9_三端口元件性质
第4-2章功率分配元件
S41 S42 S43 S44
P1
P2
1
2
定向耦合器
3 4
P4
P3
①端口是输入端口； ②端口是直通输出端口； ③端口是耦合输出端口； ④端口是隔离端口。
四端口网络可以同时具备互易、无耗、完全匹配
h
2
四端口网络的特性
性质1 无耗互易四端口网络可以完全匹配，且为一 理想定向耦合器。 （可由互易、幺正性证明。）
∴不可能做到无耗、互易和完全匹配。
h
15
性质2
任意完全匹配的无耗三端口网络必定 非互易，且为一理想环行器。
证明：匹配三端口网络的S矩阵为： S
∵网络无耗，S具有幺正性：
§4.2 功率分配元件
在微波系统中，需将功率进行分路或 合成，--即功率分配问题，其元件称为功 率分配器/合成器。
主要有：定向耦合器、功率分配器、 微波分支器件。
h
1
1. 1、定向耦合 器
定向耦合器是一种具有定 向传输特性的四端口元件
S11 S12 S13 S14
S
S21 S22 S23 S24
S31 S32 S33 S34
一个可逆无耗四端口网络，各个端口完全 匹配，有一个端口同输入端口完全隔离， 输入功率在其余两个端口上分配输出，这
种网络称为理想定向耦合器。
0 S12 S13 0
S04
S12 0 S13 0
0 S24 0 S34
0 S24 S34 0
h
3
性质2 有理想定向性的无耗互易四端口网络 不一定四个端口均匹配，即是说四个 端口匹配是定向耦合器的充分条件， 而不是必要条件。
S
S12 0 S23
hS13 S23 0
《电工电子技术基础》试习题库
《电工电子技术》课程复习资料一、填空题：1.正弦交流电的相量表示具体有有效值相量和最大值相量两种形式。
2.一阶电路暂态过程三要素法的表达式。
3.变压器有三大作用，分别是变压_、_变流_和_变换阻抗_。
结具有单向导电性，可描述为正偏导通、反偏截止。
5.以比较的风格分类，电压比较器有单限比较、滞回比较和窗口比较。
6.基本的逻辑关系是逻辑与、逻辑或和逻辑非。
7.“触发”是指给触发器或时序逻辑电路施加时钟（脉冲）信号。
8.电路的主要作用是传输、分配和控制电能和传送、处理电信号。
9.负载功率因数过低的后果是增大输电线路损耗和使供电设备不被充分利用。
10.三相同步发电机的基本构成是定子和转子。
11.电容和电感储能的数学表达式是和。
12.低压供电系统的接线方式主要有树干式和放射式。
13.实际变压器存在两种损耗，分别是铜耗和铁耗。
14.已知三相异步电动机的工频为50HZ，五对磁极，则同步转速为600r/min。
15.变压器的主要构成部件是绕组和铁芯。
16.已知三相异步电动机的工频为50HZ，四对磁极，则同步转速为750r/min。
17.晶体三极管的两个PN结分别是发射结和集电结。
18.要使晶体三极管处于截止状态，其偏置方法是使发射结反偏集电结反偏。
19.反相比例运算关系是.，同相比例运算关系是。
20.多发射极管的作用是实现与运算、提高（逻辑）转换速度。
21.翻转是指触发器在时钟脉冲到达后形成与初态相反的次态。
22.我国规定的电力网特高压额定值有330kV、500kV和1000kV。
23.理想变压器的变压公式是。
24.已知三相异步电动机的工频为50HZ，三对磁极，则同步转速为1000r/min。
25.晶体三极管有三种工作状态，分别为放大、截止和饱和。
26.放大电路的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。
27.负反馈对放大电路性能的影响有稳定电压放大倍数、拓展频宽、改善非线性失真和改变输入输出阻抗。
28.与时序电路相比，组合电路的特点是输出只与当前输入有关，而与初态无关。
功分器定向耦合器和混合环
上述性质的证明：
（1）若元件是互易的，则有ST=S，散射矩阵变成[S]1
⎡S11
[S]1 = ⎢⎢S12
⎢⎣ S13
S12 S13 ⎤
S 22
S
23
⎥ ⎥
S23 S33 ⎥⎦
⎡0
[S]2 = ⎢⎢S12
S12 S13 ⎤
0
S
23
⎥ ⎥
⎢⎣ S13 S23 0 ⎥⎦
（2）若所有的端口均匹配，则有S11=S22=S33=0，散射矩阵变成[S]2
= 10 lg k2
♠确定耦合线尺寸的方法
第一步：根据中心频率f0时的耦合度C求出耦合系数k
C (dB) −
k = 10 20
第二步：由k的值及其定义式 k = Zoe − Z oo 可得 Z oe + Z oo
1+ k Z oe = Z o 1 − k
1− k Z oo = Z o 1 + k
第三步：由Zoe和Zoo的值，可以确定耦合线的尺寸。 这是计算平行耦合定向耦合器结构尺寸的基本公式。
图3-2 耦合器的结构
3、技术指标： 耦合度、定向性系数、隔离度、输入驻波比、频带宽度
图3-3 定向耦合器的原理图 主传输线(1)(2)，副传输线(3)(4): (1)端口为输入端、 (2)端口为直通端、(3)端口为耦合端、(4)端口为隔离端
♣耦合度C（或过渡衰减）：定义为输入端的输入功率P1与耦 合输出端的输出功率P3之比，通常用分贝表示，即
（3）若元件无耗，则由能量守恒知满足
S+S=1S，12 即2 + S13 2 = 1 S12 2 + S23 2 = 1 （a）
S13 2 + S23 2 = 1
protel_protues常用电子元件封装
常用元件电气及封装1. 标准电阻：RES1、RES2；封装：AXIAL-0.3到AXIAL-1.0两端口可变电阻：RES3、RES4；封装：AXIAL-0.3到AXIAL-1.0三端口可变电阻：RESISTOR TAPPED，POT1，POT2；封装：VR1-VR52.电容：CAP（无极性电容）、ELECTRO1或ELECTRO2（极性电容）、可变电容CAPV AR 封装：无极性电容为RAD-0.1到RAD-0.4，有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0.3.二极管：DIODE（普通二极管）、DIODE SCHOTTKY（肖特基二极管）、DUIDE TUNNEL （隧道二极管）DIODE V ARCTOR（变容二极管）ZENER1~3（稳压二极管）封装：DIODE0.4和DIODE 0.7;（上面已经说了，注意做PCB时别忘了将封装DIODE的端口改为A、K）4.三极管：NPN，NPN1和PNP，PNP1；引脚封装：TO18、TO92A（普通三极管）TO220H （大功率三极管）TO3（大功率达林顿管）以上的封装为三角形结构。
T0-226为直线形，我们常用的9013、9014管脚排列是直线型的，所以一般三极管都采用TO-126啦！5、效应管：JFETN（N沟道结型场效应管），JFETP（P沟道结型场效应管）MOSFETN（N 沟道增强型管）MOSFETP（P沟道增强型管）引脚封装形式与三极管同。
6、电感：INDUCTOR、INDUCTOR1、INDUCTOR2（普通电感），INDUCTOR V AR、INDUCTOR3、INDUCTOR4（可变电感）8.整流桥原理图中常用的名称为BRIDGE1和BRIDGE2，引脚封装形式为D系列，如D-44，D-37，D-46等。
9.单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列，从CON1到CON60，引脚封装形式为SIP系列，从SIP-2到SIP-20。
电网络 - 第一章网络理论基础(1)
4 网络及其元件的性质(一)（分类依据）： 1） 集中性与分布性： 如果在任何时刻 t ，流入任一端子的电流恒等于其它端子流 出的电流的代数和，则该元件称为集中参数元件（简称集 中元件），否则称为分布参数元件（简称分布元件）。
这是一种形象、直观的描述，实际上与我们大学本科 的定义是一样的。（元件或网络的几尺寸远远小于其 传播的电磁波的波长）。 描述集中元件电路（网络）方程的一般形式是常微分 方程。
第四章 电路的代数方程
§4- 1概述
§4- 2支路方程的矩阵形式
§4- 3电路代数方程的矩阵形式
§4- 4混合分析法（重点） §4- 5约束网络法（简介）
§4- 6稀疏表格法 §4- 7改进节点法（重点） §4- 9端口分析法（重点）
第六章 网络函数与稳定性
§6-3信号流图（Mason公式）
第七章 网络的灵敏度分析（重点）
证：设
u1 (t ) , i1 (t )
1 L(t )i1(t )
为其任意容允许偶,T为任意实常数 则有：
令： i2 (t ) i1 (t T )
2 L(t )i 2 (t ) L(t )i1(t T )
对应的电压分别为：
与 i1 (t ) , i2 (t ) i1 (t T )
§1- 1 网络及其元件的基本概念 §1-2 基本二端代数元件 §1-3高阶二端代数元件 §1-4代数多口元件 §1-5动态元件（简介） §1-11网络及元件的基本性质 §1-8 图论的基础知识～§1-10网络的互联规律性
第三章 多口网络
§3-1非含源多口网络的常见矩阵表示法 §3-2含源多口网络（的常见矩阵表示法） §3-3多口网络的等效电路（星网变换） §3-6不定导纳阵（归入第四章讲）
电工技术(第3版)试卷2套(含答案)
《电工技术》试卷1-1一、判断题（每题2分，计30分）1. 某负载开路时，流过负载的电流为零，故负载两端的电压也为零。
————（ ） 2．在电源电压不变的条件下，电路的电阻增大就是负载增大。
—————— （ ） 3．电路中参考点改变时，各点的电位也将改变，但电路中任意两点间的电压不随参考点改变而改变。
———————————————————————————（ ）4．一个实际的电压源，不论它是否接负载，电源端电压恒等于该电源电动势。
（ ） 5．叠加定理适用于线性电路中电压或电流的叠加，但不适用于功率的叠加。
——（ ） 6．电压源和电流源能等效变换，但只对内等效，不对外等效。
———————（ ） 7．纯电感元件是耗能元件，纯电容元件是储能元件。
—————————— （ ） 8．在正弦交流电中，电感线圈两端的电压u L 和电流i L 均为同频率正弦量，且电压u L 超前电流i L 90度相位。
— —— — —— —————— — ——— （ ）9．在RLC 串联交流电路中，电感两端或电容两端的电压可能大于总电压———（ ） 10．某电容器的耐压值为60V ，将其接到60V 的正弦交流电上，可安全使用。
（ ） 11．三相电动机的供电方式可用三相三线制，同样三相照明电路的供电方式也可用三相三线制。
( )12．在三相四线制供电系统中，为确保安全，中性线和火线上必须装设开关或熔断器。
( )13．三相三线制供电系统中，负载作三角形联结时，无论负载对称与否，三个线电流的相量和恒等于零。
( )14．频率、振幅和相位均相同的三个交流电压，称为对称三相电压。
( ) 15．对称三相负载，无论作星形或三角形联结，其总功率均为P=cos 3l l I U p 。
( ) 二、填空题（每空1分，计30分）1．电压的实际方向是由________电位指向_______电位的。
2．两个电阻负载并联接在电源上，电阻较小的负载消耗的功率较_______；两个电阻串联在电源上，电阻较小的负载消耗的功率较_______。
第九章正弦稳态电路的分析课本部分习题
第九章正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析应用相量法。
通过引入相量法，建立了阻抗和导纳的概念，给出了KCL，KVL和欧姆定律的相量形式，由于它们与直流电路的分析中所用的同一公式在形式上完全相同，因此能够把分析直流电路的方法，原理，定律，例如，网孔法（回路法），结点法，叠加定理，戴维宁定理，等效电源原理等等直接应用于分析正弦电路的相量模型，其区别仅在于：（1）不直接引用电压电流的瞬时表达式来表征各种关系，而是用对应的向量形式来表征各种关系；（2）相应的运算不是代数运算，而是复数的运算，因而运算比直流复杂。
但根据复数运算的特点，可画出向量图，利用向量图的几何关系来帮助分析和简化计算，从而扩大了求解问题的思路和方法。
（3）引入了一些新的概念，如平均功率，无功功率，视在功率，复功率，最大功率传输，谐振等。
认识以上区别，对正弦稳态电路的分析是有益的。
9-1试求图示各电路的输入阻抗Z和导纳Y。
解：（a）Z=1+=1+=Y====S(b) Z==Y=（c） Y=SZ=题9-1图设端口电压相量为，根据KVL，得所以输入阻抗为导纳设端口电压，电流相量为，，根据KCL，得且有所以输入阻抗导纳注：本题的求解过程说明，引入阻抗和导纳的概念以后，正弦电路的输入阻抗（或导纳）的定义与计算和直流电路输入电阻（或电导）的定义与计算是相似的。
即输入阻抗若有n个阻抗串联，等效阻抗若有n个导纳并联，等效导纳为只不过Ｚ和Ｙ是复数。
９－２已知图示电路中，。
试求电路中合适的元件值（等效）。
解：把u用余弦函数表示有u和I的相量形式为,根据入端导纳的定义，有既图示的两并联元件为电导和电容，其参数为注：以上计算表明，导纳的模等于电流与电压的模值之比，导纳角等于电流与电压的相位差，若导纳角，表示电流超前电压，导纳为电容性，反之为电感性。
9-3 附图中N为不含独立源的一端口，端口电压u，电流I分别如下列各式所示。
试求没一种情况下的输入阻抗Z和导纳Y，并给出等效电路图（包括元件的参数值）。
微波技术与天线试卷答案A(1)
课程名称：微波技术与天线答案共 4 页试卷：A、考试形式：闭卷一、填空题（每空1分，共10分）1、300MHz 3000GHz。
2、相等，λ/2。
3、TE104、TE015、电激励、磁激励、电流激励6、越强二、选择题（每题2分，共20分）1、B2、D3、A4、A5、C6、B7、C8、D9、D 10、B三、简答题（每题6分，共24分）1、有一三端口元件，测得其[S]矩阵为：00.9950.1 []0.995000.100s⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦问：此元件有那些性质？它是一个什么样的元件？答：（1）由S11=S22=S33=0知，此元件的三个端口均匹配。
1分（2）由S23=S32=0知，此元件的端口2和端口3是相互隔离的。
1分（3）S ij=S ji(i、j=1,2,3)知，此元件是互易的。
1分（4）由S11=S22=S33知，此元件是对称的。
1分（5）由[S]+[S]≠[I]知，此元件是有耗的。
1分此元件是一个不等分的电阻性功率分配元件。
1分2、智能天线将在那几个方面提高移动通信系统的性能？答：1.提高通信系统的容量和频谱利用率； 1.5分2.增大基站的覆盖面积； 1.5分3.提高数据传输速率； 1.5分4.降低基站发射功率，节省系统成本，减少了信号干扰与电磁环境污染。
1.5分3、解释对称振子的波长缩短效应，分析产生的原因。
答：对称振子的相移常数β大于自由空间的波数k，亦即对称振子上的波长短于自由空间波长，称为波长缩短想象。
2分原因：（1）对称振子辐射引起振子电流衰减，使振子电流相速减小，相移常数β大于自由空间的波数k，致使波长缩短。
2分（2）由于振子导体有一定半经，末端分布电容增大，末端电流实际不为零，4、某定向耦合器的耦合度为33dB ，定向度为24dB ，端口①的入射功率为25W ，计算直通端②和耦合端口③输出功率。
（6分）解：C=10lgP 1/P 3=33dB P 1/P 3=10-3.3 P 3=P 1×10-3.3=0.0125W 2分 D=10lgP 3/P 4=24dB P 4=0.00005W=50μW 2分 则直通端的输出为： P 2=24.9875W 2分5、画出两个沿x 方向排列间距为λ/2且平行于z 轴放置的振子天线在等幅同相激励时的H 面方向图。
第6.3章三端口元件
由上述E-T的特性有； S13 S 23 即输出等幅反相。 由无耗网络S矩阵的幺正性：
S11 S12 S13
2 2 2 2 2
1 1
S12 S11 S 23
2
(8.3-18a~c)
S13 S 23
2
2
1
* * * S11 S12 S12 S11 S13 S 23 0 * * S11 S13 S12 S 23 0 * * S12 S13 S11 S 23 0
性质3
无耗互易三端口网络的任意两个端口可以 实现匹配。
证明：假定互易网络的端口1和端口2为匹配端口
则
由幺正性可得：
0 S S12 S13
S12 0 S 23
S13 S 23 S 33
S13 S 23 S13 S 23 0 S12 S 33 1
性质 1
无耗互易三端口网络不可能完全匹配， 即是说三个端口不可能同时都匹配。
证明：假设三端口都匹配，则有Sii=0（i=1,2,3）
则散射矩阵为：
轾 S12 S13 0 犏 S [S ]= 犏21 0 S 23 犏 犏 S S 臌31 32 0
又由网络互易可知：Sij=Sji，即有S12=S21、S13=S31、 S23=S32，
1）T形接头
三端口网络若无耗，则不可能做到所有端口同时匹配。 若三个端口同时匹配，则网络必为有耗。
对于无耗T形接头，传输
线模型如图。
接头处将存在与不连续性
有关的边缘场和高次模，
故在接头附近有储能，用 jB表示。
若输入匹配，则：
1 1 1 Yin jB Z 01 Z 02 Z 0
2014第2章(2.2) 二端口 电路元件
ε
Oε
ui
-U sat
这里ε是一个数值很小的电压，例如Usat=13V, A =105，则ε=0.13mV。
3. 电路模型 u a R in u+ b Ro + + - u-) A ( u _ uo _ _ A ui + u+ b + + ua
uo
R in ：运算放大器两输入端间的输入电阻。 Ro：运算放大器的输出电阻。
+ + Us U1 － － R1 R2 gU1 RL + UL － 受控源发出功率P=(gU1)2Rl 但若独立源Us=0时，U1=0,P=0。 可见，受控源提供的能量是 6 靠独立源转换来的。
【例1】 求下图电路开关S打开和闭合时的i1和i2。
i
10V
5 5
i1 2i i2
S
S打开：i1=0
5
3. 受控源与独立源的异同点 相同点：受控源与独立源均为有源元件。
到任意t为止，送入受控源输出端口的能量 有可能为负值，具有“源”的外特性。P37例
eg.
不同点：● 独立源能独立地向网络提供能量或 信号，反映着外界对网络的激励作 用，是网络产生响应的唯一原因。 ●受控源不能独立的向网络供出功率，只能通过 耦合关系将独立源产生的功率转移过来供给网 络（受控源本质上反映的是模型中的某种耦合关系）。
u1 = 0
i2=βi1 β-电流放大系数 βi1 u2 3 u2=arby
－
Notes:
受控源是一种以控制支路为入口,以被控支路 为出口的二端口元件。 “理想”受控源不仅表现在被控制端口的电源 无内阻,无内部功耗, 输出恒定, 而且表现 在控制端口无功率输入。即受控源不从控 制支路吸取功率,故控制变量为u1时, i1 =0； 控制变量为i1时, u1 =0。 当控制量为零时，Ucs的端口短路； Ics的端口开路。
邱关源《电路》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
解： （1）图1-14(a)所示 电压源u、i参考方向非关联，发出功率：
电阻元件吸收功率：
电流源u、i参考方向关联，吸收功率：
图1-14
（2）图1-14(b)所示
电阻元件吸收功率：
电流源u、i参考方向非关联，发出功率： 电压源u、i参考方向非关联，发出功率：
目 录
8.2 课后习题详解 8.3 名校考研真题详解 第9章 正弦稳态电路的分析 9.1 复习笔记 9.2 课后习题详解 9.3 名校考研真题详解 第10章 含有耦合电感的电路 10.1 复习笔记 10.2 课后习题详解 10.3 名校考研真题详解 第11章 电路的频率响应 11.1 复习笔记 11.2 课后习题详解 11.3 名校考研真题详解 第12章 三相电路 12.1 复习笔记 12.2 课后习题详解 12.3 名校考研真题详解 第13章 非正弦周期电流电路和信号的频谱 13.1 复习笔记 13.2 课后习题详解 13.3 名校考研真题详解 第14章 线性动态电路的复频域分析 14.1 复习笔记 14.2 课后习题详解 14.3 名校考研真题详解 第15章 电路方程的矩阵形式 15.1 复习笔记 15.2 课后习题详解 15.3 名校考研真题详解 第16章 二端口网络 16.1 复习笔记
图1-11
解： 根据关联参考方向、功率吸收和发出的相关概念可得：
图1-11(a)，对于NA ，u、i的参考方向非关联，乘积ui对NA 意味着发出功率；对于NB ，u，i的参考方向关 联，乘积ui对NB 意味着吸收功率。
图1-11(b)，对于NA ，u、i的参考方向关联，乘积ui对NA 意味着吸收功率；对于NB ，u，i的参考方向关 联，乘积ui对NB 意味着发出功率。
电工电子学课件讲解
Chapter 1
四、 电路中的功率
定义：元件吸收或释放能量的速率。
数学表达式： p dw
dt
在电路中为：p = ui
单位：瓦特 W
方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表
示的是该元件“消耗”（吸收）的电功率的大小。
即为：
i w+
u
i
w
+ u
p>0
p<0
15
Chapter 1
Chapter 1
i3
R2
R3
+d
e
us2
－
图示电路有 3 条支路， 2 个节点， 3 个回路，
2 个网孔。
b
34
Chapter 1
Chapter 1
二、基尔霍夫电流定律KCL
基尔霍夫电流定律应用于结点处。 表述一 任一时刻，对任一结点，流入结点的电
流恒等于流出结点的电流。
表述二 任何时刻， 通i入 过 任i一出 节点电流的代数和恒 等于零。 i 0
R1
Us2 I −+
+ + UR1−
Us1 −
R2
+ Us3 −
− UR2 +
顺时针绕行
件电压的代数和恒等于零
UR1+Us3+UR2 =Us2+Us1
u 0
UR1−Us2+Us3+UR2 −Us1=0
38
Chapter 1
Chapter 1
KVL推广：基尔霍夫电压定律也适合开口电路。
3Ω − 10V+ I 5Ω
Chapter 1
主要学习内容
•电路的基本概念 •电路的基本元件 •基尔霍夫定律 •电路的分析方法
第四章多端元件电路
第四章 多端元件电路4.1 常用多端元件的模型多端元件指超过三个引出端子的元件。
实际上，常用多端元件一般指四端元件，含多个引出端子的复杂集成电路通常不在考虑之列。
四端元件即二端口元件，凡含一个输入端口、一个输出端口和元件均属此类。
一般的二端口元件有下列几种。
一、四种类型的受控源（1）电压控制电压源。
其模型如图 4.1-1所示，定义为)(,0121v f v i ==，其中11:E E f →为连续函数。
图4.1-1 电压控制电压源（2）电压控制电流源。
其模型如图 4.1-2所示，定义为)(,0121v f v i ==，其中11:E E f →为连续函数。
图4.1-2 电压控制电流源（3）电流控制电压源。
其模型如图4.1-3所示，定义为)(,0121i f v v ==其中11:EE f →为连续函数，图4.1-3 电流控制电压源（4）电流控制电流源。
其模型如图4.1-4所示。
定义为)(,0121i f i v ==，其中11:E E f →为连续函数。
图4.1-4 电流控制电流源这四种受控源的定义式可直接写入基尔霍夫电流及电压方程中进行计算，亦可直接代入SPICE 程序中进行运算。
二、运算放大器（1）理想运算放大器。
其外特性原理图如图4.1-5所示。
定义为0,011==v i ，2i 与2v 之间的关系由接在输出端口的负载决定。
其模型可以方便地用两种人造二端元件实现。
这两种元件是全零器（nullator ），或称零子及无定器（norrtor ），或称极子。
它们的标志分别如图4.1-6（a ）和（b ）所示。
全零器的定义为0,0==v i 。
无定器的定义为：v i 、均可为任意值（即无定），完全取决于电路中其他元件及基尔霍夫定律。
图4.1-5 理想运算放大器 图4.1-6 两种人造二端器件（a ）全零器（b ）无定器用全零器和无定器实现的理想运算放大器的模型如图4.1-7所示。
显然，这个模型完全体现了理想运算放大器的定义式。
元器件封装详细介绍
元器件封装详细介绍⼆（转）电阻：RES1，RES2，RES3，RES4；封装属性为axial系列 ⽆极性电容：cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4 电解电容：electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0 电位器：pot1,pot2；封装属性为vr-1到vr-5 ⼆极管：封装属性为diode-0.4(⼩功率)diode-0.7(⼤功率) 三极管：常见的封装属性为to-18（普通三极管）to-22(⼤功率三极管)to-3(⼤功率达林顿管) 电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等 79系列有7905，7912，7920等 常见的封装属性有to126h和to126v 整流桥：BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列（D-44，D-37，D-46） 电阻：AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.4-0.7指电阻的长度，⼀般⽤AXIAL0.4 瓷⽚电容：RAD0.1-RAD0.3。
其中0.1-0.3指电容⼤⼩，⼀般⽤RAD0.1 电解电容：RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容⼤⼩。
⼀般<100uF⽤RB.1/.2,100uF-470uF⽤RB.2/.4,>470uF⽤RB.3/.6 ⼆极管：DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指⼆极管长短，⼀般⽤DIODE0.4 发光⼆极管：RB.1/.2 集成块：DIP8-DIP40, 其中８－４０指有多少脚，８脚的就是DIP8 贴⽚电阻 0603表⽰的是封装尺⼨与具体阻值没有关系，但封装尺⼨与功率有关通常来说如下： 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺⼨与封装的对应关系是： 0402=1.0mmx0.5mm 0603=1.6mmx0.8mm 0805=2.0mmx1.2mm 1206=3.2mmx1.6mm 1210=3.2mmx2.5mm 1812=4.5mmx3.2mm 2225=5.6mmx6.5mm 零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指⽰的外观和焊点的位置。
微波元器件与集成电路
1、波导式匹配负载
大功率匹配干负载 出
体积式吸收体 大功率匹配水负载
片式吸收体 水
散热片 入
2、同轴线 式匹配负载
吸波材料
同轴匹配干负载
3、微带线式匹配负载 • 渐变式
导体带 介质 薄膜电阻
• 匹配阻抗式
开路
g 4
• 半圆式
二、短路器：
提供尽量大的反射系数；
○ 最好可自由移动； ○ 可移动短路活塞：接触式：物理接触
用低阻抗线实 现并联电容：
低阻抗段
l
在传输线上并联一个或多个支节，这些 支节等效于串联或并联谐振回路。
5、并联在传输线上的谐 振回路：
6、微带线 中的串联 电阻：
高阻金属薄膜，吸收电磁能量 R
9.2 微 波 滤 波 器
将所需其他滤波器的衰减 特性通过频率变换， 得到对应的低通滤 波器衰减特性；
g 4
• 多孔定向耦合器（频带较宽）
3
2
1
2
3
4
N
1
单孔定向耦合器
理想状态下，隔离端 口应当没有输出，但 实际上仍有一定输出， 因此应在隔离端口接 匹配负载，吸收这一 部分功率。
用高阻抗微带短线实现串联电感
Zc
Z c
Zc
Zc Zc
l 高阻抗段 环形电感 圆形螺旋电感 方形螺旋电感 为加大电感值，将高阻 抗线弯曲、螺旋，增加 匝数：
3、串联在传输 线上的谐振回 路：
L C C L
4、并联电容、电感：
Z Z Z c用并联的终端c 开路支节实c现并联电容或并联电感；
Zc Zc
L2
L4
L6
C1
C3
C5
• 微带电路实现方案
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
功分器-定向耦合器和混合环
∵ P1
=
1 2
a1
2 , P3
=
1 2
b3
2
C = 10lg P1 P3
∴C
= 10lg
1 2
a12Βιβλιοθήκη = 10lg11 2
b3
2
S31 2
C表征耦合的强弱，当P1一定时，P3越大，C越小。
故零分贝、3分贝定向耦合器为强定向耦合器；
20分贝、30分贝定向耦合器为弱定向耦合器
♣隔离度D：定义为输入端的输入功率P1 与隔离端的输出功率P4之比，
图3-2 耦合器的结构
3、技术指标： 耦合度、定向性系数、隔离度、输入驻波比、频带宽度
图3-3 定向耦合器的原理图 主传输线(1)(2)，副传输线(3)(4): (1)端口为输入端、 (2)端口为直通端、(3)端口为耦合端、(4)端口为隔离端
♣耦合度C（或过渡衰减）：定义为输入端的输入功率P1与耦 合输出端的输出功率P3之比，通常用分贝表示，即
0 S23
S23 S33
⎥ ⎥⎦
由一元性可得
⎡ 0 e jθ 0 ⎤ ⇒ S = ⎢e jθ 0 0 ⎥
⎢⎣ 0 0 e jψ ⎥⎦
S13 = S23 = 0，S12 = S33 = 1
三、四端口网络（定向耦合器和混合接头）：
定向耦合器可以设计成任意功分比例，混合接头一般使用 等功分（ 900相移型和1800魔T型）。
第三章 功分器、定向耦合器和混合环
第一节 功率器件基本特性
一、特点： 是无源微波元件，用以功率分路或功率合路，一般为三
端或四端元件，用散射矩阵S参数来分析。如图3-1所示：
通常大功率微波功分器采用波导或同轴线结构，中小 功率则多用带状线或微带线结构。
功分器-定向耦合器和混合环
⎡0 ⎢S [S] = ⎢ 12 ⎢ S13 ⎢ ⎣ S14
S12 0 S 23 S 24
S13 S 23 0 S 34
S14 ⎤ S 24 ⎥ ⎥ S 34 ⎥ ⎥ 0 ⎦
S12 + S13 = 1
将S12 = S12 e jθ
12
2
2
* S * S13 + S12 S13 =0
12
S13 = S13 e jθ 代入上式可得
⎡ S11e [S]e = ⎢ ⎣S12e ⎡ S11o [S]o = ⎢ ⎣ S12 o
S12e ⎤ ⎡ S 33e =⎢ ⎥ S11e ⎦ ⎣ S 34e S12o ⎤ ⎡ S 33o =⎢ ⎥ S11o ⎦ ⎣S 34o
S 34e ⎤ S 33e ⎥ ⎦ S 34o ⎤ S 33o ⎥ ⎦
∵ [a ]e
二、平行耦合线定向耦合器： 是TEM 波传输线定向耦合器的一种主要形式，主要有耦 合带状线和耦合微带线构成，具有反向耦合器的特点。 输出 （3） （1） 输入
θ （4） （2） 输出
图3-4 单节1/4平行耦合线定向耦合器
Hale Waihona Puke 1、平行耦合线定向耦合器的基本工作原理： 平行耦合线定向耦合器通常采用“偶奇模法”分析。 结构对称，散射矩阵为：
S12 0 0 S13
S13 0 0 S12
0⎤ S13 ⎥ ⎥ S12 ⎥ ⎥ 0⎦
♣设S13=0，则构成反向定向耦合器，有
S12 + S14 e j (θ
14 −θ 12 )
2
2
=1
12 14 −θ12 )
* S * S14 + S12 S14 =0
12
将S12 = S12 e jθ + e − j (θ
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0 [S ] S12 S13
环形器
0 0 1 [S ] [SR ] 1 0 0 0 1 0
3
S21=1表示由端口1 输入的功率完全传输到 端口2，而S31=0表示由 端口1输入的功率不能传 输到端口3。 同理，另一种情 况[S]=[ST]
0 1 0 [ S ] [ ST ] 0 0 1 1 0 0
由无耗网络的幺正性 [ S ] [ S ] [1] 有
(1,1) (2,2) (1,2)
S 12 S 13 1 S 12 S 23 1
2
S13 S 23
得
S13= S23 =0 图
* S 13 S 23 0
0 [ S ] S12 0
S12 0 0
2 2
2
2
(2 a ) (2 b )
S 13 S 23 1
2
2
(2 c )
S 1*3 S 2 3 0
(2 d )
由( 2- d ) 设 则由( 2-a ) 得
S13 0 S23 0
S12 1
代入( 2-b ) ，应有 S 23 0 , 与( 2-c ) 相矛盾。
0 S11 S 22 0 0 S13 S31 0 S33 S S 0
23
32
实际上， 此时网络退 化成全通的 二端口网络 (相当于一 段传输线)。 ①
③
②
2. 任何完全匹配的无耗三端口网络一定是非互易的。 [证明] 完全匹配的三端口网络有
2
以上方程可用下列条件之一得到满足:
S12 S 23 S 31 0 ,
S 21 S 32 S 13 1 S 12 S 23 S 31 1 (1) (2)
环形器
或
S 21 S 32 S13 0 ,
S12 S 23 S 31 0 ,
S 21 S 32 S 13 1 S 12 S 23 S 31 1
(1) (2)
或
S 21 S 32 S13 0 ,
(1)、(2)表明，全匹配网络要满足网络无耗条 件，当i j 时， Si j Sj i，即网络是非互易的。 (1)、(2)两个解的S矩阵表示的非可逆无耗三端 口元件称为无耗完全匹配的理想三端口环形器。 如下图所示，二者的区别只是端口间功率流的方 向不同。
第五章 微波元件
5.3 三端口元件 5.4 四端口元件
三端口元件在微波技术中常用作分路元件或功率分 配器和合成器等。常用的有E面的T型分支、H面的T型 分支，简称E – T分支、 H – T分支。
5.3 三端口元件
一、无耗三端口网络的性质 无耗互易(可逆)三端口网络不可能完全匹配。
[证明] 用反证法：假定无耗互易三端口网络可完全 匹配，则 S11= S22 = S33 =0，于是
0 S 23
S31 S32 S33
S S 32 0 ,
* 31
* S 21 S 23 0 ,
(1,2)
(1,3)
(2,3)
2
S 21 S 31 1 ,
(1,1)
2
2
S 12 S 32 1 ,
(2,2)
2
2
S 13 S 23 1
(3,3)
0 [S ] S 21 S 31 S12 0 S32 S13 S 23 0
由无耗网络的幺正性 [ S ] [ S ] [1] 则
0 [ S ] [ S ]T S12 S13 Hale Waihona Puke * S 12 S 13 0
S 21
0 [S ] S 12 S13
2 2 2
S12 0 S 23
S13 S 23 0 S12 S13 S 33 [ S ] [ S ]T S 0 S 23 12
S13 S 23 S33
证明：[ S ]= [
]
端口1接波源，端口二接匹配负载时，a2=0
b1=S11a1+S13a3 b2=S12a1+S13a3 b3=S13a1+S33a3
当b2= a1 a1=
时，实现无耗传输， a
带入到b3中得到 到b3=（ +S33)a3
利用前文公式（4-11-24）得到
同理2接波源，1接匹配负载时，也可得到上式，保 证性质5成立。故性质5得证。
2
S12 0
(1,1) (2,2)
S 12 S 13 1 S 12 S 23 1 S 13 S 23 1
2 2 2 2
2
(2 a ) (2 b ) (2 c )
(3,3)
(1,2)
S 1*3 S 2 3 0
(2 d )
图 推论
S 12 S 13 1 S 12 S 23 1
S13 0 同理，如在( 2-d ) 中设 , 同样会导致矛盾。 S 23 0
因而，无耗互易 (可逆)三端口网络不可能完全匹配。 而如果要无耗三端口网络完全匹配，则网络不可能是互 易的。 推论
推论：对于无耗互易三端口网络，若要1、2口匹配， 则必须3口与网络完全隔离，即S13= S23 =0。 [证明] 此时的[S]矩阵应有形式为
1
三端口环形器的SR矩阵
2 3 收、发共用天线
发射机
接收机
1
三端口环形器的ST矩阵
2
环行器
分支波导宽面与TE10 模电场E所在平面平 行，E面T形接头。
分支波导宽面与TE10 模磁场H所在平面平 行，H面T形接头。
ET接头
HT接头
性质5：如果无耗互易三端口网络对于接有短路 活塞的端口是对称的，则总可以找到活塞的一 个位置，使其他两个端口之间可以无耗传输。