程 的融合
生物医学工程中的无损检测、生物传感器等 技术需要利用微波电路进行信号传输和处理 ，这种交叉融合有助于推动两个领域的共同
发展。
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系统误差
系统误差是由测量系统的硬件设备、线路损耗、连接器失 配等因素引起的误差。这些误差可以通过校准和修正来减 小。
方法误差
方法误差是由测量方法本身引起的误差，如信号源的频率 稳定度、测量接收机的动态范围等。这些误差可以通过选 择合适的测量方法和条件来减小。
微波电路的调试与测试技术
调试与测试的重要性
新型微波半导体材料
新型微波半导体材料如宽禁带半导体材料（如硅碳化物和氮 化镓）具有高电子迁移率和化学稳定性，为微波电路的发展 提供了新的可能性。
新型微波器件在微波电路中的应用
新型微波电子器件
随着微电子技术的不断发展，新型微波 电子器件如微波晶体管、微波集成电路 等不断涌现，这些器件具有体积小、重 量轻、可靠性高等优点，在雷达、通信 、导航等领域得到广泛应用。
典型微波炉电路的识图方法，一看就懂
典型微波炉电路的识图⽅法，⼀看就懂普通微波炉电路图4-19所⽰是⼀种典型的机械控制式微波炉电路。
该电路的核⼼元器件是磁控管MT、⾼压变压器T、定时器、主连锁开关，辅助元器件是转盘电动机、炉灯。
图4-19 机械控制式微波炉电路(图中开关处于关门状态)关闭炉门时，连锁机构随之动作，使连锁监控开关S2断开，主连锁开关S3和副连锁开关S1闭合，此时微波炉处于待机状态。
将定时器置于某⼀时间挡后，定时器开关S5闭合，接通炉灯EL 的供电回路，EL开始发光。
再将功率调节器调为需要的挡位，此时220V市电电压不仅为定时器电动机MD、转盘电动机M、风扇电动机MF供电，使它们开始运转，⽽且加到⾼压变压器T的⼀次绕组，使它的灯丝绕组和⾼压绕组输出交流电压。
其中，灯丝绕组向磁控管的灯丝提供3.3V 左右的⼯作电压，点亮灯丝为阴极加热;⾼压绕组输出的2000V左右的交流电压，通过⾼压电容C和⾼压⼆极管VD组成半波倍压整流电路，产⽣4000V的负压，为磁控管的阴极供电，使阴极发射电⼦，磁控管形成2450MHz 的微波能，经波导管传⼊炉腔，通过炉腔反射，刺激⾷物的⽔分⼦使其以每秒24.5亿次的⾼速振动，互相摩擦，从⽽产⽣⾼热，实现⾷物的烹饪。
电脑控制型微波炉电路下⾯以安宝路傻⽠智慧型微波炉的电路为例，介绍电脑控制型微波炉电路的识图⽅法。
该机的电⽓系统构成如图4-20所⽰，电路原理图如图4-21所⽰。
图4-20 安宝路傻⽠智慧型微波炉电⽓构成⽰意图1.电源电路参见图4-21，将该机的电源插头插⼊市电插座后，市电电压通过电源变压器降压后，输出5V和12V两种交流电压，其中，5V交流电压经D5～D8构成的桥式整流堆整流，C3、C4滤波产⽣8V 左右的直流电压，再通过L7905稳压输出5V直流电压，利⽤C2、C5滤波后为CPU、显⽰电路等供电;12V交流电压通过D1～D4桥式整流，再经C1、C2滤波产⽣12V左右的直流电压，为继电器等电路供电。
第七章微波控制电路
滤波器型开关 ：用PIN管代替滤波器元件就可构成宽频带
15 /53
多管单路开关
90º
Z0 Z0 Z0
90º
Z0
Z0
Y1 Y2
Z0
2V0
（a）并联型开关电路 并联 开关电路
（b）串联型开关电路 串联 开关电路
（c）并联型开关等效电路 并联 开关等效电路
两只PIN二极管组成的开关电路
双管并联型隔离度L (PIN管工作于低阻)： 1 1 2 L 10 lg (2 y1 y2 ) cos j(2 y1 y2 y1 y2 )sin 10 lg y1 y2 sin 4 4 2 2 2 900 2 y1 y2 y1 y2 g 10 lg g 10 lg g 6( (dB ) 10 lg 4 2 2
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微波开关
从电路形式分有：串联型开关、并联型开关、串/并联型 开关； 从电路性能分有：反射式开关、谐振式开关、滤波器式开 关 阵列式开关 关、阵列式开关。
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单 单 单刀单掷开关（ SPST）
D Z0 Z0 Z0 D Z0
正偏低阻通；（a）串联型 正偏低阻通 反偏高阻断；
Pa ZD Pout
Cp
（a）正偏等效电路 12 /53
（b）反偏等效电路
封装后的PIN管正、反向偏压下的等效电路
开关例题
例7.1 设PIN管的参数如下：Cj=0.5pF，Rf=Rr=1Ω，传输线 的特性阻抗为50Ω，工作频率f=2GHz。计算开关并联谐 振时的插入损耗和隔离度。 解 根据并联型开关的插入损耗及其正、负偏置状态导纳公 根据并联型开关的插入损耗及其正 负偏置状态导纳公 式，可求得 L并（插入损耗） 并 插入损耗）≈0.1dB， L并（隔离度）≈28.3dB 如果考虑PIN管封装后的参数，则在等效电路中引入 C p ，令 Ls 0.5nH, C p 0.2pF，当PIN管处于正偏时 Ls 、 为隔离状态 此时容抗很大 可以忽略 PIN管归一化导 为隔离状态，此时容抗很大，可以忽略， 管归 化导 纳为 1 y Z 0Y Z 0 1.23 1 23 j7 j7.76 76 R j L s f
微波控制电路
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2. FET 价格高(但在MMIC中是同一种工艺，反而比PIN容易制造)、速度快(ns量
级)、频率略低(20GHz)、瓦级功率
混合集成电路用PIN管，MMIC则用FET 3. 机械开关
尺寸小、可控制的微波功率高，但通断速度慢(s量级)
2
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§7.2 PIN二极管的基本特性
C j Rr ? RS
R f RS + R j
Cp
12
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封装PIN二极管等效电路
• 实际使用的PIN二极管大多数是有封装的。PIN管封装的形式有很多种，主要包括螺纹管座型、同轴型、带 状线型、微带型及梁式引线型，它们的结构形状不同，封装参数也不一样。图7．4给出了最常用的同轴型 及梁式引线型封装的PIN管结构。封装PIN管等效电路如图7．5所示。
j1 0 y
0 1
L(dB)on
10 lg 1 +
C j Zc
4
4
24
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当PIN管是低阻状态时，开关为“断”
L(dB)off
10 lg
1
+
1 4
Zc Rf
4
可见两管开关比单管开关隔离度大得多
y1
y2
Zc Rf
例：Zc=50，Rf=1
L(dB)off
10
lg 1
+
1 4
Q0
I 0
对微波只呈现I0工作点时的电阻。
0
I0
7
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2. 反偏压工作点时
• 正半周注入载流子尚未复合构成电流，负半周电压反向又吸出，所以没有 电流。
始终维持在反偏压所决定的高阻抗状态。
微波电路与系统(放大器稳定性)
双向设计首先了解器件的输入/输出稳定性园
改善稳定性的措施
通过在输入回路添加串联电阻或在输出回路添 加并联电阻可以很容易地改善晶体管的稳定性 使其变为无条件稳定。例如本例中的晶体管在 500MHz时，输入端添加一个R=0.18(50) = 9Ω 或R= 1/(0.117*0.02) = 430 Ω 的并联电 阻就会使输入和输出稳定性园出现在原图之外 。当然对具有一定带宽的放大器，在设计完输 入输出匹配电路以后必须检查在整个频带的稳 定性。如果改善稳定性的电阻包含在匹配网络 中，通常它不会影响增益。
Matching for Specific Gain, NF and In/Out Return Loss
设计实例
利用MMBR941设计一个放大器。
放大器的稳定性
利用S参数法设计放大器，第一步就是确定晶 体管是无条件稳定或潜在不稳定。利用稳定性 系数K和晶体管S参数的 值可以很容易地确 定放大器的稳定性。 放大器无条件稳定的条件是：
U
1 S 1 S
2 2 11 22
S12 S21 S11 S22
利用该参数可以判断RF电路的单向特性。利用U值计算下 列不等式的上、下限。 1/[(1+U)(1+U)]<GT/GTU<1/[(1-U)(1-U)] 其中，GT是传输功率增益，GTU为单向特性S12=0时的 传输功率增益。如果上、下限为1或者U接近0，则认为放 大器是单向的。
输入功率
负载吸收功率
信号源资用功率 输出资用功率
转换功率增益
工作（实际）功率增益
资用功率增益
Amplifier Noise
不同类型放大器设计
2013年东南大学研究生专业目录：电子科学与工程学院
微机系统与接口技术
《微型计算机系统原理及应用》杨素行清华大学出版社（第3版）
549
显示技术
《平板显示技术》应根裕胡文波邱勇人民邮电出版社，2002
578
有机化学
《有机化学》徐寿昌，高等教育出版社
595
物理学基础
《物理学》（5-11章）马文蔚解希顺周雨青改编高等教育出版社（第5版）
5g5
电子器件
复试科目:543微机系统与接口技术或549显示技术或595物理学基础
080902电路与系统
01系统芯片设计技术
02嵌入式系统研究与应用
03图像处理与传输
04电路与计算机应用系统
05射频电路设计技术06基带Leabharlann 信芯片设计07微波电路与系统
08微波与光电子技术
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④928电子技术基础（数、模）
复试科目:543微机系统与接口技术
080903微电子学与固体电子学
01 VLSI器件物理与新型器件
02智能传感与MEMS设计
03专用集成电路与系统设计
04纳米材料与器件
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④929半导体物理
报考02、04方向的考生复试科目选择《电子器件》，报考01、03方向的考生复试科目选择《电子技术基础》
不招收同等学力考生
报考01--06方向的考生复试科目选择《微机系统与接口技术》或《有机化学》或《物理学基础》，报考07方向的考生复试科目选择《微机系统与接口技术》
复试科目:543微机系统与接口技术或578有机化学或595物理学基础
080901物理电子学
01显示科学与技术
02光电子与光通信技术
微波复习题参考答案(思考题)
一、思考题1.什么是微波？微波有什么特点？答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHz到3000GHz，波长从0.1mm到1m。
(通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。
)特点: 似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；视距传播性；分布参数的不确定性；电磁兼容和电磁环境污染。
2. 试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？3. 微波技术、天线与电波传播三者研究的对象分别是什么？它们有何区别和联系？4. 试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长）5. 传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并分析三者之间的关系6. 阻抗匹配的意义，阻抗匹配有哪三者类型，并说明这三种匹配如何实现？7. 史密斯圆图是求解均匀传输线有关和问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归一化阻抗或导纳的的等值线簇与反射系数的等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。
阻抗圆图上的等值线分别标有，而特征参数和，并没有在圆图上表示出来。
导纳圆图可以通过对旋转180°得到。
阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表示或和或。
圆图上的电刻度表示，图上0~180 °是表示。
8. TEM、TE 和TM 波是如何定义的？什么是波导的截止性？分别说明矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么？9. 描述波导传输特性的主要参数有哪些，如何定义？10.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？试说明为什么规则金属波导内不能传输TEM波？答：如果内部存在TEM波，则要求磁场应完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。
由麦克斯韦第一方程知，闭合曲线上磁场的积分应等于与曲线相交链的电流。
由于空心金属波导中不存在轴向（即传播方向）的传导电流，所以必要求有传播方向的位移电流。
微波通信
微波通信[填空题]1微波接力通信是利用微波（）以接力站的接力方式实现的远距离微波通信，也称微波中继通信。
参考答案：视距传播[填空题]2数字微波同步技术主要包括位同步、时隙同步及（）。
参考答案：帧同步[填空题]3有源微波接力站有基带、（）和射频三种转接方式。
参考答案：中频[填空题]4无源微波接力站是指用金属反射板、绕射栅网或以两个背对背微波天线直接联结的方式，来改变（）方向的接力站。
参考答案：波束传播[填空题]5微波站是指地面微波接力系统中的（）或接力站。
参考答案：终端站[填空题]6微波收信机用于将携有基带信号的射频信号转变为具有（）基带电平的基带信号。
参考答案：标称[填空题]7模拟微波电话调制解调设备是指用频分复用多路电话信号对载波进行频率调制和从调频信号中（）多路电话信号的设备参考答案：恢复出[填空题]8数字微波调制解调设备将数字复接设备来的数字信号转换成适合于频带传输的（）信号。
参考答案：键控[填空题]9收信机中的（）用于提高收信机的灵敏度。
参考答案：低噪声放大器[填空题]10微波接力系统由两端的（）及中间的若干接力站组成，为地面视距点对点通信。
参考答案：终端站[填空题]11根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为（）通信系统与数字微波接力通信系统。
参考答案：模拟微波接力[填空题]12按切换接口位置不同，微波通信系统有射频切换、中频切换和（）三种方式。
参考答案：基带切换[单项选择题]13、微波各接力站收发设备均衡配置，站距约50km，天线直径1.5～4m，半功率角（），发射机功率1～10W，接收机噪声系数3～10dB，必要时二重分集接收。
A.3～5°B.6～9°C.9～12°D.12～15°参考答案：A[单项选择题]14、微波中部分频段常用代号来表示，其中（）频段以下适用于移动通信。
A.LB.SC.XD.C参考答案：A[单项选择题]15、微波通信系统中，（）把各种信息变换成电信号。
微波电路与系统,切比雪夫阻抗变换器
微波电路与系统大作业设计一个4节切比雪夫匹配变换器，以匹配40Ω的传输线到60Ω的负载，在整个通带上最大允许的驻波比值为，求出其带宽，并画出输入反射系数与频率的关系曲线。
1基本理论图1多节匹配变换器上的局部反射系数局部反射系数可在每个连接处定义如下：10010Z Z Z Z -Γ=+ （1a ）11n nn n nZ Z Z Z ++-Γ=+ （1b ）L NN L NZ Z Z Z -Γ=+ （1c ）总反射系数可近似为()242012j j jN N e e e θθθθ---Γ=Γ+Γ+Γ++ΓL （2）进一步假定该变化器可制成为对称的，则有0N Γ=Γ，11N -Γ=Γ，22N -Γ=Γ，L （注意，这里并不意味着n Z 是对称的），于是式（2）可表示为()(2)(2)01{[][]}jN jN jN j N j N e e e e e θθθθθθ-----Γ=Γ++Γ++L （3）若N 是奇数，则其最后一项是(N 1)/2(e e )j j θθ--Γ+；若N 是偶数，则其最后一项是N/2Γ。
切比雪夫变换器是以通带内的波纹为代价而得到最佳带宽的。
第n 阶切比雪夫多项式n ()T x 是用表示的n 次多项式，前4阶切比雪夫多项式是1(x)x T = （4a ） 22(x)2x -1T = （4b ） 33(x)4x -3x T = （4c ） 424()881T x x x =-+ （4d ）因为cos n θ可展开为cos(n 2)m θ-形式的多项和，所以式（4）给出的切比雪夫多项式能改写为如下有用的形式：1T (sec cos )sec cos m m θθθθ= （5a ） 22T (sec cos )sec (1cos2)1m m θθθθ=+- （5b ）33T (sec cos )sec (cos33cos )3sec cos m m m θθθθθθθ=+- （5c ）424T (sec cos )sec (cos44cos23)4sec (cos21)1m m m θθθθθθθ=++-++ （5d ）现在使用正比于来综合切比雪夫等波纹的通带，此处N 是变换器的阶数。
微波技术第2章微波等效电路
传输线概述
微波技术中常用的传输线是同轴线和微带线。 同轴线：由同轴的管状外导体和柱状内导体构成。
分为硬同轴线和软同轴线两种。 硬同轴线又称同轴管，软同轴线又称同轴电缆。 微带线：带状导体、介质和底板构成。 严格说，由于介质(有耗、色散）的引入，微带 线中传输的不是真正的TEM波，而是准TEM波。
电梯电缆
无损耗传输线
一般传输线包含损耗影响，其传播常数和特性阻抗均为复数。 但在很多实际情况下，传输线的损耗可以忽略，从而：
＝＋j j LC 或 ＝ LC
无损传输线特性阻抗为实数：
Z0
L C
ZC
0
传输线的场分析
一段1米长的均匀TEM波传输线，其上电磁场分布如图所示， S是传输线的横截面。
R jL
R jL G jC
Z Y
ZC
特性阻抗与传输线上电压、电流的关系
V0
I
0
Z0
V0
I
0
波长
＝ 2
相速
vP
f
电报方程解的讨论
1、一般情况：（有耗）
U ( z) U (0)e z U _ (0)ez
I ( z) U (0) e z U (0) ez
y
，
a
x
b Rs
注意
表1.1 列出了同轴线、双线和平行板传输线的参量。 从下一章将看到，大部分传输线的传播常数，特性阻抗和衰 减是直接由场论解法导出的。 该例题先求等效电路参数(L，C，R，G)的方法，只适用于 相对较简单的传输线。虽然如此，它还是提供了一种有用的直 观概念，将传输线和它的等效电路联系起来。
非线性微波电路与系统第十章
微波振荡器
一、小信号设计方法
Rout (v, f 0 ) RL ( f 0 ) X out (v, f 0 ) X L ( f 0 ) 0
Rout (v, f 0 ) 3RL ( f 0 )
K 1 in T 1 in 1 out L 1 out 1微波振荡器
双极晶体管：
工作频率低，相位噪声低，直流到射频的转换效率高。
FET类（包括GaAs MESFET、HEMT、PHEMT和HBT 等）：
相位噪声大，结构简单，便于集成，成本低，可以用于 更高的频率 。
雪崩（IMPATT）和耿氏（Gunn)二极管：
工作频率高，噪声电平比较高，直流到射频的转换效率 很低 。
微波振荡器
要把相位噪声减至最小，不仅要使用①低噪 声器件，②而且还要使用高的有载Q谐振器，在 电压控制振荡器中，应使用高Q变容二极管。③ 用锁相振荡器也可以实现低的相位噪声，如晶 体振荡器。④由于相位噪声也可由来自直流电 源或耦合到直流偏置电路的噪声引起，所以直 流电源的滤波在减小相位噪声方面是不可忽视 的。
三、FET振荡器的非线性分析
以上采用小信号线性S参数进行分析和设计，得不 到精确预计输出功率和对应的负载阻抗。 FET振荡器非线性分析方法→Volterra级数法。 而采用谐波平衡法有以下两个难点： ①建立饱和状态模型较为困难； ②HB法只能分析一个外激励频率信号去激励一个非线性电 路，而振荡稳定是一个逐渐建立的过程，开始振荡时的频 率与稳定后的振荡频率不同，且电路参数是随频率变化的 过程。
f f f 0 f f0 f f0 f0
2、输出功率P0
主要取决于器件。
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电子科技大学电子工程 学院微波工程系
通信工程师：微波通信试卷
通信工程师：微波通信试卷1、多选微波通信包括（）及工作于微波波段的移动通信。
A、地面微波接力通信B、对流层散射通信C、卫星通信D、空间通信正确答案：A, B, C, D2、单选调频制微波中预加重网（江南博哥）络的作用是（）。
A.均衡群各话路中的热噪声信噪比；B.适当压低高频端话路中的信号电平；C.提高群频所有话路中的信号电平正确答案：C3、填空题微波发信机的任务是将被传送的信号对（）进行调制，然后用微波频率将信号发射出去。
正确答案：高频振荡4、单选微波是指波长为（）范围的电磁波。
A.10～1mB.100～10mC.1m～1mm正确答案：C5、填空题测量接地电阻时应将接地装置与所有避雷针线断开，与微波塔身连线断开。
电流极，电压极应布置在与地下金属管道和线路相垂直的方向。
避免在雨后测量。
接地装置引至电流极，电压极的导线截面应不小于（）。
导线仪表接头连接要接触良好。
正确答案：1.5mm6、问答题简述数字微波年检主要项目。
正确答案：（1）天馈线驻波系数的测量与调整（2）收信机噪声系数，AGC范围，中频振幅特性，发信机输出功率，收发信机本振频率，各点电平，告警操作的测试，调整和试验。
（3）解调输出波形和电平测试，比特合成的切换试验等。
（4）群路2M8M34MPCM输出脉冲波形和时钟频率测试调整及自环测试，基群电平调整等。
（5）公务电路测试。
（6）集中监视装置检测和试验。
7、单选无线电波在自由空间传播不产生反射、折射、散射等现象。
但其能量会因（）而衰耗，距离愈远，衰耗愈大。
A.反射；B.折射；C.扩散正确答案：C8、单选微波频率范围属于厘米波的是（）。
A.3～30GHZB.300～3000MHZC.30～300GHZ正确答案：B9、填空题在微波衰落中，把接收信号强度减小到收信机所能接收的最低信号强度以下的衰落叫（）。
正确答案：深衰落10、填空题当hC<0，表明微波传输路径上的尖顶形障碍物位于收发信两点的连线以（），此时的微波线路称为（）路线路。
微波电路与系统(谐振腔与耦合)
对称面磁场只有切向 分量---电壁
耦合系数极性的判定（2）
计算公式：
电场奇对称
对称面
fo fe k fo fe
其中， f o 电场沿对称面奇对 称时的谐振频率； fe 电场沿对称面偶对 称时的谐振频率；
电场偶对称
对称面
感性膜片耦合
Mode 1
电场偶对称
通过对称面上的磁场 判断电壁/磁壁
直接耦合； 容性耦合； 磁性耦合； 变换器耦合。
腔体与外电路耦合
腔体与外电路耦合的结构类型主要有：
直接耦合； 容性耦合； 磁性耦合； 变换器耦合。
耦合系数极性的判定1通过对称面上的磁场判断电壁磁壁对称面磁场只有法向分量磁壁对称面磁场只有切向分量电壁通过对称面上的磁场判断电壁磁壁对称面磁场只有法向分量磁壁对称面磁场只有切向分量电壁电场偶对称耦合系数极性的判定2其中电场沿对称面奇对称时的谐振频率
微波电路与系统
谐振腔与耦合
电子科技大学 贾宝富 博士
谐振器
腔体间的耦合结构
腔体间耦合结构的类型有两 种类型。
电耦合； 磁耦合；
耦合系数--电壁/磁壁法
对于对称耦合谐振器的 情况，两个谐振器频率完全 相同，这样可以将耦合谐振 器从对称面劈开，如右图所 示。 在对称面上分别设置为完全导电面(PEW)和完全导磁 面(PMW)，在HFSS中用本征模求解器，得到的本征频率分 别对应 fe 和 fm ，耦合系数的模可以用下面的公式计算。
容性膜片耦合
Perfect E
Perfect H
2 fe2 f m 9.938272 9.299392 K 2 0.0663465 2 2 2 fe f m 9.93827 9.29939