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文档简介

3. 微波网络及网络参数3.1 具有特定内容（含义）的特殊微波网络3.1.1 平行耦合线定向耦合器图28平行耦合线定向耦合器3.1.2 兰格（Lange）定向耦合器 图29 Lange定向耦合器3.1.3 威尔金森（Wilkinson）功分器/合路器图30功分器/合路器3.1.4 阶梯阻抗变换器图31阶梯阻抗变换器3.1.5 微带线低通滤波器 图32微带线低通滤波器3.1.6 平行耦合线带通滤波器 图33平行耦合线带通滤波器3.1.7 其它，如交指滤波器、谢夫曼移相器及分支线定向耦合器等，也都具有固定（特定）的网络形式。3.2 一般网络微波网络是由各种微波元件根据需要组合而成，所以网络的形式具有任意性。上面介绍的那些特殊网络只是其中一些典型的形式而已。一般来说，简单的网络通常是窄带的电路，如g/4线。这一点，在设计宽带匹配电路时，需要引起注意。3.3 网络参数我们经常使用S参数（即散射参数）来描述微波网络。以下面的二端口网络为例。图34 二端口微波网络在图34所示的二端口微波网络中，a1和b1分别为端口1的归一化入射电压波和反射电压波；a2和b2分别为端口2的归一化入射电压波和反射电压波。二端口微波网络的输入和输出之间的关系可以表示为 （1）即 其中 （2）式（1）称做散射方程，叫散射矩阵或散射参数。由式（1）可以得出二端口网络的S参数为： S11=，即当端口2匹配时（ZL=Z0），端口1的反射系数； S22=，即当端口1匹配时（ZS=Z0），端口2的反射系数； S12=， 即当端口1匹配时，端口2到端口1的传输系数； S21=，即当端口2匹配时，端口1到端口2的传输系数。通过上面的分析我们可以看出，微波网络的S参数具有确定的物理意义。实际上，我们以往所经常使用的如Z参数、Y参数和H参数等均可以通过计算与S参数互相换算。但在微波频率上，只有S参数是可以测量出来的，这样也就解决了微波网络参数的测量问题。另外，对于端口数为N的多端口网络，我们同样可以得到类似于式（1）的表达式，这时为NN维的矩阵。4. 史密斯（Smith）圆图Smith圆图是一个非常有用的图形化的匹配电路设计和分析工具，且方便有效，在微波电路设计过程中会经常用到。另外，Smith圆图有阻抗圆图和导纳圆图两种形式，可以视具体情况选用。 图35 Smith阻抗圆图 图36 Smith圆图的应用示例 图37 图解用的Smith圆图标准图纸由图35我们可以看到，在Smith阻抗圆图中存在等电阻圆、等电抗线、纯电阻线、电感平面（jL
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