Chp4s56 - 4.5 4.5 基本电路单元的参量矩阵...

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Unformatted text preview: 4.5 4.5 基本电路单元的参量矩阵 基本电路单元 一. 基本电路单元 在微波电路中常用的电路单元有串联阻抗,并联导纳, 在微波电路中常用的电路单元有串联阻抗 在微波电路中常用的电路单元有串联阻抗,并联导纳, 均匀传输线和理想变压器,分别如图所示。 均匀传输线和理想变压器,分别如图所示。 基本电路单元的参量矩阵 二. 基本电路单元的参量矩阵 (a)图所示的串联阻抗为例求 它的[ 矩阵。 它的[A]和[S]矩阵。根 据A参量的定义 由网络的对称性, 由网络的对称性,有 A11 U1 = U2 U1 I2 =1 I2 =0 A12 = − =Z U 2 =0 A11 = A22 = 1 由网络的互易特性,即A11A22 —A12A21 =1,有 由网络的互易特性, A11 A22 − 1 =0 A21 = A12 串联阻抗的[ 串联阻抗的[A]矩阵为 1 Z [ A] = 0 1 Z % 1 Z = 1 Z % A = 0 网络的二端口传输线特性阻抗均为Z0,则 0 1 0 1 根据[ 根据 [ A]与[ S]参量的转换公式以及网络的对称 性和可逆性,可求得该网络的 得该网络的[ 矩阵。 性和可逆性,可求得该网络的[S]矩阵。 % % % % % A11 − A22 + A12 − A21 Z S11 = A + A + A + A = Z + 2 % % % % % 11 22 12 21 % 2 Z = S12 = % % +A +A % % % A11 + A12 Z +2 21 22 % Z S21 = S12 = Z + 2 % % S = S = Z 11 22 % Z +2 % Z 2 1 [S ] = % % Z + 2 2 Z 4.6 4.6 微波网络的工作特性参量 一 、电压传输系数T 网络输出端接匹配负载时,输出端参考面上的反射波电 网络输出端接匹配负载时, 压与输入端参考面上的归一化入射波电压之比, 归一化入射波电压之比 压与输入端参考面上的归一化入射波电压之比,即 ~ Ur2 T= ~ U i1 可逆二端口网络 = S 21 ~ U i 2 =0 T = S 21 = S12 % 的关系, [S]与 A 的关系,便得到 2 T = S21 = % % % % A11 + A12 + A21 + A22 二、 插入衰减 A 网络输出端接匹配负载时, 网络输出端接匹配负载时 , 网络输入端的入射波功率 Pi与 之比, 负载吸收功率PL之比,即 Pi A= ~ PL U = 0 i2 1~ Pi = U i1 2 1~ PL = U r 2 2 2 2 A= ~ U i1 ~ U r2 2 2 = 1 T 2 = 1 S 21 2 = ~ ~ ~ ~ A11 + A12 + A21 + A22 4 2 插入衰减等于电压传输系数平方的倒数。 插入衰减等于电压传输系数平方的倒数。 对于可逆二端口网络, 对于可逆二端口网络,则有 上式用分贝来表示, 上式用分贝来表示,则有 A= 1 S21 2 = 1 S12 2 = 1 T 2 L = 10lg A = 10lg 1 S21 2 (dB ) 三、插入相移θ 网络输出端接匹配负载时, 网络输出端接匹配负载时,输出端的反射波对输入端的入 射波的相移。 射波的相移。 ~ ~ U r 2 U r 2 j ( ϕ 2 −ϕ 1 ) T= ~ = ~ e U i1 U i1 θ = arg T = arg S 21 符号“ 的相角。 符号“arg”的意义是表示取它后面一个复数T的相角。 对于可逆网络: 对于可逆网络: S12=S21=T T = T e jθ = S12 e jϕ12 = S21 e jϕ 21 θ = ϕ12 = ϕ 21 四、 输入驻波比ρ 网络输出端接匹配负载时,输入端的驻波比。 网络输出端接匹配负载时,输入端的驻波比。 1+ Γ ρ= 1− Γ 输出端接匹配负载时, 输出端接匹配负载时,输入端反射系数即为S11,有 ρ= 1 + S11 1 − S11 或 S11 ρ −1 = ρ +1 2 可逆无耗网络仅有反射衰减, 可逆无耗网络仅有反射衰减,插入衰减与输入驻波比的关系 A= 1 S12 2 = 1 1 − S11 2 ( ρ + 1) = 4ρ = 1 S 21 2 输入驻波比是阻抗变换器的主要工作特性。 输入驻波比是阻抗变换器的主要工作特性。应尽可能减少 网络的输入驻波比,从而减少网络对信号源的影响。 网络的输入驻波比,从而减少网络对信号源的影响。 习题: 习题 习题: 4-8, 4-11, 4-13, 4-15 ...
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This note was uploaded on 04/11/2010 for the course EECS 530 taught by Professor Sarabandi during the Fall '08 term at University of Michigan.

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