1、低頻網(wǎng)絡(luò)是微波網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)低頻網(wǎng)絡(luò)是微波網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ), ,因此低頻網(wǎng)絡(luò)因此低頻網(wǎng)絡(luò)的一些定律的一些定律, ,定理定理, ,概念概念, ,方法等方法等, ,可以移植過(guò)可以移植過(guò)來(lái)使用來(lái)使用, ,如克希霍夫定律如克?；舴蚨? ,回路電流法回路電流法, ,節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓法電壓法, ,疊加原理疊加原理, ,互易定理互易定理, ,戴維寧定理等戴維寧定理等都可以用來(lái)解決微波電路問(wèn)題。但由于微波都可以用來(lái)解決微波電路問(wèn)題。但由于微波電路均屬于分布參數(shù)系統(tǒng)電路均屬于分布參數(shù)系統(tǒng), ,和低頻網(wǎng)絡(luò)相比和低頻網(wǎng)絡(luò)相比微波網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)微波網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn): :第4章 微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) (1)(1)畫(huà)出的畫(huà)出的等效電路及其

2、參量是對(duì)一個(gè)工作模式等效電路及其參量是對(duì)一個(gè)工作模式而言而言的的, ,對(duì)于不同的模式有不同的等效網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參量。對(duì)于不同的模式有不同的等效網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參量。 (2)(2)電路中電路中不均勻點(diǎn)附近將會(huì)激起高次模不均勻點(diǎn)附近將會(huì)激起高次模, ,因此不均因此不均勻區(qū)段的網(wǎng)絡(luò)端面勻區(qū)段的網(wǎng)絡(luò)端面( (即參考面即參考面) )需遠(yuǎn)離不均勻區(qū)域。需遠(yuǎn)離不均勻區(qū)域。第4章 微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) (3)(3)由于均勻傳輸線(xiàn)是微波網(wǎng)絡(luò)的一部分由于均勻傳輸線(xiàn)是微波網(wǎng)絡(luò)的一部分, ,它的它的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參量與線(xiàn)的長(zhǎng)度絡(luò)參量與線(xiàn)的長(zhǎng)度有關(guān)有關(guān), ,因此整個(gè)網(wǎng)絡(luò)參考面也因此整個(gè)網(wǎng)絡(luò)參考面也要嚴(yán)格規(guī)定要嚴(yán)格規(guī)定, ,一旦參考面移動(dòng)一旦參考

3、面移動(dòng), ,則網(wǎng)絡(luò)參量就會(huì)改則網(wǎng)絡(luò)參量就會(huì)改變。變。 (4)(4)微波網(wǎng)絡(luò)的等效電路及其參量微波網(wǎng)絡(luò)的等效電路及其參量只適用于一個(gè)只適用于一個(gè)頻段頻段, ,當(dāng)頻率范圍大幅度變化時(shí)當(dāng)頻率范圍大幅度變化時(shí), ,對(duì)于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的阻抗和導(dǎo)納不僅有量的變化結(jié)構(gòu)的阻抗和導(dǎo)納不僅有量的變化, ,而且性質(zhì)也而且性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化會(huì)發(fā)生變化, ,致使等效電路及其參量也發(fā)生改變致使等效電路及其參量也發(fā)生改變, ,而且頻率特性會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。而且頻率特性會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。第4章 微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 4.1 波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效傳輸線(xiàn)理論傳輸線(xiàn)理論是一種電路理論，它的是一種電路理論

4、，它的基本參基本參量是電壓，電流量是電壓，電流。在低頻電路中在低頻電路中, ,電壓和電流不僅有明確的定電壓和電流不僅有明確的定義義, ,而且可以直接測(cè)量而且可以直接測(cè)量, ,從這兩個(gè)基本參量從這兩個(gè)基本參量就可以導(dǎo)出一系列的其它參量就可以導(dǎo)出一系列的其它參量, ,如如功率，阻功率，阻抗，導(dǎo)納，反射系數(shù)及駐波比抗，導(dǎo)納，反射系數(shù)及駐波比等。等。波導(dǎo)的模式電壓與模式電流規(guī)定為波導(dǎo)的模式電壓與模式電流規(guī)定為: :(1)(1)使模式電壓使模式電壓U(zU(z) )正比于橫向電場(chǎng)正比于橫向電場(chǎng)E ET T; ;模式模式電流電流I(zI(z) )正比于橫向磁場(chǎng)正比于橫向磁場(chǎng)H HT T; ;(2)(2)模

5、式電壓與模式電流的共軛乘積的實(shí)部等模式電壓與模式電流的共軛乘積的實(shí)部等于平均傳輸功率于平均傳輸功率(3)(3)模式電壓與模式電流之比等于模式電壓與模式電流之比等于模式特性阻抗。模式特性阻抗。1Re ( ) ( )2PU z I z4.1 波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效根據(jù)各種模式的橫向電場(chǎng)與橫向磁場(chǎng)可導(dǎo)出根據(jù)各種模式的橫向電場(chǎng)與橫向磁場(chǎng)可導(dǎo)出相應(yīng)的模式電壓與模式電流。相應(yīng)的模式電壓與模式電流。任何一段均勻傳輸線(xiàn)均可以看成等效雙線(xiàn)任何一段均勻傳輸線(xiàn)均可以看成等效雙線(xiàn), ,并并可應(yīng)用傳輸線(xiàn)理論來(lái)進(jìn)行分析可應(yīng)用傳輸線(xiàn)理論來(lái)進(jìn)行分析但必須指出但必須指出: :雙線(xiàn)中電壓和電流是

6、唯一可以確雙線(xiàn)中電壓和電流是唯一可以確定的定的, ,而等效雙線(xiàn)中模式電壓和模式電流不能而等效雙線(xiàn)中模式電壓和模式電流不能唯一確定唯一確定, , 為了消除這種不確定性為了消除這種不確定性, ,必須引進(jìn)必須引進(jìn)歸一化阻抗的概念。歸一化阻抗的概念。4.1 波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效歸一化阻抗歸一化阻抗: :011ZZZ 00ZzIzIZzUzU歸一化電壓和歸一化電流歸一化電壓和歸一化電流: :Z0等效雙線(xiàn)的模式特性阻抗等效雙線(xiàn)的模式特性阻抗4.1 波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效歸一化入射波的定義為歸一化入射波的定義為00iiiiiUzUzZUz

7、IzUzZ zUZzUzIZzUzUrrrrr00歸一化反射波的定義為歸一化反射波的定義為4.1 波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效2211Re( )( )2211Re( )( )22iiiiirrrPU IzU zPU IzUz入射波功率和反射波功率入射波功率和反射波功率: :4.1 波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效波導(dǎo)傳輸線(xiàn)與雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)的等效傳輸?shù)挠泄β蕿閭鬏數(shù)挠泄β蕿?22211( )( )221( ) (1)2iririPPPU zUzU z 4.2 微波元件等效為微波網(wǎng)絡(luò)的原理微波元件等效為微波網(wǎng)絡(luò)的原理參考面的位置選取方法：參考面的位置選取方法：1.1.參考面

8、的位置盡量遠(yuǎn)離不連續(xù)性區(qū)域參考面的位置盡量遠(yuǎn)離不連續(xù)性區(qū)域2.2.參考面必須與傳輸方向相垂直參考面必須與傳輸方向相垂直對(duì)于單模傳輸情況來(lái)說(shuō)對(duì)于單模傳輸情況來(lái)說(shuō), ,微波網(wǎng)絡(luò)的外接傳輸微波網(wǎng)絡(luò)的外接傳輸線(xiàn)的路數(shù)與參考面的數(shù)目相等。線(xiàn)的路數(shù)與參考面的數(shù)目相等。微波元件及其等效網(wǎng)絡(luò)微波元件及其等效網(wǎng)絡(luò)4.3 4.3 微波元件等效為微波網(wǎng)絡(luò)的原理微波元件等效為微波網(wǎng)絡(luò)的原理唯一性定理：如果一個(gè)封閉曲面上的切向電場(chǎng)唯一性定理：如果一個(gè)封閉曲面上的切向電場(chǎng)( (或切或切向磁場(chǎng)向磁場(chǎng)) )給定給定, ,或者一部分封閉面上給定切向電場(chǎng)或者一部分封閉面上給定切向電場(chǎng), ,另另一部分封閉面上給定切向磁場(chǎng)一部分封閉

9、面上給定切向磁場(chǎng), ,那么這個(gè)封閉面內(nèi)的那么這個(gè)封閉面內(nèi)的電磁場(chǎng)就被唯一確定電磁場(chǎng)就被唯一確定. .如果參考面上的電壓給定，則參考面上的模式電流如果參考面上的電壓給定，則參考面上的模式電流也被確定也被確定. .對(duì)于對(duì)于n n端口線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)端口線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò), ,如果各個(gè)參考面上都有如果各個(gè)參考面上都有電流作用時(shí)電流作用時(shí), ,應(yīng)用疊加原理應(yīng)用疊加原理, ,則則任意參考面上任意參考面上的電壓為各個(gè)參考面上的電流單獨(dú)作用時(shí)在的電壓為各個(gè)參考面上的電流單獨(dú)作用時(shí)在該參考面上引起的電壓響應(yīng)之和該參考面上引起的電壓響應(yīng)之和. .111 11221221 122221 122nnnnnnnnnnUZ IZ IZ

10、IUZ IZ IZ IUZ IZ IZ IZ Zmnmn為阻抗參量為阻抗參量, ,若若m=nm=n為自阻為自阻抗抗, ,若若mnmn為轉(zhuǎn)移阻抗為轉(zhuǎn)移阻抗如果如果n n端口網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)參考面上同時(shí)有端口網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)參考面上同時(shí)有電壓作用時(shí)電壓作用時(shí), ,則在任意參考面上的電流則在任意參考面上的電流為各個(gè)參考面上電壓?jiǎn)为?dú)作用時(shí)為各個(gè)參考面上電壓?jiǎn)为?dú)作用時(shí), ,在該在該參考面上的電流響應(yīng)之和參考面上的電流響應(yīng)之和, ,即即11111221221122221122nnnnnnnnnnIY UY UY UIY UY UY UIY UY UY UY Ymnmn為導(dǎo)納參量為導(dǎo)納參量, ,若若m=nm=n為自為自

11、導(dǎo)納導(dǎo)納, ,若若mnmn為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納111 11221221 122221 122nnnnnnnnnnUZ IZ IZ IUZ IZ IZ IUZ IZ IZ I11111221nnnnnnUIZZUIZZUI寫(xiě)成矩陣寫(xiě)成矩陣 UZI簡(jiǎn)寫(xiě)：Z為阻抗矩陣為阻抗矩陣電壓用電流表示阻抗矩陣電壓用電流表示阻抗矩陣11111221221122221122nnnnnnnnnnIY UY UY UIY UY UY UIY UY UY UIYU 簡(jiǎn)寫(xiě)：簡(jiǎn)寫(xiě)：11111221nnnnnnIUYYIUYYIU寫(xiě)成矩陣寫(xiě)成矩陣Y為導(dǎo)納矩陣為導(dǎo)納矩陣電流用電壓表示導(dǎo)納矩陣電流用電壓表示導(dǎo)納矩陣任何一個(gè)微波系

12、統(tǒng)的不均勻性問(wèn)題都可以用網(wǎng)絡(luò)觀(guān)任何一個(gè)微波系統(tǒng)的不均勻性問(wèn)題都可以用網(wǎng)絡(luò)觀(guān)點(diǎn)來(lái)解決點(diǎn)來(lái)解決, ,網(wǎng)絡(luò)的特性可以用網(wǎng)絡(luò)的特性可以用網(wǎng)絡(luò)參量網(wǎng)絡(luò)參量來(lái)描寫(xiě)。來(lái)描寫(xiě)。 11111221nnnnnnIUYYIUYYIUIYU4.4 4.4 微波網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)微波網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)1. 1. 線(xiàn)性與非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)性與非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)參考面上模式電壓和模式電流呈線(xiàn)性關(guān)系則網(wǎng)絡(luò)參考面上模式電壓和模式電流呈線(xiàn)性關(guān)系則該網(wǎng)絡(luò)為線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)為線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)。 2. 2. 可逆與不可逆網(wǎng)絡(luò)可逆與不可逆網(wǎng)絡(luò) IiUjiI=0I=0 IjUijI=0I=0如果如果Uij Uij，則該網(wǎng)絡(luò)為可逆網(wǎng)絡(luò)，則該網(wǎng)絡(luò)為可逆網(wǎng)絡(luò) 3. 3. 有耗與

13、無(wú)耗微波網(wǎng)絡(luò)有耗與無(wú)耗微波網(wǎng)絡(luò)無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)損耗功率為無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)損耗功率為0 0，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)各端，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)各端口的功率之和等于網(wǎng)絡(luò)各端口的輸出功率之和口的功率之和等于網(wǎng)絡(luò)各端口的輸出功率之和 4. 4. 對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)：微波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱(chēng)性對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)：微波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱(chēng)性4.5 4.5 微波網(wǎng)絡(luò)的特性微波網(wǎng)絡(luò)的特性4.5 4.5 微波網(wǎng)絡(luò)的特性微波網(wǎng)絡(luò)的特性單端口網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)的阻抗參量和導(dǎo)納參量為單端口網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)的阻抗參量和導(dǎo)納參量為對(duì)應(yīng)的輸入阻抗和輸入導(dǎo)納對(duì)應(yīng)的輸入阻抗和輸入導(dǎo)納ZRjXYGjB如果網(wǎng)絡(luò)有耗，如果網(wǎng)絡(luò)有耗，R0，G0如果網(wǎng)絡(luò)無(wú)耗，如果網(wǎng)絡(luò)無(wú)耗，

14、R0，G0，Z和和Y為純虛數(shù)為純虛數(shù)如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的平均磁能大于平均電能，網(wǎng)絡(luò)參如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的平均磁能大于平均電能，網(wǎng)絡(luò)參考面上的阻抗呈感性，考面上的阻抗呈感性，X0X0如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的平均磁能小于平均電能，網(wǎng)絡(luò)參如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的平均磁能小于平均電能，網(wǎng)絡(luò)參考面上的阻抗呈容性，考面上的阻抗呈容性，X0X0ZRjXYGjB如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的平均磁能等于平均電能，如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的平均磁能等于平均電能，X X0 0，B B0 0，表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)生，表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)生諧振諧振next4.5 4.5 微波網(wǎng)絡(luò)的特性微波網(wǎng)絡(luò)的特性諧振概念諧振概念：含有含有RLC RLC 的無(wú)源單口網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源單口

15、網(wǎng)絡(luò), ,對(duì)于某些頻率出現(xiàn)端對(duì)于某些頻率出現(xiàn)端口電壓、電流同相位?？陔妷?、電流同相位。(1)(1)對(duì)于無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)對(duì)于無(wú)耗網(wǎng)絡(luò), ,網(wǎng)絡(luò)的全部阻抗參量與導(dǎo)納參量網(wǎng)絡(luò)的全部阻抗參量與導(dǎo)納參量均為純虛數(shù)均為純虛數(shù), ,即有即有 Z Zijij=jX=jXijij, Y, Yijij=jB=jBijij (i,j(i,j=1,2,:,n) =1,2,:,n) (2)(2)對(duì)于可逆網(wǎng)絡(luò)對(duì)于可逆網(wǎng)絡(luò), ,則有下列互易特性則有下列互易特性: : Z Zijij=Z=Zjiji,Y,Yijij=Y=Yjiji(ij,i,j(ij,i,j=1,2,:,n)=1,2,:,n) (3)(3)對(duì)于對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò),

16、 ,則有則有: : Z Ziiii=Z=Zjjjj,Y,Yiiii=Y=Yjjjj (ij (ij) ) 將單端口網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論推廣到多端口網(wǎng)絡(luò)將單端口網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論推廣到多端口網(wǎng)絡(luò)4.6 4.6 二端口微波網(wǎng)絡(luò)二端口微波網(wǎng)絡(luò)二端口微波網(wǎng)絡(luò)二端口微波網(wǎng)絡(luò)電路特性參量電路特性參量電壓電流電壓電流波特性參量波特性參量入射波電壓反射波電壓入射波電壓反射波電壓4.6.1 4.6.1 二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量 1. 1. 阻抗參量阻抗參量參考面參考面T1T1和和T2T2 111 1122221 1222UZ IZ IUZ IZ IUZI211101IUZI表示表示T2面開(kāi)路時(shí)，面開(kāi)路時(shí)，

17、T1面的輸入阻抗面的輸入阻抗 111 1122221 1222UZ IZ IUZ IZ IUZI122202IUZI表示表示T1面開(kāi)路時(shí)，面開(kāi)路時(shí)，T2面的輸入阻抗面的輸入阻抗4.6.1 4.6.1 二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量 111 1122221 1222UZ IZ IUZ IZ IUZI111202IUZI表示表示T1面開(kāi)路時(shí)，端口面開(kāi)路時(shí)，端口2到端口到端口1的轉(zhuǎn)移阻抗的轉(zhuǎn)移阻抗4.6.1 4.6.1 二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量 111 1122221 1222UZ IZ IUZ IZ IUZI222101IUZI表示表示T2面開(kāi)路時(shí)，端口面

18、開(kāi)路時(shí)，端口1到端口到端口2的轉(zhuǎn)移阻抗的轉(zhuǎn)移阻抗4.6.1 4.6.1 二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量為了使理論分析具有普遍性為了使理論分析具有普遍性, ,常把各參考面上的電壓常把各參考面上的電壓電流對(duì)所接傳輸線(xiàn)的特性阻抗電流對(duì)所接傳輸線(xiàn)的特性阻抗歸一化歸一化如果如果T1T1和和T2T2參考面處所接的特性阻抗分別為參考面處所接的特性阻抗分別為Z Z0101和和Z Z0202, ,則則T1T1和和T2T2參考面上的歸一化電壓及歸一化電流分別為參考面上的歸一化電壓及歸一化電流分別為1111010122220202UUIIZZUUIIZZ歸一化阻抗參量與未歸一化阻抗參量之間的關(guān)系為

19、歸一化阻抗參量與未歸一化阻抗參量之間的關(guān)系為1112111201010222212221020102ZZZZZZZZZZZZZZ111 1122221 1222UZ IZ IUZ IZ I 于是歸一化電壓電流的關(guān)系式為于是歸一化電壓電流的關(guān)系式為111112212222UIZZZZUI4.6.1 4.6.1 二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量2.2.導(dǎo)納參量導(dǎo)納參量 11111222211222IY UY UIY UY UIYU 思考每個(gè)參量的含義思考每個(gè)參量的含義4.6.1 4.6.1 二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量二端口微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量1111011101010122220222

20、020202UIUUYIIZZYUIUUYIIZZY111211120101 02222122210201 02YYYYYY YYYYYYY Y11111222211222IY UY UIY UY UIYU 3. 3. 轉(zhuǎn)移參量轉(zhuǎn)移參量用用T2T2面上的電壓電流來(lái)表示面上的電壓電流來(lái)表示T1T1面上的電壓和電流的網(wǎng)面上的電壓和電流的網(wǎng)絡(luò)方程絡(luò)方程, ,且規(guī)定進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的方向?yàn)殡娏鞯恼较蚯乙?guī)定進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的方向?yàn)殡娏鞯恼较? ,出網(wǎng)絡(luò)出網(wǎng)絡(luò)的方向?yàn)殡娏鞯呢?fù)方向的方向?yàn)殡娏鞯呢?fù)方向1112122121222211121212212211122122UA UA IIA UAIAAUUIIAAAAAAA11

21、1212122122111232232122AAUUIIAAAAUUIIAA網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N1N1和網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)N2N2相級(jí)聯(lián)相級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)移矩陣為：轉(zhuǎn)移矩陣為：n個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián) nAAAA214.散射參量散射參量用兩個(gè)參考面上的用兩個(gè)參考面上的入射波電壓入射波電壓來(lái)表示兩個(gè)參考面上來(lái)表示兩個(gè)參考面上的的反射波電壓反射波電壓的網(wǎng)絡(luò)方程為的網(wǎng)絡(luò)方程為11111222211222riiriiUS USUUSUSU寫(xiě)成矩陣形式：寫(xiě)成矩陣形式： 1112112122211irririSSUUSSUUUSU 5. 5. 傳輸參量傳輸參量- -用于分析網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)用于分析網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)用用T2T2面上的

22、電壓入射波和反射波來(lái)表示面上的電壓入射波和反射波來(lái)表示T1T1面上的面上的電壓入射波和反射波的網(wǎng)絡(luò)方程組為電壓入射波和反射波的網(wǎng)絡(luò)方程組為11121221211222irirriUT UT UUT UT U 11121221222111122122irirTTUUTTUUTTTTT寫(xiě)成矩陣形式：寫(xiě)成矩陣形式： 二端口微波網(wǎng)絡(luò)二端口微波網(wǎng)絡(luò)電路特性參量電路特性參量電壓電流電壓電流波特性參量波特性參量入射波電壓反射波電壓入射波電壓反射波電壓21122112YYZZ4.8 4.8 二端口網(wǎng)絡(luò)參量的性質(zhì)二端口網(wǎng)絡(luò)參量的性質(zhì)1. 可逆網(wǎng)絡(luò)可逆網(wǎng)絡(luò)可逆網(wǎng)絡(luò)的定義可逆網(wǎng)絡(luò)的定義 IiUjiI=0I=0 Ij

23、UijI=0I=0如果如果Ii=Ij時(shí)，時(shí)，Uij Uij，則該網(wǎng)絡(luò)為可逆網(wǎng)絡(luò)，則該網(wǎng)絡(luò)為可逆網(wǎng)絡(luò)21122112YYZZ121122211AAAA2112SS121122211TTTT1. 可逆網(wǎng)絡(luò)可逆網(wǎng)絡(luò)根據(jù)五種參量的轉(zhuǎn)換公式不難得到其它幾根據(jù)五種參量的轉(zhuǎn)換公式不難得到其它幾種網(wǎng)絡(luò)參量的互易特性為種網(wǎng)絡(luò)參量的互易特性為2211ZZ2211YY2211SS2112TT2211AA2. 2. 對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)五種參量的轉(zhuǎn)換公式不難得到其它幾根據(jù)五種參量的轉(zhuǎn)換公式不難得到其它幾種網(wǎng)絡(luò)參量的互易特性為種網(wǎng)絡(luò)參量的互易特性為對(duì)稱(chēng)二端口網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)參考面上的對(duì)稱(chēng)二端口網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)參考面上的輸入阻抗，輸

24、入導(dǎo)納，電輸入阻抗，輸入導(dǎo)納，電壓反射系數(shù)壓反射系數(shù)對(duì)應(yīng)相等對(duì)應(yīng)相等22T21T無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)的阻抗和導(dǎo)納參量均為虛數(shù)無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)的阻抗和導(dǎo)納參量均為虛數(shù),即即 Zij=jXij, Yij=jBij (i,j=1,2) 利用各種參量的轉(zhuǎn)換公式利用各種參量的轉(zhuǎn)換公式,不難得到不難得到A參量和參量和T參參量的無(wú)耗特性為量的無(wú)耗特性為 A11和和A22為實(shí)數(shù)為實(shí)數(shù),A12和和A21為純虛數(shù)。為純虛數(shù)。 T11= , T12=3. 3. 無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)無(wú)耗網(wǎng)絡(luò) 1SST22122111SSSSST其中其中：11211121122212221001SSSSSSSS4.9 4.9 參考面移動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)參量的影響參考面移動(dòng)對(duì)網(wǎng)

25、絡(luò)參量的影響112211112222,jjiirrjjiirrUU eUUeUUeUUe根據(jù)傳輸線(xiàn)理論可得兩對(duì)參考面之間入射波根據(jù)傳輸線(xiàn)理論可得兩對(duì)參考面之間入射波電壓及反射波電壓有如下關(guān)系電壓及反射波電壓有如下關(guān)系:112211112222,jjiirrjjiirrUU eUU eUU eUU e根據(jù)根據(jù)S S參量的定義有參量的定義有 22111111()2221211121111111122222jjrrjiijjrrjiijUU eSS eUU eUU eSS eUU eSS e 1221SSSPSP 由此可得由此可得式中式中P P為對(duì)角線(xiàn)矩陣為對(duì)角線(xiàn)矩陣, ,即即 1200jjePe

26、由于網(wǎng)絡(luò)是可逆網(wǎng)絡(luò)由于網(wǎng)絡(luò)是可逆網(wǎng)絡(luò), ,故有故有4.9 4.9 參考面移動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)參量的影響參考面移動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)參量的影響多端口網(wǎng)絡(luò)參考面向外移時(shí)的對(duì)角線(xiàn)矩陣為多端口網(wǎng)絡(luò)參考面向外移時(shí)的對(duì)角線(xiàn)矩陣為 100000njjePeSPSP 若新參考面是由原參考面向網(wǎng)絡(luò)方向移動(dòng)若新參考面是由原參考面向網(wǎng)絡(luò)方向移動(dòng), ,S S參數(shù)如何求？參數(shù)如何求？ 取負(fù)值取負(fù)值4.10 4.10 基本電路單元的參量矩陣基本電路單元的參量矩陣求串聯(lián)阻抗的求串聯(lián)阻抗的A A和和S S矩陣矩陣2211102112021IUUAUUAZI 根據(jù)根據(jù)A A參量的定義參量的定義11221AA由網(wǎng)絡(luò)的互易特性由網(wǎng)絡(luò)的互易特性, ,即即

27、A A1111A A22-22-A A1212A A2121=1,=1,有有1122211210A AAA因此串聯(lián)阻抗的因此串聯(lián)阻抗的A A矩陣為矩陣為101ZA 由網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱(chēng)性由網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱(chēng)性, ,有有 可根據(jù)可根據(jù)A A與與S S參量的轉(zhuǎn)換公式以及網(wǎng)絡(luò)的參量的轉(zhuǎn)換公式以及網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱(chēng)性和可逆性對(duì)稱(chēng)性和可逆性, ,可求得該網(wǎng)絡(luò)的可求得該網(wǎng)絡(luò)的S S矩陣矩陣 112212211111221221121112212221122211222222122AAAAZSAAAAZZSAAAAZZSSZZSSZZSZZ對(duì)稱(chēng)性對(duì)稱(chēng)性可逆性可逆性4.11 4.11 微波網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量微波網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量一、

28、電壓傳輸系數(shù)一、電壓傳輸系數(shù)T網(wǎng)絡(luò)輸出端接匹配負(fù)載時(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出端接匹配負(fù)載時(shí), ,輸出端參考面上的反射輸出端參考面上的反射波電壓與輸入端參考面上的入射波電壓之比波電壓與輸入端參考面上的入射波電壓之比, ,即即21ST 2201irUiUTU根據(jù)根據(jù)S S參量的定義有：參量的定義有：對(duì)于可逆二端口網(wǎng)絡(luò)對(duì)于可逆二端口網(wǎng)絡(luò), ,則有則有 T=ST=S2121=S=S1212根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)S S與與A A的關(guān)系的關(guān)系, ,便得到便得到21111221222TSAAAA電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)T T可用來(lái)分析衰減器可用來(lái)分析衰減器, ,相移器及隔離相移器及隔離器等微波元件的性能。器等微波元件的性