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毕 业 设 计（论 文） 带电缆防水型二路功分器的设计 系 别：电子工程系 专业名称：通信工程 学生姓名： 学 号： 指导教师姓名、职称： 完成日期 2007 年 05 月 25 I 带电缆防水型二路功分器的设计 摘摘 要要 随着现代电子和通信技术的飞跃发展，信息交流越发频繁，各种各样电子 电汽设备以大大影响到各个领域企业及家庭。无论哪个频段工作的电子设备， 都需要各种功能的元器年，既有如电容、电感、电阻、功分器等无源器件，以 实现信号匹配、分配、滤波等；又有有源器件共同作用。微波系统不例外地有 各种无源、有源器件，它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换。现代 无源器件中，微带功分器从质量及重量日显重要。 第一部分作为绪论，介绍了无源器件的情况及应用； 第二部分介绍了微波的情况； 第三部分全文研究的主要内容，介绍了微带线及其原理； 第四部分屏蔽外界干扰信号的影响； 第五部分衡量功分器性能的参数； 第六部分作为全文的焦点，介绍了功分器工作原理及计算公式； 第七部分设计部分 ； 第八部分误差分析。 关键词 ：VSWR(驻波比)； 插入损耗； 隔离度 II The design of splitter With waterproof cable-In-power Abstract Nowadays，with the rapid development of modern electronic and correspondence technology，the communication of information becomes more and more frequentlyand various. Electronic and electrical equipments has had great effect on all domains， enterprises and families.The electronic equipments，no matter work with which frequency and bandwidth，all need electronic components with different functions.These components，not only include the ones without source spare part such as capacitances，inductances，resistances and the power splitter to make the signal matched，distributed and filtered the waves，but also include the ones with source spare part to work together. Without exception， the microwave system also has electronic components with and without source spare part， whose function is to make necessary disposal and transform to the microwave signal.Especially among the modern electronic components without source spare part， the power splitter of tiny bandwidth become more and more important on both quality and weight. The first part，the exordium has introduced the circumstance and application of electronic components without source spare part. The next part has told the instance of the microwave. The third part ，as the main content，what the disquisition studies has introduced the tiny bandwidth line and its theory. The fourth part has introduced how to screen out the influence of the interferefering signal. The fifth part has introduced parameters to scale the function of the power splitter. The sixth part， as the focus of the whole disquisition， has introduced the working theory of the power spilter and the calculate expressions. The severnth part has introduced the all of the design. And the last part has told the error analysis. Keywords: VSWR；insertion loss；isolation III 目 录 摘摘 要要 .I ABSTRACT.II 1绪论绪论.1 1.1 当今形势的分析 .1 1.2 研究的内容及意义 .1 2 微波的一般常识微波的一般常识.2 2.1 常用微波频段 .2 2.2 微波波长的的特点 .2 2.3 麦克斯韦的发现 .2 2.4 射频/微波的优缺点.2 2.5 射频/微波铁三角关系.3 3 微带线的基本设计微带线的基本设计.4 3.1 微带线的简单介绍 .4 3.2 微带线的分类 .4 3.3 微带线的结构 .4 3.4 微带线基本设计参数 .5 3.5 导线的损耗 .6 3.6 似静电场 .7 3.7 带线设计公式 .8 3.8 带线实际设计 .9 4 金属屏蔽盖的设计金属屏蔽盖的设计.11 4.1 屏蔽的原因 .11 4.2 屏蔽的结构及原理 .11 4.3 屏蔽及衰减 .12 4.4 电磁泄漏及抑制 .12 5 功分器性能参数概念介绍功分器性能参数概念介绍.14 5.1 驻波比 .14 5.2 频率范围 .14 5.3 承受功率 .14 5.4 插入损耗 .14 5.5 隔离度 .15 5.6 平衡 .15 5.7 S 参数 .15 5.8 防水等级.16 6 功分器原理及有关参数求解公式功分器原理及有关参数求解公式.17 6.1 功分器原理 .17 6.2 分析求解重要参数 .18 IV 6.3 R 值的求解及等效图电路.18 6.4 双臂的设计及逆应用.21 7 具体设计的确定和误差分析具体设计的确定和误差分析.22 7.1 设计的参数指标:.22 7.2 设计的准备与仿真 .23 7.3 微带线的设计 .24 7.4 隔离电阻的设计 .26 7.5 屏蔽盖板和电缆的设计 .26 7.6 防水电缆的设计 .26 8 测试结果及误差分析测试结果及误差分析.30 8.1 测试出结果图形 .30 8.2 误差分析 .31 8.21 人为误差.31 8.22 仪器误差.32 8.23 外界误差.32 结论结论.33 参参 考考 文文 献献.34 致谢致谢.35 1 1 绪论 1.1 当今形势的分析 现代电子工业的技术进步，单位面积上的电路功能越来越多，产品尺寸越 来越小，成本越来越低，而可靠性却不断提高。这些因素促使电子行业做出更 大努力，充分利用这些技术进步开拓更多的领域。为此，微波和射频技术也随 着蔓延到各个方面。在商业等领域，其现代应用包括峰窝电话、个人通信系统、 无线局域数据网、分全球定位系统（GPS）、广播和电视直播卫星、微波环境 遥感系统等。特别是防卫系统大量依靠微波技术无源和有源测向、通信以及武 器操控系统。这样业务的发展意味预见的将来在微波工程方面不存在缺乏挑战 性的课题。作为无源器件的各类功发器也随即发明应用1。 1.2 研究的内容及意义 本文主要是研究无源器件中小灵通防水二路功分器的设计，从各个内容透 析各部分的设计，重点讲述了关键技术微带线、功分器的工作原理、实际防水 功分器的整个设计过程，并提及主要误差的来源及处理方法。内容由外到内， 逐渐贴切主题。 无论国防、现代移动通信或是汽车，家电行业，功率分配与合成是在所难 免的，各种天线设计或是有源电路板，往往必须通过无源器件功分器的辅助才 能发挥其原有功能及作用。主要应用于微波传输与接收的过程。微带功分器体 积小巧、重量轻、宽频带的优点更使许多人所推崇。应用中多种情况下都要求 产品密封防水防尘。防水功分器作为客户需求的一种产品，可应用于水下器件 连接，埋藏地下，或是应用于户外外接电缆防湿防尘仪器之间的连接等。这样 无论我们在何种环境，都能充分分配资源及资源的合成，使之应用范围更为广 泛。 2 2 微波的一般常识 2.1 常用微波频段 微波是电磁波介于超短波与红外线之间的波段。它属于无线电波中波长最 短的波段，其频率范围从 300MHz 至 3000GHz 通常又将微波波段划分为分米波、 厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段，在通信和雷达工程上还使用打丁字母 表示微波更细的分波段。对于微波频率的无线电波，其波长远大于电系统的实 际尺寸，可用集总参数电路的理论分析，即为电路的分析法；频率高于微波波 段的光波、X 射线、射线等，其波长远小于电系统的实际尺寸，因此可用光 学理论进行分析，而微波则由于其波长与电系统的实际尺寸相当，不能用普通 电子学中电路的方法研究或光的方法研究，而必须采用场的观点研究：即麦克 斯韦方程组出发，结合边界条件来研究系统内部结构，这就是场分析法。 2.2 微波波长的的特点 正是由于微波波长的特殊性，所以有以下特点：似光性；穿透性； 宽频带特性；热效应特性；散射特性；抗低频干扰特性；视距传播 特性；分布参数的不确定性；电磁兼容与电磁环境污染。 2.3 麦克斯韦的发现 麦克斯韦发现，光的本质上具有电磁特性，随后建立了静电场和静磁场的 数学理论，之后又对该理论进行了扩展，包括法拉第电磁感应定律。经典麦克 斯韦方程的精髓是从理论上预测了电磁波的存在，导致了频率范围从 0Hz 到 射线频率的电磁波谱概念。电磁波是一种时变波，这个场包括电场分量和磁 场分量，可从波源向外传递能量。麦克斯韦四大定律可以定性描述如下：第一 定律（E），自然电荷是单极性的，即依据极性确定规则，或是正电荷，或者是 负电荷；第二定律（H），传导电流的导体产生磁场，与电荷不同，磁场具有 偶极性，通常用闭合环路表示；第三定律，变化的电场产生变化的磁场；第四 定律，放加给系统一个变化的磁场将引起系统内产生一个阻碍磁场变化的变化 电场。第四定律揭示了电场和磁场之间的关系。同时，麦克斯韦定律直接会影 响到基片和导体的设计。2 2.4 射频/微波的优缺点 由上述可归纳出有以下优点：频带宽。可传输信息量大。分辨率高。 连续波多普勒雷达的频偏大，成像更清晰，反应更灵敏。尺寸小，电路元件 体积小。干扰小。不同设备相互干扰小。速度快。数字系统的数据传输和 3 信号处理速度快。频谱宽。频谱不拥挤，不易拥堵，军用设备更可靠。 但同时会滋生出一些局限性。主要有：元器件成本高；辐射损耗大 ；大量使用砷化镓器件，而不是通常的硅器件；电路中无件损耗大，输出 功率小；设计工具精度低，成熟技术少。这些问题是我们必须面对的，在工 程中应合理设计电路，取得一个比较好的折中方案2。 2.5 射频/微波铁三角关系 射频/微波工程中所要解决的核心问题有以下三大主要方面：频率、阻抗和 功率。只要合理地处理好三者的关系，就能实现预期的电路功能。由于频率、 阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标，故将其称为铁三角。它能形 象地反映射频/微波工程的基本内容。这三方面既有独立特性，又相互影响。 铁三角的内涵作以下简单介绍。 频率是最基本的一个参数，对应于无线系统所工作的频谱范围无线系统工 作的频谱范围，也规定了所研究的微波电路的基本前提，进而决定微波结构形 式和器件材料。 功率用来描述信号能量的大小。所有电路或系统的设计目标都是实现能量 的最佳传递。影响的主要电路有：衰减器，功分器（合成器），耦合器和放大 器。 阻抗是特定频率下，描述各种电路对信号能量传输的影响的一个参量。工 程实际中，应设法改进阻抗特性，实现能量的最大传输。 4 3 微带线的基本设计 目前应用的微波集成电路有两种：第一种称为集中参数型号集成电路，其 特点是电感、电容、电、阻等电路元件均为集中参数，尺寸小于工作波长，借 助于蒸发、淀积、光刻等工艺印制在介质基片上，和有源微波固体器件连接后 即构成整个微波集成电路。第二种即分布参数型集成电路或微带集成电路（简 称微带电路），电路元件由分布参数的微带线构成。它包含按设计图形印制在 介质基片一面的导体带条和别一面的金属接地板，图形的尺寸可以和工作波长 比拟，和微波固体器件连接后即成整个微带电路。将两者进行比较：前者的工 作频带宽，某些电路元件特性理想，集成度也比较高，但其工艺比较复杂，质 量不易保证，并且由于电路元件的精度难于担高，从而使整个电种特性的一致 性差；而对微带电路，只要保证精确的印制工艺，就可得到较高的电路质量， 故目前实际使用的大部分都是这种电路。 3.1 微带线的简单介绍 常见的传输线有同轴线、微带线、带状线、矩形波导、圆波导等。由于材 料的不和结构的不同，每种传输线的传播常数不同。所以，传播常数的计算是 各种传输线研究的核心内容。 微带线是一种准 TEM 波传输线，结构简单，计算复杂。由于各种设计公式 都有一定的近似条件，因而很难得到一个理想的设计结果，但都能够得到比较 满意的工程效果。加上实验修正，便于器件的安装和电路调试，产品化程度高， 使得微带线已成为射频/微波电路中首选的电路结构。 3.2 微带线的分类 目前，微带传输线可分为两大类：一类是射频/微波信号传输类的电子产 品，这一类产品与无线电的电磁波有关，它是以正弦波来传输信号的，如雷达、 广播电视和通信；另一类是高速逻辑信号传输类的电子产品，这一类产品以数 字信号传输的，同样也与电磁波的方法传输有关，这一类产品开始主要应用在 计算机等中，现在已迅速推广应用到家电和通信类电子产品上。 3.3 微带线的结构 微带是微波频率应用最广泛的传输媒介。它的开放结构便于集成和装配分 立式单片元件，使生产、组装、调试和返修变得更加轻松。如图，基本微带电 路由厚度为 h、相对介电常数为的介质基板构成，在基板一面覆盖一层宽为 r 、厚为 t 的线条图形，而在另一面覆盖一层金属地平面3。 5 3.4 微带线基本设计参数 微带线结构如上图，相关设计参数如下： 基板参数：基板介电常数、基板介质损耗角正切 tan、基板高度 h r 和导线厚度 t。导带和底板金属通常为铜、金、银、锡、铝。 电特性参数：特性阻抗、工作频率、工作波长和电长度。 z0 f 0 g 图 3-1 微带线俯视结构 微带线参数：宽度，长度 L 和单位衰减量。w AdB 构成微带的基板材料、微带尺寸与微带线的电性能参数之间存在严格的对 应关系。微带线的设计就是确定满足一定电性能参数的微带物理结构。 微带传输线设计中的问题就是找到一个满足阻抗要求的合适的比以及 h 有效相对介电常数（），它们之间相互依存。部分电场处在空气中， eff =1，剩余部分（Q）在基板内部，1。因此，有效介电常数值介于 rreff 两者之间。有效介电常数等于空气的介电常数加上基板与空气的介电常 eff 数之差与填充系数 Q 的乘积。这一表达式对所有将要讨论的微带线媒介都成立。 2-1 r =1+Q(-1) eff 填充系数 Q 用来度量在基板内的场量，此量值对确定至关重要，过 eff 去曾经用图解法来确定、h、和，现在一般都采用 CAD 方法来确定、 eff 6 h、和 4。 eff 3.5 导线的损耗 损耗是传输线的重要参量之一。大的线损往往是不允许的。尤其是微带线 的损耗要比波导、同轴线大得多，在构成微带电路元件时，其影响必须予以重 视。微带线的损耗分成三部分： A），介质损耗。当电场通过介质时，由于介质分子交替极化和晶格来回 碰撞，而产生的热损耗。为了减少这部分损耗，应选择性能优良的介质如石英 等作为基片材料。 B），导体损耗。微带线的导体带条和接地板均具有有限的电导率，电流 通过时必然引起热损耗。在高频情况下，趋肤效应减小了微带导体的有效截面 积，更增大了这部分损耗。由于微带线横截面尺寸远小于波导和同轴线，导体 损耗也较大，是微带线损耗的主要部分。 C），辐射损耗。由微带线场结构的半开放性所引起。减小线的横截面尺 寸时，这部分损耗很小，而只在线的不均匀点才比较显著。为避免辐射，减小 衰减，并防止对其它电路的影响，一般的微带电路均装在金属屏蔽盒中。 值得说明的是，当工作频率提高、或微带线横越截面尺寸过大时，微带线 上不仅仅为单一的 TEM 波，还存在着波导波型、表面波型的影响，统称为高次 型。在考虑工作频率及选择微带线尺寸时，应令所有高次型都截止，否则将影 响微带电路的正常工作。即使在高次型都截止条件下，当工作频率提高时，微 带线将呈现出非 TEM 波特性，即有效介电常数和特性阻抗将随频率而变，称为 微带线的色散特性。当频率很高时，应根据以下 1-2、1-3、1-4 式进行修正。 2-2 err 、 e f h w z f 、 h、 )( 0 ) 1(13 0 2 1 6 10 2-3 h r z f 0 4 1 0 ) 1( 95 . 0 当时，1-2 应当稍加变化为：4 h w 2-4 e 、 rre f wz f h h )( 0 )1)(1(3 0 2 1 6 3 10 7 3.6 似静电场 把侧壁放置在处，其中，所以侧壁不会影响位于带状导体 2 a x da 周围的场力线。这样，我们就可以求解两侧壁之间区域的拉普拉斯方程 2-5 y a xyx t 0 , 2 | , 0),( 2 和边界条件 2-6 处在 处在 、yyx a xyx 0,0),( 2 ,0),( (把导带中心定义为 0 点坐标) 图 3-2 微带线截面结构 因为存在由空气/电介质分界面定义的两个区域，在金属带上有电荷不连续 性，所以在这些区域分别有的表达式，采用分离变量法求解式，并利 ),(yx 用边界条件得到通解为 1,3,. / 1,3. cos0 ( , ) cos n y n x naa n n y a n x na n Ashyh x y Behy 2-7 现在电势在 y=h 处心须连续，所以由上式可得到 2-8eBA a dn nn a dn sinh 即如有 2-9 1,| |/2 0,| |/2 xw xw s 根据 8 2-10 由求导ED 接着可利用三角函数的正交性，求出。 An 总电荷 2-11 对地电压 h y dyyxEV 0 ),0( 2-12 V Q C 1 2-13 求得电容 。 、可由公式分别令 r基片的 r 和 r1 求得 C1C a 1 a C C e 1 1 2-14 于是可得特征阻抗为 2-15 其中。5smc/3 10 8 3.7 带线设计公式 微带的阻抗与、h、和的关系由下式给出。 h 2-16 836 . 0 0724 . 0 735. 11 ( 377 0 h rr h 或是给定微带线的尺寸，特征阻抗可以计算为 ),(),( ),(),( 00 hyxEhyxE hyxDhyxD yry yys WxdxQ W W s 2/ 2/ )( 11 0 1 cCCv Z e p 9 2-17 608 ln(),1 4 120 0 ,1 1.393 0.667ln(1.444) e e dw w d wd w d ww dd Z 对于给定的特征阻抗和介电常数，比值可以求得为 Z0rd w 2-18 2 8 , 2 2 1 20.61 1 ln(21)ln(1)0.39,2 2 A A r rr w d w d w BBB d e e 其中， ) 11 . 0 23 . 0 ( 1 1 2 1 60 0 rr rrz A rz B 0 2 377 当基板厚度 h 给定时，阻抗主要由线宽决定，因为电感量随着横截面增加 而降低，影响电场分布。对 50的传输线，线宽与基板厚度 h 之间的比值作 为基板介电常数的函数。各种基板材料以其介电常数值标注。制作在 rr 的熔融石英上的 50传输线宽度的两倍。同时走线的厚度影响特征阻 3.88 r 抗的一个重要因素，走线厚度越大，其特征阻抗就越小，成反比关系，但其变 化范围相对是较小的。 3.8 带线实际设计 可以看出，计算是相当复杂的。每一个电路的设计都使用一次这些公式是 不现实的。经过几十年的发展，使得这一过程变得相当简单。微带线设计问题 的实质是求给定介质基板情况下阻抗与导带宽度的对应关系。目前主要有： 查表格。早期微波工作者针对不同介质基板，计算出物理结构参数与电性 能参数之间的对应关系，建立了详细的数据表格。这种表格的用法步骤是： 按相对介电常数选表格；查阻抗值、宽高比、有效介电常数三者的对 h w e 10 应关系，只要已知一个值，其它两个就可查出；计算，通常 h 已知，则 w 可 得，由求出波导波长，进而求出微带线的长度。 e 用软件。许多公司已开发出了很好的计算微带电路软件。如 AWR 的 Microwave Office，输入微带的物理参数和拓扑结构，就能很快得到微带线的电 性能参数，并可调整或优化微带线的物理参数。 数学计算软件 Mathcad11 具有很强的功能。只要写入数学公式，就能完成 计算任务。 总之，阻抗控制在阻抗设计中是十分重要的一个环节，通过阻抗控制可以 有效解决高速数字电路由传输线反射带来的信号完整性问题。虽然涉及到线路 密度、印制电路板成本等多方面因素，不一定能对所有传输线都进行端接，但 通常对于时钟等重要高速节点必须通过端节来达到需要信号完整性品质。可以 采用相应的仿真软件进行设计的预先估计，同时严格控制生产工艺，这样可以 保证制造出来的印制电路板不会出出阻抗问题，避免很多问题的出现5。 11 4 金属屏蔽盖的设计 4.1 屏蔽的原因 实际上，对于电磁场来说，其电场与磁场分量总是同时存在的。只是在频 率较低时，且满足近场条件情况下，当干扰源特性不同时，则电场和磁场分量 差别较大。对高电压小电流干扰源，近场是以电场为主，其磁场分量可以忽略 不计。这时只要采用电屏蔽：而对于低电压、大电流的干扰源，近场是以磁场 为主的，甚么其电场分量可忽略，因此只需采用磁屏蔽。但当是当频率较高， 即干扰超过 150KHz 时，电子设备的元器件和导线的几何尺寸逐渐可与电磁波 的波长相比拟，电磁辐射能力随频率增高而增强。当干扰源与接收器之间的间 距足够大时，电容性耦合的作用很小，而辐射耦合成为传递干扰的主() 2 r 要方面，频率越高，作用越大。因而需要在传递干扰的途径上设置屏蔽障以衰 减干扰能量，这种抗电磁辐射干扰的措施称为电磁屏磁。 4.2 屏蔽的结构及原理 电磁屏蔽是利用辐射电磁场在金属界面上的反射和金属层的吸收抑制电磁 辐射干扰的、根据电磁场理论。当电磁波入射到金属表面时，被分为两部分： 一部分被反射；另一部分穿过界面继续传播，并在金属内传播途中不断受到衰 减，穿过第一界面的能量；经衰减后到达第二界面时，有一部分穿过第二界面， 成为干扰。 图 4-1 金属板的屏蔽作用 入射能量P 1 第一边界反射损耗R1 屏蔽金属厚度 吸收损耗 A 第二边界反射损耗R2 多次反射损耗衰减 B 通过屏蔽的能量P2 12 接收器的残余能量；另一部分被第二界面反射，再次折回到第一界面去。 于是在金属屏蔽层内，能量被多次折射和吸收。我们将被金属两表面反射的能 量总和称为反射损耗，通过第一界面并消耗在金属内部的那部分能量称为吸收 损耗，还有一小部分能量消耗在金属内部多次反射过程中。根据电磁感应原理， 干扰波到达屏蔽金属表面时，将在金属内部感应出电流，此电流还会产生再生 辐射；再生辐射与干扰波相位相反，并力图抵消干扰波影响。根据这一原理， 电磁屏蔽必须选用浪导体材料，尽量减少开孔数量，特别注意不要有与感生电 流流向垂直的长孔，因为这样会切断或阻碍高频感应电流的流通。 4.3 屏蔽及衰减 屏蔽体对电磁波的衰减是三个因素共同作用的结果：第一是反射作用，是 由电磁波传播到金属表面时，空气、金属交界面阻抗的不连续性造成的；第二 是屏蔽材料吸收作用，即未被屏蔽体表面反射而透射入屏蔽体的电磁能量，继 续在屏蔽体内传播时被屏蔽材料所衰减；第三是金属板内部多次反射造成的衰 减，这一部分衰减是由屏蔽体内尚未衰减完的剩余电磁能量，传播到屏蔽体的 另一个表面时，又遇到金属和空气阻抗不连续界面而再次发生反射，并重新折 回屏蔽体内而产生的，因此，可以用数学公式把理想情况下的电磁屏蔽效能表 示为 S=A+R+B 3-1 式中 S金属板的屏蔽效能（dB）； A金属板内部吸收损耗衰减（dB）； R金属板外部反射损耗衰减（dB）， B金属板内多次反射损耗衰减（dB）， 实际上，对于理想屏蔽体而言，除低频磁场外，获得 90dB 以上的屏蔽效 能是很容易的，但是实际在具体操作中屏蔽体并不理想状态下工作的，这是因 为屏蔽体往往存在缝隙和孔洞，或者在结构上存在一些不完整的因素，因此， 任何屏蔽体屏蔽效能都不可能达到理论计算结果。 4.4 电磁泄漏及抑制 一 缝隙电磁泄漏及其抑制 影响屏蔽完整性的主要因素是屏蔽上的接缝泄漏。从接缝中泄漏的电磁场强 度的估计公式为 3-2 eHH g t g 0 式中 在缝隙处被屏蔽的磁场强度； H0 13 从缝隙处泄漏的磁场强度； Hg t 金属板的厚度，即缝隙深度； g 金属板的缝隙宽度。 显然，缝隙越深越窄，泄漏出的磁场强度就越小。 要提高屏蔽性能，就要求每条接缝应该是电磁密封的。防缝隙泄漏有两种方 法。其一是采用永久性接缝的屏蔽。其二是采用可拆式接缝的屏蔽，通常采用 以下措施：增加缝隙深度结构；安装导电衬垫；涂导电材料；缩短 螺钉间距； 安装梳形簧片。 二孔洞电磁泄漏的抑制 当屏蔽体上具有正方体、矩形和圆形的孔洞时，也会引起电磁泄露。有以 下几种措施加以抑制：覆盖金属丝网；以多个小孔代替大孔；采用金属 波导管；常见孔洞的屏蔽等等。 在电场屏蔽中，反射损耗占主导地位。为了取得较好的屏蔽效果，应使反射 损耗尽可能大，而屏蔽材料的阻抗愈低，则反射损耗愈大。高导电性材料具有 较小阻抗，正好满足电场屏蔽（包括电磁屏蔽）的要求。在磁场屏蔽中，吸收 损耗占主导地位，高导磁性材料有较高的导磁率，而导磁率的增加可以极大地 提高材料的吸收损耗，从而提高磁场屏蔽的效果。 常用的高导电性材料主要有铜、铝、铁和其它导电性好的金属材料；常用 的高导磁性格料有坡莫合金、镍钢、冷轧硅钢和一般的电工软铁6。 14 5 功分器性能参数概念介绍 功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损 耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比 等。 5.1 驻波比 传输线上波腹面点电压振幅和波节点电压振幅之比为电压驻波之比，用 表示。每个端口的电压驻波比越小越好。 4-1min| max| U U 驻波：终端不匹配的传输线上各点的电压和电流由入射击队波和反射波 叠加而成。 5.2 频率范围 这是各种射频/微波电路的工作前担，功率分配器的设计结构与工作频率 密切相关。必须首先明确分配器的工作频率，才能进行设计。 5.3 承受功率 在大功率分配器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核心指标， 它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。一般地，传输线承受功 率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线、 要根据设计任务来选择用何种传输线。 5.4 插入损耗 输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想 等因素，考虑输入端的驻波比所带来的损耗。器件直通损耗，其计算公式为 所有的路数的输出功率之和与输入功率的比值，或单路的实际直通损耗减去 理想的分配损耗，一般理想分配损耗由下式获得： 理想分配损耗（dB）=10lg（1/N） 4-2 N 为功分器路数 15 N=2 3.0dB N=3 4.8dB N=4 6.0dB N=8 9.0dB N=16 12.0dB 5.5 隔离度 支路端口间的职