2024/5/81第五章微波元件1/702024/5/82引言微波元件按變換性質(zhì)分類線性互易元件只對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行線性變換而不改變頻率特征，并滿足互易定理。包含微波連接匹配元件、功率分配元件、微波濾波元件、微波諧振器。線性非互易元件元件中包含磁化鐵氧體等各向異性媒質(zhì)。鐵氧體元件：它散射矩陣不對(duì)稱，但仍工作在線性區(qū)域。包含隔離器、環(huán)形器。非線性元器件元件中含有非線性物質(zhì)，能對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行非線性變換，從而引發(fā)頻率改變，實(shí)現(xiàn)放大、調(diào)制、變頻等。器件包含微波電子管、微波晶體管、微波場(chǎng)效應(yīng)管、微波電真空器件。元件包含檢波器、混頻器、變頻器等。2/702024/5/83引言微波元件按傳輸線類型分類波導(dǎo)型微波元件同軸型微波元件微帶型微波元件微波元件按功效分類衰減器匹配元件波型變換元件相移元件功分元件濾波元件3/702024/5/84引言基本電路元件電阻電感電容微波電阻性元件能吸收微波能量裝置

相當(dāng)于電阻作用。微波電抗性元件能局部集中磁場(chǎng)能量裝置

相當(dāng)于電感作用。能局部集中電場(chǎng)能量裝置

相當(dāng)于電容作用。能實(shí)現(xiàn)電磁能量周期性變換裝置

相當(dāng)于振蕩回路作用。4/702024/5/85主要內(nèi)容微波電阻性元件微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法微帶元件實(shí)現(xiàn)方法衰減器匹配負(fù)載阻抗調(diào)配器和阻抗變換器連接元件分支元件定向耦合器功率分配器5/702024/5/86衰減器用來(lái)控制微波傳輸線中傳輸功率裝置。經(jīng)過(guò)對(duì)波吸收、反射或截止來(lái)衰減微波能量。主要應(yīng)用去耦消除負(fù)載失配對(duì)信號(hào)源影響。調(diào)整微波源輸出功率電平。匹配元件

無(wú)反射吸收傳輸?shù)浇K端全部功率，以建立傳輸系統(tǒng)中行波狀態(tài)。微波電阻性元件6/702024/5/87微波電抗性元件集總參數(shù)電抗集總參數(shù)電感在某一個(gè)區(qū)域中只含有磁能。集總參數(shù)電容在某一個(gè)區(qū)域中只含有電能。微波頻段微波信號(hào)交變電磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是交鏈在一起，沒(méi)有單獨(dú)電場(chǎng)區(qū)域或磁場(chǎng)區(qū)域，不存在集總參數(shù)電感和電容。終端短路或開(kāi)路傳輸線等效為電抗元件（單端口網(wǎng)絡(luò)）。傳輸線中不均勻區(qū)域等效為電抗元件。7/702024/5/88微波電抗性元件傳輸線中不均勻區(qū)域指?jìng)鬏斁€中結(jié)構(gòu)、尺寸、參數(shù)發(fā)生突變區(qū)域。含有電容或電感性質(zhì)，可等效為電感或電容，即電抗元件。原理在傳輸線不均勻區(qū)域附近，電磁場(chǎng)比較復(fù)雜，可分解為主模和多個(gè)高次模式疊加，其中主模能夠傳輸、而高次模截止，只能分布在不均勻區(qū)附近。所以不均勻區(qū)附近儲(chǔ)存了高次模式電磁場(chǎng)能量。若儲(chǔ)存主要是磁場(chǎng)能量（在某區(qū)域磁場(chǎng)儲(chǔ)能>電場(chǎng)儲(chǔ)能

不均勻區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)存磁能電感。若儲(chǔ)存主要是電場(chǎng)能量（在某區(qū)域電場(chǎng)儲(chǔ)能>磁場(chǎng)儲(chǔ)能）

不均勻區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)存電能電容。8/702024/5/89微波電抗性元件電抗元件微波傳輸線中傳輸模傳輸模所攜帶電能和磁能是相等。微波傳輸線中截止模截止模所含電能和磁能是不均衡。若截止模為T(mén)E模：磁能>電能

可等效為電感。若截止模為T(mén)M模：電能>磁能

可等效為電容。在傳輸系統(tǒng)人為引入一些不均勻性，則在不均勻性區(qū)域?qū)⒓ぐl(fā)起高次截止模。在微波元件中，把含有容性電抗或感性電抗性質(zhì)最簡(jiǎn)單不均勻性結(jié)構(gòu)叫基本電抗元件。9/702024/5/810微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法電容膜片為滿足膜片處邊界條件，膜片處電場(chǎng)線將發(fā)生彎曲、產(chǎn)生電場(chǎng)Ez分量，故產(chǎn)生高次模是TM模。此高次模是截止模，在膜片附近儲(chǔ)存電能大于磁能，相當(dāng)于一個(gè)電容。因?yàn)槟て鸱至髯饔?，故該膜片為并?lián)電容。

10/702024/5/811微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法電容膜片電容膜片并聯(lián)電納相對(duì)值：

11/702024/5/812微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法電感膜片主模在膜片處有平行于膜片電場(chǎng)，為滿足膜片邊界條件，需要反方向電場(chǎng)來(lái)抵消，故產(chǎn)生高次模是TE模。此高次模是截止模，在膜片附近儲(chǔ)存磁能大于電能，相當(dāng)于一個(gè)電感。因?yàn)槟て鸱至髯饔?，故該膜片為并?lián)電感。

12/702024/5/813微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法電感膜片電感膜片相對(duì)并聯(lián)電納：

13/702024/5/814微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法諧振窗將電容膜片和電感膜片組合在一起得到含有矩形窗口形狀膜片。等效電路是一個(gè)并聯(lián)諧振回路。當(dāng)信號(hào)頻率=其諧振頻率時(shí)：并聯(lián)回路電抗為∞（相當(dāng)于開(kāi)路），信號(hào)無(wú)反射經(jīng)過(guò)諧振窗。當(dāng)信號(hào)頻率≠其諧振頻率時(shí)：并聯(lián)回路電抗為容抗或感抗，反射較大。當(dāng)f>f0時(shí)，諧振窗附近電場(chǎng)儲(chǔ)能占優(yōu)勢(shì)，回路呈容性電抗。當(dāng)f<f0時(shí)，諧振窗附近磁場(chǎng)儲(chǔ)能占優(yōu)勢(shì)，回路呈感性電抗。一個(gè)諧振窗相當(dāng)于帶通濾波器，諧振器頻率就是可經(jīng)過(guò)頻率。

14/702024/5/815微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法諧振窗諧振頻率求法：從阻抗匹配角度進(jìn)行求解。諧振窗小波導(dǎo)：長(zhǎng)a’，寬b’，厚t，特征阻抗Ze’。諧振窗諧振條件：Ze’=Ze（主波導(dǎo)特征阻抗）。

15/702024/5/816微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法諧振窗λ0是大、小波導(dǎo)特征阻抗相等（即諧振窗諧振）時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)，也就是諧振窗諧振波長(zhǎng)。當(dāng)工作波長(zhǎng)=λ0時(shí)：諧振窗對(duì)經(jīng)過(guò)波沒(méi)有反射。當(dāng)工作波長(zhǎng)≠λ0時(shí)：

產(chǎn)生反射。

16/702024/5/817微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法對(duì)穿電感銷釘對(duì)穿電感銷釘上流過(guò)電流，在它周圍激起額外磁場(chǎng)，含有電感性質(zhì)，能夠等效為并聯(lián)電感。對(duì)穿電感銷釘相對(duì)電納與棒粗細(xì)相關(guān):棒越粗，電感量越小，其相對(duì)電納就越大。一樣粗細(xì)棒，根數(shù)越多，電感量越小，相對(duì)電納就越大。

17/702024/5/818微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法對(duì)穿電感銷釘單電感銷釘相對(duì)電納：三電感銷釘相對(duì)電納：

18/702024/5/819微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法可調(diào)銷釘（可調(diào)螺釘）波導(dǎo)寬壁上縱向電流進(jìn)入螺釘要產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，故含有電感特征。螺釘末端積累電荷，其附近電場(chǎng)集中，故含有電容特征。可等效為并聯(lián)在主傳輸線上LC串聯(lián)諧振電路。改變螺釘旋入波導(dǎo)深度h，即可改變螺釘電納大小和性質(zhì)。實(shí)踐中慣用作調(diào)諧和匹配元件。

19/702024/5/820微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法可調(diào)銷釘（可調(diào)螺釘）h<<λ/4時(shí)，電感影響較小，電容起主要作用，可等效成并聯(lián)電容。h>>λ/4時(shí)，電容影響較小，電感起主要作用，可等效成并聯(lián)電感。h≈λ/4時(shí)，電容和電感影響彼此相當(dāng)，可等效成并聯(lián)在主傳輸線上LC串聯(lián)諧振電路。諧振時(shí)可等效為短路電阻濾波器。

20/702024/5/821微波電抗性元件波導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)方法矩形波導(dǎo)E面階梯矩形波導(dǎo)H面階梯

21/702024/5/822微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法預(yù)備知識(shí)一段Zc大短傳輸線可等效為串聯(lián)電感；一段Zc小短傳輸線可等效為并聯(lián)電容。當(dāng)介質(zhì)基片厚度一定時(shí)，微帶寬度W↓，則Zc↑。一段窄短微帶線可等效為串聯(lián)電感；一段寬短微帶線可等效為并聯(lián)電容。用高阻抗線實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電感。22/702024/5/823微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法預(yù)備知識(shí)為加大電感值，將高阻抗線彎曲、螺旋，增加匝數(shù)。串聯(lián)在傳輸線上諧振回路23/702024/5/824微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法預(yù)備知識(shí)用低阻抗線實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容。用并聯(lián)終端電路支節(jié)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容或并聯(lián)電感。24/702024/5/825微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法預(yù)備知識(shí)并聯(lián)在傳輸線上諧振回路在傳輸線上并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)支節(jié)，這些支節(jié)等效于串聯(lián)或并聯(lián)諧振回路。微帶線中串聯(lián)電阻25/702024/5/826微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法串聯(lián)電感和并聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)I微帶線帶條寬度變窄（特征阻抗增高），可等效成一個(gè)串聯(lián)電感。微帶線帶條寬度變寬（特征阻抗降低），可等效成一個(gè)并聯(lián)電容。注意等效前提是變窄或變寬微帶線長(zhǎng)度<<工作波長(zhǎng)，這么等效電感或電納才能與頻率成線性關(guān)系。26/702024/5/827微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法串聯(lián)電感和并聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)（方法I）可證實(shí)：圖（a）所表示一段傳輸線可等效為圖（b）所表示T型電路或圖（c）所表示Π型電路。T型電路等效關(guān)系：Π型電路等效關(guān)系：結(jié)論：當(dāng)l<λ/4時(shí)，不論是T型電路還是Π型電路，其串聯(lián)元件均為電感，并聯(lián)元件均為電容。27/702024/5/828微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法串聯(lián)電感實(shí)現(xiàn)（方法I）圖（a）中，帶條寬度為W’較窄微帶線段是特征阻抗為Z0’高阻抗線段，Z0’

>>鄰接微帶線特征阻抗Z0：其Π型等效電路中兩個(gè)并聯(lián)電容可略去不計(jì)，等效電路中只剩下一個(gè)串聯(lián)電感。實(shí)際工作中為了取得較大電感，可將高阻抗微帶線段彎成環(huán)形。做成“蚊香形”平面螺旋電感可深入增大電感量。螺旋電感可增加電感量原理與低頻電感增加線圈匝數(shù)可增大電感量原理是一樣。28/702024/5/829微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法串聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)方法微帶間隙。微帶間隙可等效成一Π型電容網(wǎng)絡(luò)。微帶間隙越小，串聯(lián)電容C12就越大，并聯(lián)電容C1就越小。導(dǎo)體帶條寬帶不可能太大。為了取得大串聯(lián)電容，可將導(dǎo)體帶條切斷處做成對(duì)插形。29/702024/5/830微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法并聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)（方法I）圖（a）中，帶條寬度為W’較寬微帶線段是特征阻抗為Z0’低阻抗線段，Z0’

<<鄰接微帶線特征阻抗Z0：其T型等效電路中兩個(gè)串聯(lián)電感可略去不計(jì)，等效電路中只剩下一個(gè)并聯(lián)電容。30/702024/5/831微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法并聯(lián)電感實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度為l終端短路傳輸線輸入阻抗為：當(dāng)l<λ/4時(shí)，輸入阻抗為感性。當(dāng)λ/4

<l<λ/2時(shí)，輸入阻抗為容性。不論傳輸線輸入端是呈感性還是容性，其電抗與頻率關(guān)系都是非線性。低頻時(shí)電感和電容電抗與頻率是成正比。二者之間區(qū)分主要原因就是微波傳輸線為分布參數(shù)元件，低頻時(shí)為集中參數(shù)元件。31/702024/5/832微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法并聯(lián)電感實(shí)現(xiàn)當(dāng)l<<λ時(shí)，輸入阻抗表示式可近似為：結(jié)論：當(dāng)滿足l<<λ時(shí)，終端短路線輸入阻抗與頻率呈正比關(guān)系，可近似等效為一個(gè)并聯(lián)集中電感。當(dāng)l=λ/8

~λ/10時(shí)，可認(rèn)為l<<λ。32/702024/5/833微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法并聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)（方法II）長(zhǎng)度為l終端開(kāi)路傳輸線輸入阻抗為：當(dāng)l<<λ時(shí)，輸入電納表示式可近似為：結(jié)論：當(dāng)滿足l<<λ時(shí)，終端開(kāi)路線輸入導(dǎo)納與頻率呈正比關(guān)系，可等效為并聯(lián)集中電容。33/702024/5/834微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法諧振電路實(shí)現(xiàn)方法I利用微帶電感和微帶電容實(shí)現(xiàn)微帶諧振電路。34/702024/5/835微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法諧振電路實(shí)現(xiàn)方法II利用四分之一波長(zhǎng)終端開(kāi)路或短路分支線實(shí)現(xiàn)微帶諧振電路。終端短路時(shí)：終端開(kāi)路時(shí)：當(dāng)l=λ/4時(shí)：四分之一波長(zhǎng)終端短路或開(kāi)路分支線在其輸入端所展現(xiàn)阻抗分別為∞或0，與并聯(lián)諧振電路或串聯(lián)諧振電路含有相同阻抗特征，故可等效成諧振電路。35/702024/5/836微波電抗性元件微帶元件實(shí)現(xiàn)方法諧振電路實(shí)現(xiàn)方法II四分之一波長(zhǎng)終端開(kāi)路線輸入阻抗為0，與串聯(lián)諧振電路相同，故等效為并聯(lián)串聯(lián)諧振電路。四分之一波長(zhǎng)終端短路線輸入阻抗為∞，與并聯(lián)諧振電路相同，故等效為并聯(lián)并聯(lián)諧振電路。36/702024/5/837

衰減器Vs.移相器

衰減器作用對(duì)經(jīng)過(guò)它微波能量產(chǎn)生衰減。散射矩陣移相器作用對(duì)經(jīng)過(guò)它微波信號(hào)產(chǎn)生一定相移，但能量無(wú)衰減。散射矩陣37/702024/5/838衰減器按是否可調(diào)分類固定衰減器可變衰減器按工作原理分類吸收衰減器（有能量損耗）截止衰減器（無(wú)能量損耗）38/702024/5/839吸收式衰減器工作原理在波導(dǎo)內(nèi)放入與電場(chǎng)方向平行吸收片。當(dāng)微波能量經(jīng)過(guò)吸收片時(shí)，將吸收一部分能量而產(chǎn)生衰減。衰減器39/702024/5/840作用接在傳輸系統(tǒng)終端單端口微波元件，能幾乎無(wú)反射吸收入射波全部功率（ρ=1，Γ=0）。組成匹配負(fù)載是由吸收材料和匹配段組成。依據(jù)吸收材料幾何形狀面吸收式：用于小功率微波系統(tǒng)體吸收式：用于大功率微波系統(tǒng)依據(jù)吸收材料種類固體：金屬電阻膜，碳化硅液體：水匹配負(fù)載40/702024/5/841匹配負(fù)載設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)微波匹配負(fù)載基本標(biāo)準(zhǔn)

端口在盡可能寬頻帶內(nèi)保持阻抗匹配，要求吸收材料邊界遲緩過(guò)渡。采取功率容量大吸收材料，吸收材料盡可能放置在強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)。41/702024/5/842匹配負(fù)載匹配元件主要技術(shù)指標(biāo)功率容量功率容量為數(shù)百毫瓦以下匹配負(fù)載為小功率匹配負(fù)載。工作帶寬寬帶匹配負(fù)載：相對(duì)帶寬>10％帶內(nèi)駐波比

ρ=1.05~1.20是比很好匹配負(fù)載

相當(dāng)于99.998％~99.2％入射功率被負(fù)載吸收。42/702024/5/843123414匹配負(fù)載應(yīng)用微波元器件閑置端口都必須配置匹配負(fù)載。波導(dǎo)型定向耦合器

4端口配置了一個(gè)小功率匹配負(fù)載。微帶線型耦合器

4端口配置了一個(gè)50歐姆匹配負(fù)載（盡管從理論上講4端口是沒(méi)有輸出）。43/702024/5/844阻抗調(diào)配器和阻抗變換器

在微波系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)碰到反射問(wèn)題負(fù)載阻抗與傳輸線特征阻抗不相等相同類型而不一樣特征阻抗傳輸線相連接不一樣類型傳輸線相連接傳輸線中接入一些必要器件反射波影響使負(fù)載得不到最大功率功率容量和效率都會(huì)降低在大功率時(shí)還會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象在微波測(cè)量系統(tǒng)中又會(huì)影響測(cè)量精度消除反射波44/702024/5/845阻抗調(diào)配器和阻抗變換器匹配方法插入可調(diào)電抗元件或阻抗變換元件，產(chǎn)生新反射波來(lái)抵消原來(lái)反射波，到達(dá)匹配。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)阻抗調(diào)配器

元件參數(shù)可調(diào)，采取Smith圓圖來(lái)確定阻抗調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)電抗元件參數(shù)。阻抗變換器利用網(wǎng)絡(luò)綜正當(dāng)設(shè)計(jì)出滿足一定技術(shù)指標(biāo)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。一旦依據(jù)需要設(shè)計(jì)好以后不能任意改變。45/702024/5/846阻抗調(diào)配器和阻抗變換器阻抗調(diào)配器分支調(diào)配器電納調(diào)整范圍：-∞~+∞單支節(jié)調(diào)配器、雙支節(jié)調(diào)配器、三支節(jié)調(diào)配器用于雙線、同軸線螺釘調(diào)配器電納調(diào)整范圍：0~+∞單螺釘、雙螺釘、三螺釘、四螺釘用于波導(dǎo)46/702024/5/847阻抗調(diào)配器和阻抗變換器單節(jié)

/4阻抗變換器缺點(diǎn)頻帶窄ZC1、ZC3差距大時(shí)，尺寸突變大，不連續(xù)電容大47/702024/5/848多節(jié)λ/4階梯阻抗變換器n節(jié)有（n+1）個(gè)階梯，產(chǎn)生（n+1）個(gè)反射波到輸入端，產(chǎn)生疊加效果，在一些頻率上全部（部分）抵消，形成匹配。在較寬頻帶內(nèi)有較小反射系數(shù)。阻抗調(diào)配器和阻抗變換器48/702024/5/849漸變線阻抗變換器只要增加階梯級(jí)數(shù)就能夠增加工作帶寬。但增加了階梯級(jí)數(shù)變換器總長(zhǎng)度也要增加、尺寸會(huì)過(guò)大,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就愈加困難，產(chǎn)生了漸變線代替多階梯。漸變線，是指其特征阻抗按一定規(guī)律平滑地由一條傳輸線特征阻抗過(guò)渡到另一條傳輸線特征阻抗。阻抗調(diào)配器和阻抗變換器49/702024/5/850連接元件接頭：把相同傳輸線連接在一起裝置。轉(zhuǎn)換元件：把不一樣類型傳輸線連接在一起裝置。接頭連接點(diǎn)電接觸可靠，不引發(fā)電磁波反射。輸入駐波比盡可能小（ρ<1.2）。工作頻帶要寬。電磁能量無(wú)泄漏。結(jié)構(gòu)要牢靠，裝拆方便，輕易加工。微波連接元件50/702024/5/851轉(zhuǎn)換元件功效

阻抗匹配模式變換同軸線―波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器作用將TEM波轉(zhuǎn)換為T(mén)E10波。原理經(jīng)過(guò)調(diào)整探針插入深度h，使在波導(dǎo)內(nèi)激勵(lì)場(chǎng)最大。經(jīng)過(guò)調(diào)整插入位置d，使波導(dǎo)內(nèi)反射、傳輸波同相。利用波導(dǎo)高通特征過(guò)濾掉所激勵(lì)高次模。微波轉(zhuǎn)換元件51/702024/5/852波導(dǎo)―微帶轉(zhuǎn)接器作用將TE10波轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)TEM波。原理波導(dǎo)：Ze=400-500Ω，微帶線：Z0=50Ω在波導(dǎo)與微帶線之間加一段脊波導(dǎo)過(guò)渡段，使微帶線與波導(dǎo)間結(jié)構(gòu)漸變，減小不連續(xù)性帶來(lái)反射，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。微波轉(zhuǎn)換元件52/702024/5/853微波分支元件分支元件作用功率分配：將一路能量分為多路。功率合成：將多路能量合為一路。要求不損耗功率。引發(fā)反射小。有一定工作頻帶。53/702024/5/854波導(dǎo)分支元件波導(dǎo)單T分支E-T分支分支波導(dǎo)寬面與E面（TE10模電場(chǎng)所在平面）一致。H-T分支分支波導(dǎo)寬面與H面（TE10模磁場(chǎng)所在平面）一致。54/702024/5/855波導(dǎo)分支元件E—T分支（總與反相聯(lián)絡(luò)）口輸入，、都有輸出口輸入，、都有輸出口輸入，、等幅反相輸出（分路，S13=-S23）、等幅同相輸入，口無(wú)輸出、等幅反相輸入，口輸出最大（合成）55/702024/5/856波導(dǎo)分支元件H—T分支（總與同相聯(lián)絡(luò)）口輸入，、都有輸出口輸入，、都有輸出口輸入，、等幅同相輸出（分路，S14=S24）、等幅同相輸入，口輸出最大（合成）、等幅反相輸入，口無(wú)輸出56/702024/5/857波導(dǎo)分支元件雙T（可逆、無(wú)耗、對(duì)稱四端口網(wǎng)絡(luò)）將含有共同對(duì)稱面E―T和H―T組合起來(lái)?？谳斎?，、等幅反相輸出，口輸出為0（S13=-S23，S43=0

）口輸入，、等幅同相輸出，口輸出為0（S14=S24，S34=0

）、等幅同相輸入，口無(wú)輸出，口有輸出、等幅反相輸入，口有輸出，口無(wú)輸出

、平分臂，、隔離臂。57/702024/5/858波導(dǎo)分支元件魔T（匹配雙T）-理想3dB定向耦合器匹配特征在理想情況下，四個(gè)端口完全匹配。只要

、

口匹配（S11=S22=0），、口一定匹配（S33=S44=0）。隔離特征

當(dāng)、口含有隔離特征時(shí)（S34=S43=0），則

、

口也含有隔離特征（S12=S21=0）。平分特征當(dāng)信號(hào)由

口輸入時(shí)，則反相等分給

、

口（S13=-S23）。當(dāng)信號(hào)由

口輸入時(shí)，則同相等分給

、

口（S14=S24）。當(dāng)信號(hào)由

口輸入時(shí)，則同相等分給、口（S31=S41）。當(dāng)信號(hào)由

口輸入時(shí)，則反相等分給、口（S32=-S42）。58/702024/5/8594端口：隔離端口2端口：直通端口1

端口：輸入端口3端口：耦合端口定向耦合器定義一個(gè)含有定向傳輸特征四端口元件，由耦合裝置聯(lián)絡(luò)在一起兩對(duì)傳輸系統(tǒng)組成。根本：“①、②”是一條傳輸系統(tǒng)。副線：“③、④”為另一條傳輸系統(tǒng)。59/702024/5/860按傳輸線類型（a）微帶分支定向耦合器（b）波導(dǎo)單孔定向耦合器（c）平行耦合線定向耦合器（d）波導(dǎo)匹配雙T（e）波導(dǎo)多孔定向耦合器（f）微帶混合環(huán)定向耦合器60/702024/5/861定向耦合器61/702024/5/862定向耦合器技術(shù)指標(biāo)耦合度C指輸入端口“①”輸入功率P1和耦合端口“③”輸出功率P3之比。耦合度越大，耦合越弱。隔離度I指輸入端口“①”輸入功率P1和隔離端“④”輸出功率P4之比。62/702024/5/863定向耦合器技術(shù)指標(biāo)定向度D(D=1-C)指耦合端口“③”和隔離端口“④”輸出功率之比。表示定向耦合器定向傳輸性能（D愈大，隔離端口輸出愈小，定向性愈好）。輸入駐波比ρ

端口“②、③、④”都接匹配負(fù)載時(shí)輸入端口“①”駐波比。工作頻帶寬度

指定向耦合器上述C、I、D、ρ等參數(shù)均滿足要求時(shí)工作頻率范圍。63/702024/5/864雙分支定向耦合器若①和③端口反向，稱為反向定向耦合器。