《微波技术和天线》第四章--微波网络基础.ppt

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1、2022-7-1122022-7-1132022-7-1142022-7-1152022-7-1162022-7-1172022-7-1182022-7-1192022-7-11102022-7-11112022-7-1112yzj10zjtt)z(kkzjtt)z(kkzjttdye )2sin(EUeHEI )y, x(he )y, x(h)z , y, x(HU)y, x(ee )y, x(e)z , y, x(ECzjl dHIl dEUeIU，Sz*ttdSeHERe21P*UIRe21P ztwteHZEIZUcnUk(z)、Ik(z)：一维标量函数：一维标量函数, 反映了横向电磁

2、场各模式沿传反映了横向电磁场各模式沿传播方向的变化规律，称为播方向的变化规律，称为模式等效电压模式等效电压和和模式等效电流模式等效电流。n这里定义的等效电压、等效电流是形式上的这里定义的等效电压、等效电流是形式上的, 它具有不确定它具有不确定性性, 上面的约束只是为讨论方便。上面的约束只是为讨论方便。2022-7-1113Skk*SkkkdS)y, x(h)y, x(e)z(I )z(URe21dS)z , y, x(H)z , y, x(ERe21P1dS)y, x(h)y, x(eSkkkewkkkkzzhe1dshekekkkkkkttwzhe)z(I )y, x(h)z(U)y, x(

3、eHEz2022-7-1114例例4.1102104)()(Re21TEZEabzIzUP)()(sin1010zUxeeaxEEzjy101010sin( ) ( )j zxTEExHehx I zZa 200TE)a2/(1/Z10zjeAZU1)(1()jzeAIzeZ10TEeZabZaxAExesin)(11010axZZAExhTEesin)(1011010121021210abZZAETEe101E2bAzjeEbzU102)(1010()2jzTEaEIzeZzjeAZU1)(1( )jzeAI zeZ10TEeZabZ 2022-7-11152TEa21Z102022-7-1

4、11600ZIi ,Z/Vv1i /vi /vz011ZZZ)z( IZ/ )z(VivzZ)z( Ii ,Z)z(Vv0in00in00inininLLL11z ,11z2022-7-11172022-7-11182022-7-11192022-7-11202022-7-11212022-7-11222022-7-11232022-7-11242022-7-11251(2)1( )jzze )(1)()(1)(e11zZAzIzAzU)(1)(1)(einzzZzZ2211( )Re ( )( )1( ) 22eAP zU Z IzzZ 2022-7-1126eZUu eZIi 2022-7

5、-11272022-7-1128111 112 2221 122 2UZ IZ IUZ IZ I UZI211110IUZI 122220IUZI 111220IUZI 222110IUZI 2022-7-1129111111eeUuiIZZ222222eeUuiIZZ iZu 2022-7-1130ZU1I1U2I2211110IUZZI122220IUZZI11212220IUZ IZZII22121110IUZ IZZIIZZZZZ例例4.22022-7-113111111222211222IY UY UIY UY U IYU211110UIYU 111220UIYU 222110UIY

6、U 122220UIYU2022-7-1132 uyi 2e222e221e111e11YUuY/IiYUuY/Ii， 22221212112111/eeeeeeYYYYYYYYYYy2022-7-1133 UZIZYUZYUI U 1ZY0ZZZZZ2022-7-1134LU1I1U2I22111101UIYUj L112122201.UIIYUIj Lj L22111YYj L221211101UIIYUIj Lj L1111j Lj LYj Lj L0Y 不存在阻抗矩阵不存在阻抗矩阵例例4.32022-7-1135求如图所示双端口网络的求如图所示双端口网络的Z矩阵和矩阵和Y矩阵。矩阵。

7、例例4.4cbIcIcaIZZIUZZZIUZZZIUZ02222210212101111112| cbcccaZZZZZZZ CACCCBCBABAZZZZZZZZZZZZY)(112022-7-11362022-7-1137)2 , 1i (b21u21Puba21u21Pua2i2irii2i2iiniiii2022-7-113811111111111221)(21eeeeZZIUZIZUiua11111111111221)(21eeeeZZIUZIZUiub222222eeUI ZaZ222222eeUI ZbZ111112212222 baSSSSbabS a11122122 SSS

8、SS2022-7-1139011112|aabs ：表示端口表示端口1 1接波源、端口接波源、端口2匹配时匹配时, 端口端口1的反射系数。的反射系数。 ：表示端口：表示端口2接波源、端口接波源、端口1匹配时匹配时, 端口端口2的反射系数。的反射系数。 ：表示端口：表示端口2接波源、端口接波源、端口1匹配时匹配时, 端口端口2到端口到端口1的反的反 向传输系数。向传输系数。 ：表示端口：表示端口1接波源、端口接波源、端口2匹配时匹配时, 端口端口1到端口到端口2的正的正 向传输系数。向传输系数。可见可见, S矩阵的各参数矩阵的各参数是建立在端口接匹配负载基础上的反射系是建立在端口接匹配负载基础上

9、的反射系数或传输系数数或传输系数。 这样利用网络输入输出端口的参考面上接匹配负这样利用网络输入输出端口的参考面上接匹配负载即可测得散射矩阵的各个参量。载即可测得散射矩阵的各个参量。 022221|aabs021121|aabs012212|aabs2022-7-1140 n对于互易网络对于互易网络: : S12=S21n对于对称网络对于对称网络: S11=S22 n对于无耗网络对于无耗网络: S + S=I 其中其中,S+是是S的转置共轭矩阵的转置共轭矩阵, ,I I为单位矩阵。为单位矩阵。2022-7-1141 00jjeSe0|abs0a111120|022221aabsjaeabs021

10、121|jaeabs012212|例例4.52022-7-1142 000000222222ZZZZZZSZZZZZZL0a11112|abs011011101221211|22ZZZSabaabsaa例例4.600L0LL0LZ2ZZZZZZZZZ2022-7-1143122121211111SSSabin b1=S11a1+S12b2，b2=S12a1+S22Lb22022-7-1144s0sm022s0m0sm212m112S)( 2SSn多点测量法多点测量法2022-7-1145 22222112122111aTbTbaTbTa 22222221121111abTabTTTTba202

11、2-7-1146 1211232223abTbabaTba 33112133 bbaTTTbaa nTTTT21总2022-7-11472022-7-1148)n,.,2 , 1j , i (SS,YY ,ZZjiijjiijjiij2022-7-1149,1,2,ijijijijZjXYjBi jn)n,.,2 , 1j , i (TT ,SS,YY ,ZZjiijjjiijjiijjii 1TSS 11211222TSSSSS 2022-7-11502022-7-11512211j22j22j11j11eb b ,ea aeb b ,ea a2111112122j22222j11j1j11

12、111j12)( j21j1j21221eS S,eSeaeb a b S SeSeaeb a b S2022-7-1152 SP SP 1200jjePe 100000njjePe2022-7-11532022-7-1154222101irUiUTSU2112TSS2022-7-11552max112iiPU2212LrPU2max12221110lg10lg10lgiiALrPULPUS2022-7-11562211211SS212212112112r1r1i1r1i1i22r1iALLSS1lg10S11lg10UUUUUUlg10UUlg10L222222网络损耗引起网络损耗引起的吸收

13、衰减的吸收衰减（耗散损耗）（耗散损耗）输入端不匹配输入端不匹配引起的反射衰减引起的反射衰减（失配损耗）（失配损耗）0L22111AS11lg10LL110S10L 2212AS1lg10LL2022-7-11572002010212gLEPZZZ222max2121018gLiEPPSSZ0010201022222010201022121441110lg10lg10lg10lgLiLPZ ZZ ZLPZZZZSS010220102410lgiAZ ZLLZZiALL2022-7-115821argargTS122112211221jjjTT eSeSe2022-7-115911 1111111111SSS22111110lg10lg41ALS2022-7-11601122yjy 21422552412255yjyyjjSyjyyjj21425513TSjj22111310lg10lg2.18iALLdBS212argarg511.313Sj 111111311.771131SS例例4.8