微波技術(shù)微波技術(shù)第五章(1)課件

1、第五章 微波元件 低頻電路的基本元件：電阻、電容、電感，屬集中參數(shù)元件。微波電路由傳輸線和微波元件組成，是分布參數(shù)電路。了解微波元件的工作原理、特性、設(shè)計(jì)方法很重要。 按功能分：連接元件、終端元件、匹配元件、衰減與相移元件、分路元件、定向耦合元件、波型變換元件、濾波元件等；微波元件種類繁多。 按傳輸線分：波導(dǎo)型、同軸線型、微帶線型等；按端口分：一端口元件、 二端口元件、 三端口元件、 等等。第一節(jié) 一端口元件 只有一個(gè)端口的元件。n =1，其 S 矩陣退化為只有一個(gè)對(duì)角元 s11=G1為反射系數(shù)。常用的有短路負(fù)載、匹配負(fù)載、失配負(fù)載。在本章中，我們只介紹一些常用元件，以波導(dǎo)型為主，并著重定性分

2、析元件的工作原理與基本特性。波導(dǎo)型可變短路器一、短路活塞（可變短路器）短路活塞又稱短路器, 其作用是將電磁波能量全部反射回去。 實(shí)用中做成可調(diào)的短路活塞，要求有良好的電接觸。接觸處的損耗小, | G | 接近于1； 活塞移動(dòng)時(shí)，接觸處損耗變化??； 傳輸大功率時(shí)，接觸處不發(fā)生打火。 短路活塞按傳輸線形式分有同軸線型和波導(dǎo)型； 可調(diào)短路活塞相當(dāng)于長(zhǎng)線中，長(zhǎng)度可調(diào)的短路線段或短路單跨線。按結(jié)構(gòu)分有接觸式和扼流 式，接觸式短路活塞因接觸不穩(wěn)定很少使用。 P155圖5-1給出兩種扼流式短路活塞。 a)、b)分別為波導(dǎo)型、同軸線型的山字型短路活塞, c) 為工作原理圖。 山字型短路活塞采用兩段不同特性阻抗

3、的lg /4 變換器, e 與 d 面之間的接觸電阻為 Rk ;兩段lg/4線串聯(lián)起來,使活塞在ab處形成一個(gè)有效的短路面, 而Rk正好在電流波節(jié)處, 使損耗進(jìn)一步減小。 d) 為S 型同軸線型短路活塞, 其頻帶寬。由于它的活塞與同軸線完全分開, 適用于需加直流偏置的有源同軸器件。圖5-1 山字型和S型扼流短路活塞a)山字型波導(dǎo)短路活塞； b) 山字型同軸短路活塞；c) 山字型扼流短路活塞原理圖； d) S型同軸短路活塞Z01Z02 利用lg/4線的阻抗變換性，把有高頻電流流過、需要有良好電接觸的地方，恰好安排在電壓波節(jié)處(即電流波腹處)，從而得到等效短路；與此同時(shí)，把可能產(chǎn)生損耗或可能有功率

4、漏出的地方，恰好安排在電流波節(jié)處，從而避免損耗和漏出功率。扼流結(jié)構(gòu)的基本原理：二、全匹配負(fù)載 全匹配負(fù)載 ( G = 0 ) 是接在微波傳輸系統(tǒng)終端的單端口微波元件，它能幾乎無反射地吸收入射波的全部功率。當(dāng)需要在傳輸系統(tǒng)中建立行波狀態(tài)時(shí)，要用到匹配負(fù)載。 在調(diào)試微波機(jī)(如雷達(dá)發(fā)射機(jī))時(shí)，為了避免能量通過天線向外界輻射以防暴露自己或干涉其它儀器, 用全匹配負(fù)載代替天線；此時(shí)全匹配負(fù)載又稱假天線。波 導(dǎo) 型 全 匹 配 負(fù) 載高功率： Pmax 1 W ，用于雷達(dá)設(shè)備；低功率： Pmax 1 W ，用于微波通訊或微波測(cè)量。吸收片劈面長(zhǎng)度為 lg/2 的整數(shù)倍, 全匹配負(fù)載分為 全匹配負(fù)載的性能包括

5、工作頻率、輸入駐波比( r 1.01)和功率容量。 P157 圖5 4 為低功率波導(dǎo)匹配負(fù)載的示意圖。 在終端短路的波導(dǎo)內(nèi)沿電場(chǎng)方向放置一塊或數(shù)塊劈形吸收片或楔形吸收體。圖5 4n(lg/2) 可在10 15%的頻帶內(nèi)達(dá)到 r =1.01 1.05。 如圖, A、B兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向相距l(xiāng)g /4, 在A、B兩點(diǎn)處都產(chǎn)生反射波，但B點(diǎn)處的反射波回到A點(diǎn)時(shí), 與A點(diǎn)的反射波的行程差為 lg /2 ，相位相差 p , 兩者相互抵消, 總反射系數(shù)為零。lg /2lg /4CAB 擴(kuò)大到整個(gè)劈面，把吸收片分為AB、BC兩部分，在AB段上任一點(diǎn)總能在 BC 段上找到沿傳播方向與之相距相距 lg/4的對(duì)應(yīng)點(diǎn),

6、 這兩點(diǎn)的反射波互相抵消。于是，整個(gè)吸收片可無反射而實(shí)現(xiàn)全匹配。 吸收片劈面長(zhǎng)度為 lg /2 的整數(shù)倍可實(shí)現(xiàn)無反射的原理: 大功率匹配負(fù)載與小功率匹配負(fù)載不同之處主要在于考慮散熱?？稍谪?fù)載外面裝置散熱片(圖5-6); 或采用水負(fù)載(圖5-7) 。 水負(fù)載的終端安裝通以水的玻璃容器, 流進(jìn)的水吸收微波功率后溫度升高，根據(jù)水流量及進(jìn)、出水的溫差可測(cè)量微波功率。圖5-7 a) 炮彈式高功率波導(dǎo)水負(fù)載示意圖圖 5-6 玻璃水負(fù)載 失配負(fù)載具有某一固定的駐波比，常用于微波測(cè)量中作標(biāo)準(zhǔn)終端負(fù)載。其結(jié)構(gòu)與匹配負(fù)載一樣，只是波導(dǎo)的b不同。( 5 6)三、失配負(fù)載 設(shè) b0為標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的窄邊尺寸， b為失配負(fù)載

7、波導(dǎo)的窄邊尺寸；Z0、Z分別為標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)、失配負(fù)載波導(dǎo)的等效特性阻抗。則一、連接元件 連接元件的作用是將作用不同的微波元件連接成完整的系統(tǒng)。要求接觸損耗小, 駐波比小, 功率容量大, 工作頻帶寬。這里只介紹單純起連接作用的接頭、拐角、彎曲和扭轉(zhuǎn)元件。第二節(jié) 二端口元件無耗二端口網(wǎng)絡(luò)的基本性質(zhì)（已在課件第四章(1) 講解）1. 波導(dǎo)接頭(又稱法蘭)圖 5-8 波 導(dǎo) 接 頭a) 平接頭 b) 扼流接頭 c) 扼流接頭等效電路 波導(dǎo)接頭有平接頭和扼流接頭兩種, 如P159圖5-8所示。 平接頭用螺栓和螺帽旋緊, 或用弓形夾夾緊。其體積小、頻帶寬。 扼流接頭在連接兩段波導(dǎo)的任一個(gè)法蘭盤上開有一個(gè)深為l

8、g/4的圓槽, 圓槽中心與波導(dǎo)寬壁中心的 距離也為lg/4，稱為扼流槽?？梢员ＷC接頭處 (如圖示1、2之間) 有良好的電接觸。 扼流接頭安裝方便、功率容量大；但頻帶較窄。平接頭扼流接頭 2. 拐角、彎曲與扭轉(zhuǎn)元件 改變電磁波的傳輸方向用拐角、彎曲元件；改變電磁波的極化方向而不改變其傳輸方向用扭轉(zhuǎn)元件。要求r 小、頻帶寬、功率容量大。為使反射最小, 拐角和扭轉(zhuǎn)段長(zhǎng)度l =(2n+1)lg/4。E面彎波導(dǎo)的曲率半徑 R1.5b ； H面彎波導(dǎo)的曲率半徑 R1.5a 。圖 5-9 波導(dǎo)拐角、扭轉(zhuǎn)和彎曲元件a) 波導(dǎo)拐角 b) 波導(dǎo)扭轉(zhuǎn) c) E面彎曲 d) H 面彎曲d)a)b)c)扭波導(dǎo)H面彎波導(dǎo)

9、E面彎波導(dǎo)膜片可改變波導(dǎo)內(nèi)的電場(chǎng)分布規(guī)律而產(chǎn)生電容效應(yīng)，二、匹配元件 匹配元件實(shí)際上是一些微波電抗元件, 將其置于傳輸線上, 產(chǎn)生一些附加反射, 使補(bǔ)償后的傳輸線趨于匹配。 相當(dāng)于在橫截面處并接一個(gè)電容器。電 容 性 膜 片1. 電抗膜片垂直于波導(dǎo)軸放置的薄金屬片。 (1) 容性膜片圖5-10 c)、d) 膜片跨接在波導(dǎo)寬邊上, 對(duì)主模 H10 , (2) 感性膜片 圖5-10 a)、b)膜片跨接在波導(dǎo)窄邊上, 主模H10的磁力線是平行于寬邊的閉合曲線, 膜片的置入將改變波導(dǎo)內(nèi)磁場(chǎng)的分布規(guī)律而產(chǎn)生電感效應(yīng)，相當(dāng)于在傳輸線上并聯(lián)一個(gè)感性電納。-jB電 感 性 膜 片(3) 諧振窗 電容膜片和電感

10、膜片組合而形成諧振窗。諧振窗對(duì)某一固定頻率產(chǎn)生諧振，即當(dāng)工作頻率等于諧振頻率時(shí)，電磁波可以無反射地通過。其等效電路相當(dāng)于并聯(lián)諧振回路。2. 銷釘 銷釘是垂直對(duì)穿寬邊的金屬圓棒, 如圖5-12所示。其在波導(dǎo)中起并聯(lián)電感作用, 可作匹配元件和諧振元件, 常用于構(gòu)成波導(dǎo)濾波器。圖5-12 波 導(dǎo) 中 的 銷 釘波導(dǎo)諧振窗及其等效電路aabbYeLC Ye 用膜片和銷釘匹配時(shí)，膜片和銷釘在波導(dǎo)中的位置固定后就不容易調(diào)整，因而使用不方便。3. 螺釘匹配器 而螺釘插入波導(dǎo)深度可以調(diào)節(jié)，電納的性質(zhì)和大小也隨之改變, 使用方便，如圖5-13所示。圖5-13 波導(dǎo)中的螺釘及其電抗性質(zhì)的變化a)b) 波導(dǎo)中的螺釘

11、, 一方面和容性膜片一樣, 集中電場(chǎng)而具有容抗性質(zhì)；另一方面，波導(dǎo)寬邊的軸向電流要流進(jìn)螺釘, 產(chǎn)生磁場(chǎng)而具有感抗性質(zhì)。設(shè)螺釘插入深度為l, 當(dāng)l 0)；隨著l 的增加, 其電感及電容都增加, 當(dāng)l l0/4時(shí), 成為串聯(lián)諧振電路使波導(dǎo)短路(B);當(dāng)l l0/4時(shí), 感抗占優(yōu)勢(shì), 并聯(lián)電納呈感性(B0)。為避免波導(dǎo)短路和擊穿，通常設(shè)計(jì)螺釘呈容性，作可變電容用。 螺釘匹配器的作用原理與支節(jié)匹配器相似，所不同的只是螺釘只能作電容用。單 螺 匹 配 器 螺釘匹配器有單螺釘(單支節(jié))、雙螺釘(雙支節(jié))、三螺釘(三支節(jié))等, 是低功率微波設(shè)備中普遍采用的調(diào)諧和匹配元件。4. 多節(jié)四分之一波長(zhǎng)變換器(見P1

12、21 “四、”) 從實(shí)用的角度來看，阻抗匹配是微波傳輸?shù)淖罱K目標(biāo)。有關(guān)阻抗匹配的概念和方法，已經(jīng)在第二章第八節(jié)作了介紹。學(xué)了波導(dǎo)理論和網(wǎng)絡(luò)理論，這里將進(jìn)一步討論多節(jié)四分之一波長(zhǎng)變換器及其頻率特性和色散效應(yīng)。 多節(jié)四分之一波長(zhǎng)變換器是多個(gè)/4 變換器組成的級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 。圖3-63為單節(jié)/4變換器示意圖，其特性阻抗 (1) /4 變換器 圖3-63 單節(jié)/4變換器示意圖BAAB則尋找電壓波腹點(diǎn)或電壓波節(jié)點(diǎn)處，如果 ,為純阻。得 或 參照?qǐng)D3-63,此時(shí),圖中的RL=Rmax ,變換器長(zhǎng)度為 l = 0/4 。 設(shè)計(jì)頻率為 f0 ，對(duì)應(yīng)0/4 ；匹配器接在電壓波腹點(diǎn)處， 。 1) 單節(jié)/4 變換器 A

13、-A處的局部反射系數(shù)為 B-B處的局部反射系數(shù)為顯然GA、GB 為相等的正實(shí)數(shù)，即 GA=GB(3-157) 當(dāng)GA、GB 都遠(yuǎn)小于1 時(shí)，在A-A處的總反射系數(shù)可近似為 令q = b l，得 G =(3-158) 代入式(3-158) 得 ，實(shí)現(xiàn)匹配。 理想時(shí)，f = f0 ， = 0 ，即工作在設(shè)計(jì)頻率下，l = 0/4 , 當(dāng)工作頻率f 偏離f0（頻偏很?。?時(shí) 由于 ，根據(jù) ，得代入式（3-158）得=這里， 為 f 偏離 fo 時(shí)所對(duì)應(yīng)的q 偏離 的 Dq 。當(dāng) ，即 很小時(shí)有 (3-159 )將式(3-157)代入式(3-159)得 2) 多節(jié)/4 變換器 由單節(jié)/4變換器的匹配

14、特性與頻率的關(guān)系可知，單節(jié)/4變換器,僅在中心頻率f0點(diǎn)上是完全匹配的；隨著工作頻率f 的變化，它的匹配效果就變差，所以它屬于窄頻帶型阻抗匹配器。 若需要在較寬的工作頻帶范圍內(nèi)工作，通常采用雙節(jié)、三節(jié)或多節(jié)/4阻抗匹配段； 如果使各節(jié)/4匹配段的特性阻抗Z01、Z02、 按一定規(guī)律分布，則各個(gè)不連續(xù)界面的反射疊加可使匹配性能達(dá)到最佳。分析如下： 雙節(jié)/4變換器 圖3-64 雙節(jié)/4變換器示意圖BAACBC 如圖3-64所示，匹配器接在電壓波腹點(diǎn)處。A-A處的局部反射系數(shù)： B-B處的局部反射系數(shù) C-C處反射系數(shù) 圖3-64 雙節(jié)/4變換器示意圖BAACBC顯然，GA、GB 和GC 均為正實(shí)數(shù)

15、。 設(shè)計(jì)Z01、Z02 使A、B界面處的局部反射系數(shù)與C處的反射系數(shù)滿足 當(dāng)GA、GB 和GC 都遠(yuǎn)小于1時(shí)，考慮多次反射的結(jié)果，A-A處的總反射系數(shù)為 (3-160)當(dāng) ， 時(shí)，代入式(3-160) 得(3-161) 當(dāng)無支節(jié)，即 時(shí)， ，代入式(3-160)得(3-162) n節(jié)/4變換器 如圖3-65所示，第1到第n各界面的局?jǐn)?shù)反射系數(shù)為 圖3-65 n節(jié)/4變換器示意圖nn+1AA12 1 =A 23n（n =2，3，n） 第n+1界面的反射系數(shù)為 當(dāng)Gi ( i=1, 2, , n+1 ) 都遠(yuǎn)小于1時(shí), 由單節(jié) /4 變換器的式(3-159)、雙節(jié)/4變換器的式(3-161)和式(

16、3-162)推廣到 n節(jié)/4變換器得 (3-163)(n2) (3-164) 即從 起,設(shè)計(jì)各節(jié)/4匹配段的特性阻抗 、 、 , 使 n節(jié)表3-7 n 節(jié)/4變換器各界面反射系數(shù)的分配n=n15101051n=514641n=41331n=3121n=211n=1節(jié)數(shù) ( i =1,2, n+1 ) 按“楊輝三角形”的規(guī)律分配/4變換器的 、 、 、 相對(duì)于 的比按“楊輝三角形”的規(guī)律分配，如表3-7 所示。 由表3-7可見,對(duì)于多節(jié)/4變換器中各界面的反射系數(shù),可以把它們分成二組,一組是標(biāo)號(hào)為1、3、5 、等奇數(shù)界面的反射,另一組則是標(biāo)號(hào)為 2、4、6、等偶數(shù)界面的反射；這兩組反射系數(shù)各自相

17、加的和一定相等,這樣能保證在中心頻率f0時(shí),多節(jié)阻抗匹配器的總反射為零,也就是全匹配。 前面講過的單節(jié)/4變換器可視為n =1的二項(xiàng)式變換器,只不過其GA 應(yīng)按式(3-157)計(jì)算。 一定要注意, 式(3-159)、式(3-161)、式(3-163)成立是有條件的。首先, 各個(gè)不連續(xù)面處的反射不能太大；其次, 所有的反射量的疊加和也不能太大。因而,上述匹配理論也稱為“小反射理論”。 二項(xiàng)展開式系數(shù)可列表組成“楊輝三角形”，故上述多節(jié)/4變換器又稱二項(xiàng)式變換器。圖3-66 二項(xiàng)式變換器的頻率特性 圖3-66是二項(xiàng)式變換器總反射系數(shù)的模 隨q 的變化曲線，圖中,是允許的最大反射系數(shù)的模值, (qm

18、2-qm1)為通帶寬。在q =p/2 (對(duì)應(yīng)于中心頻率 f0 )處， ；當(dāng)工作頻率偏離 f0時(shí)，滿足阻抗匹配要求的頻帶隨著n的增加而展寬，節(jié)數(shù)越多，匹配的性能越好。 (2) 色散對(duì)波導(dǎo)g/4變換器帶寬的影響 n節(jié)/4變換器不僅適用于傳輸TEM波的傳輸線，而且也適用于單模傳輸?shù)牟▽?dǎo)。 對(duì)傳輸TEM波的傳輸線，波長(zhǎng)與頻率之間滿足關(guān)系 ，于是 即相對(duì)頻率變化與相對(duì)波長(zhǎng)變化之間滿足下列的線性關(guān)系 式中的負(fù)號(hào)表明，如果相對(duì)波長(zhǎng)的變化是增加的，那么與其相對(duì)應(yīng)的相對(duì)頻率變化則是減少的。 如果討論的阻抗變換段是波導(dǎo)，那么設(shè)計(jì)人員就必須考慮波導(dǎo)傳輸線的色散效應(yīng)。 波導(dǎo)傳輸線的波導(dǎo)波長(zhǎng) ，對(duì)于矩形波導(dǎo)的主模TE1

19、0來說， 。則 于是有 (3-165) 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)(窄邊尺寸為寬邊的一半),考慮到傳輸損耗和色散等因素,其中心工作波長(zhǎng)(請(qǐng)參見第三章第七節(jié))取為 ，代入式(3-165) 得 所以，采用標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)作阻抗變換段時(shí)，它的頻帶寬度要比在橫電磁波傳輸線時(shí)的頻帶窄一半左右。 在討論波導(dǎo)器件的頻率特性時(shí)，都要注意這個(gè)問題。 三、衰減器和相移元件 衰減器的作用是使通過它的微波能量產(chǎn)生衰減，是用于變換傳輸系統(tǒng)中功率電平的微波器件；式中，a 為衰減常數(shù)，l 為衰減器長(zhǎng)度。1. 衰減器 衰減量固定不變的稱為固定衰減器; 衰減量可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的稱為可變衰減器。對(duì)衰減器的要求是輸入駐波比小，頻帶寬。理想衰減

20、器只有衰減而無相移，其散射矩陣為 而相移器的作用是使通過它的微波信號(hào)產(chǎn)生一定的相移, 微波能量可無衰減地通過。 前者改變電磁波場(chǎng)強(qiáng)的幅度，后者改變電磁波場(chǎng)強(qiáng)的相位。(1) 吸收式衰減器 衰減器種類很多, 使用最多的是吸收式衰減器。P162圖5-14是吸收式波導(dǎo)衰減器示意圖。吸 收 式 可 變 衰 減 器圖5-14 吸收式波導(dǎo)衰減器示意圖 吸收式波導(dǎo)衰減器是在一段矩形波導(dǎo)內(nèi)置入與電場(chǎng)方向平行的吸收片，當(dāng)微波能量通過吸收片時(shí)，部分能量被吸收而產(chǎn)生衰減。 為消除反射，衰減片兩端通常做成漸變形的。 吸收片上通過的電場(chǎng)切向分量越強(qiáng)，其衰減量越大。因此，左右移動(dòng)吸收片在波導(dǎo)中的位置就能改變衰減量的大小。(

21、2) 截止衰減器 是在傳輸線中插入一段橫向尺寸較小的傳輸線段，使電磁場(chǎng)在這一小段傳輸線內(nèi)處于截止?fàn)顟B(tài)，電磁波經(jīng)過這段傳輸線后能量很快衰減。控制這段傳輸線的長(zhǎng)度，即可調(diào)節(jié)衰減量的大小。 圖5-15 截止式衰減器結(jié)構(gòu)示意圖P163圖5-15為一種截止衰減器示意圖。 其主體是一段截止的圓波導(dǎo), 其半徑滿足截止條件:輸入同軸線在圓波導(dǎo)的始端激勵(lì)起 模式的截止場(chǎng), 其a 為 輸出同軸線通過一小環(huán)與圓波導(dǎo)作磁耦合使得一部分功率進(jìn)入輸出同軸線中，這部分功率正比于小環(huán)所在處的磁場(chǎng)強(qiáng)度的二次方，即圖5-15 截止式衰減器結(jié)構(gòu)示意圖調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使整個(gè)輸出同軸線沿著圓波導(dǎo)的軸線運(yùn)動(dòng)。 設(shè)小環(huán)位于 z = 0 處時(shí)耦合到

22、輸出同軸線的功率為 P0 , 而當(dāng)輸出同軸線被拉出到使小環(huán)位于 z = l 處時(shí)的輸出功率為此時(shí)相對(duì)于輸入功率P1的衰減量為式中為 z = 0 時(shí)的起始衰減量。 截止式衰減器的特點(diǎn)： 衰減量(dB)與距離 l 成線性關(guān)系(見圖5-15 b)，而且衰減系數(shù)a可由式(5-16b)算出。因此，這種衰減器可作為衰減量的標(biāo)準(zhǔn)。圖5-15 截止式衰減器結(jié)構(gòu)示意圖 當(dāng) lc l 時(shí)，衰減系數(shù)a 很大，移動(dòng)不太長(zhǎng)的一段距離就可得到很大的衰減量，例如，最大可達(dá)120dB。 衰減不是由于損耗(截止圓波導(dǎo)中不存在吸收性物質(zhì))，而是由于反射引起的, 即截止式衰減器屬于反射式，其輸入、輸出端嚴(yán)重失配。 為改善輸入、輸出

23、端的匹配, 在輸入同軸線的終端接以匹配負(fù)載; 在小環(huán)上裝一個(gè)R =Z0的電阻與同軸線匹配。這樣, 輸入端、輸出端都接近于匹配。(3) 極化衰減器 是在圓波導(dǎo)中置入可旋轉(zhuǎn)的吸收片，衰減量的大小與吸收片旋轉(zhuǎn)角度有關(guān)?？勺鹘^對(duì)定標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)衰減器。 圖5-16 是 其主體是一段 H11模的圓波導(dǎo), 內(nèi)置一片可連同圓波導(dǎo)一起旋轉(zhuǎn)的吸收片。圓波導(dǎo)的兩端各通過方-圓過渡波導(dǎo)分別與輸入、輸出H10模的矩形波導(dǎo)相連接, 在過渡波導(dǎo)中也各有一片平行于矩形波導(dǎo)寬壁的固定吸收片。圖5-16 旋轉(zhuǎn)式極化衰減器及其各段電場(chǎng)示意圖a) 衰減器 b) 各段波導(dǎo)中電場(chǎng)示意旋轉(zhuǎn)式極化衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖，極化衰減器的衰減量由圓波導(dǎo)中

24、的吸收片2的旋轉(zhuǎn)角度q 確定。工作原理： 從矩形波導(dǎo)輸入的H10波在方圓過渡波導(dǎo)激起圓波導(dǎo)的垂直極化的H11波, 其電場(chǎng)E1垂直于其中的吸收片1的平面而無衰減； 當(dāng)電磁波進(jìn)入圓波導(dǎo)后, 若吸收片2 相對(duì)于水平面旋轉(zhuǎn)了q 角, 則E1被吸收片2的平面分解為平行和垂直兩個(gè)分量E/ = E1sinq E = E1cosq (5-19b) E/ 將全部被吸收, 而E則可無衰減地通過。過渡波導(dǎo)時(shí), E再次被吸收片3 的平面分解為平行和垂直兩個(gè)分量，平行分量被吸收, 垂直分量可無衰減地通過方 圓過渡段而從矩形波導(dǎo)中輸出；這部分電場(chǎng) E2 為衰減量為圖5-16 旋轉(zhuǎn)式極化衰減器及其各段電場(chǎng)示意圖a) 衰減器 b) 各段波導(dǎo)中電場(chǎng)示意 當(dāng)波到達(dá)輸出端的方圓2. 移相器理想移相器是無反射、無衰減的二端口網(wǎng)絡(luò)，其散射矩陣為式中，相移量為可見，改變