4.1 連接元件,微波傳輸線多樣性決定了不同類型傳輸線之間連接的復(fù)雜性，需要采用專門(mén)的連接元件實(shí)現(xiàn)不同微波傳輸線之間的連接。 功能：不同微波傳輸線之間的連接，本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)不同導(dǎo)行電磁波模式轉(zhuǎn)換。 技術(shù)要求：完成模式轉(zhuǎn)換的同時(shí)，引入衰減、損耗和反射盡可能小。,一 連接關(guān)系,同軸線,微帶線,矩形波導(dǎo),圓形波導(dǎo),同軸線,微帶線,矩形波導(dǎo),圓形波導(dǎo),二 五種連接元件,波導(dǎo)抗流連接 同軸線波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器 同軸線微帶線轉(zhuǎn)接器 波導(dǎo)微帶線轉(zhuǎn)接器 矩形截面波導(dǎo)圓截面波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器,1波導(dǎo)抗流連接,由于制作工藝的限制和使用方便，金屬波導(dǎo)總是作成一段一段，使用時(shí)靠?jī)啥尾▽?dǎo)端頭的法蘭盤(pán)作機(jī)械連接。 在兩段波導(dǎo)的連接處應(yīng)保證良好的電接觸，使沿傳輸方向的壁電流（縱向電流）的阻抗盡可能的小。同時(shí)還要求連接點(diǎn)處對(duì)導(dǎo)行電磁波不產(chǎn)生反射，這就要求波，波導(dǎo)的機(jī)械加工精度嚴(yán)格，并保證良好的互換性。,波導(dǎo)管一般采用法蘭盤(pán)連接, 可分為平法蘭接頭和扼流法蘭接頭。 平法蘭接頭的特點(diǎn)是: 加工方便, 體積小, 頻帶寬, 其駐波比可以做到1.002以下, 但要求接觸表面光潔度較高。 扼流法蘭接頭由一個(gè)刻有扼流槽的法蘭和一個(gè)平法蘭對(duì)接而成, 扼流法蘭接頭的特點(diǎn)是: 功率容量大, 接觸表面光潔度要求不高, 但工作頻帶較窄, 駐波比的典型值是1.02。因此平接頭常用低功率、寬頻帶場(chǎng)合， 而扼流接頭一般用于高功率、窄頻帶場(chǎng)合。,兩種連接方式,平法蘭接頭的特點(diǎn)是: 加工方便, 體積小, 頻帶寬, 其駐波比可以做到1.002以下, 但要求接觸表面光潔度較高。 應(yīng)用特點(diǎn)：常用低功率、寬頻帶場(chǎng)合。,平法蘭接頭,平法蘭接頭,扼流法蘭接頭由一個(gè)刻有扼流槽的法蘭和一個(gè)平法蘭對(duì)接而成, 抗流法蘭接頭的特點(diǎn)是: 功率容量大, 接觸表面光潔度要求不高, 但工作頻帶較窄, 駐波比的典型值是1.02。 抗流接頭一般用于高功率、窄頻帶場(chǎng)合。,抗流法蘭接頭,抗流法蘭接頭,抗流原理,相當(dāng)于在波導(dǎo)連接處并入了一個(gè)終端短路的二分之一波長(zhǎng)線，實(shí)現(xiàn)了兩段波導(dǎo)的無(wú)阻抗連接。,波導(dǎo)扭轉(zhuǎn)與彎曲元件,波導(dǎo)連接頭除了法蘭接頭之外, 還有各種扭轉(zhuǎn)和彎曲元件以滿足不同的需要。 扭轉(zhuǎn)元件改變電磁波的極化方向而不改變其傳輸方向;波導(dǎo)彎曲改變電磁波傳播的方向時(shí)。 波導(dǎo)彎曲可分為E面彎曲和H面彎曲。 為了使反射最小, 扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)度應(yīng)為(2n+1)g/4, E面波導(dǎo)彎曲的曲率半徑應(yīng)滿足R1.5b, H面彎曲的曲率半徑應(yīng)滿足R1.5a。,波導(dǎo)扭轉(zhuǎn)與彎曲元件,2 同軸線波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器,這是一種連接同軸線與波導(dǎo)的元件。 通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)同軸線中TEM模與矩形截面波導(dǎo)中TE10模的相互轉(zhuǎn)換。 它是把同軸線內(nèi)導(dǎo)體延伸適當(dāng)長(zhǎng)度h，作為探針在矩形截面波導(dǎo)寬壁中心線的位置上插入波導(dǎo)內(nèi)腔，同軸線的外導(dǎo)體則與波導(dǎo)壁面可靠地電連接。,原理,探針的遠(yuǎn)端在波導(dǎo)內(nèi)形成近似于TE10模磁場(chǎng)和電場(chǎng)分布的場(chǎng)結(jié)構(gòu)，由于波導(dǎo)對(duì)模式的自濾性，抑制掉高次模，這樣就實(shí)現(xiàn)了兩種傳輸線導(dǎo)行波的模式轉(zhuǎn)換。 為使導(dǎo)行波在波導(dǎo)中單方向傳輸，將距探針 處的波導(dǎo)短截。為減小兩種傳輸線阻抗不連續(xù)產(chǎn)生的反射，可調(diào)整 和 的尺寸，這要靠實(shí)際使用中積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。,3 同軸線微帶線轉(zhuǎn)接器,同軸線與微帶線之間的轉(zhuǎn)接器，實(shí)現(xiàn)同軸線中TEM模與微帶線中準(zhǔn)TEM模之間的轉(zhuǎn)換。 連接這兩種傳輸線的轉(zhuǎn)接器，一般有兩種方式:平行轉(zhuǎn)換和垂直轉(zhuǎn)換，同軸線內(nèi)導(dǎo)體的直徑要根據(jù)微帶線的波阻抗（導(dǎo)帶寬度）來(lái)選擇，同軸線的外導(dǎo)體要與微帶線的金屬接地底板可靠地電連接。,4 波導(dǎo)微帶線轉(zhuǎn)接器,實(shí)現(xiàn)矩形截面波導(dǎo)中TE10模與微帶線中準(zhǔn)TEM模之間的轉(zhuǎn)換。主要問(wèn)題波阻抗不匹配，引起反射波。 采用單脊波導(dǎo)過(guò)渡方法可較好的消除連接引起的反射。這種單脊波導(dǎo)過(guò)渡，實(shí)質(zhì)上可理解為連續(xù)的阻抗變換。,連接處取波導(dǎo)脊與相對(duì)寬壁的間隙等于微帶介質(zhì)基片厚度h，波導(dǎo)脊的寬度等于微帶線導(dǎo)帶寬度W，波導(dǎo)脊的高度可階梯改變或連續(xù)改變（漸變）。 波導(dǎo)脊最高時(shí)等效阻抗約為8090，為了更完善匹配，可在脊波導(dǎo)與微帶線之間加入一段空氣微帶線過(guò)渡。,5 矩形截面波導(dǎo)圓截面波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器,采用波導(dǎo)橫截面漸變過(guò)渡的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)矩形截面波導(dǎo)與圓截面波導(dǎo)的連接，同時(shí)完成兩種截