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無(wú)源理論培訓(xùn)無(wú)源理論培訓(xùn)1培訓(xùn)內(nèi)容微波理論基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀使用指南調(diào)試入門、提高及維修技巧培訓(xùn)內(nèi)容微波理論基礎(chǔ)知識(shí)2第一部分微波理論基礎(chǔ)知識(shí)什么叫微波什么微波傳輸系統(tǒng)什么叫微波電路什么叫諧振什么叫諧振器什么叫濾波器帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)第一部分微波理論基礎(chǔ)知識(shí)什么叫微波帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)3微波理論知識(shí)1-1.1微波定義:

從現(xiàn)象看電磁波中頻譜介于超短波于紅外線的波段,其頻率范圍從300MHz(波長(zhǎng)1m)至3000GHz(波長(zhǎng)0.1m)??v觀“左鄰右舍”它處于超短波和紅外光波之間。實(shí)際上,對(duì)于工作頻率較高的電路,人們也經(jīng)常稱為“高頻電路”或“射頻(RF)電路”等等。

微波理論知識(shí)1-1.1微波定義:4微波理論知識(shí)1-1.2電磁波定義:

電磁波是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。電可以生成磁,磁也能帶來(lái)電,變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)構(gòu)成了一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng),這就是電磁場(chǎng),而變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播形成了電磁波,所以電磁波也常稱為電波。1864年,英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。

微波波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系f入=v(v=c=3*10m/s)波長(zhǎng)入=v/f8微波理論知識(shí)1-1.2電磁波定義:微波波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系85微波理論知識(shí)1-1.3電磁波按波段的劃分微波理論知識(shí)1-1.3電磁波按波段的劃分6微波理論知識(shí)1-1.4微波按波長(zhǎng)分類范圍:分米波、厘米波、毫米波、亞毫米波注:公司現(xiàn)在主要生產(chǎn)的產(chǎn)品的工作頻率,大致有三個(gè)波長(zhǎng)端:1、450MHz2、900MHz3、1800-2100MHz微波理論知識(shí)1-1.4微波按波長(zhǎng)分類范圍:注:公司現(xiàn)在主要7微波理論知識(shí)1-1.5微波常用頻段:微波理論知識(shí)1-1.5微波常用頻段:8微波理論知識(shí)1-1.5微波特點(diǎn):

由于微波具有頻率高、頻帶寬、信息量大、抗低頻干擾的特點(diǎn),隨著人們對(duì)無(wú)線電頻譜空間需要的不斷增長(zhǎng),使微波獲得了極為廣泛的應(yīng)用,遍及國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。微波的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是雷達(dá)和通信微波理論知識(shí)1-1.5微波特點(diǎn):9微波理論知識(shí)微波通訊

微波通訊主要有微波中繼通信和對(duì)流層散射通信,同軸電纜和波導(dǎo)通信,衛(wèi)星通信和宇宙通信。微波中繼通信是比較成熟的一種,在遠(yuǎn)距離的兩地之間,每隔距離(40km至60km)各安裝微波收發(fā)設(shè)備和定向天線,沿途各站連續(xù)接收和發(fā)射,使微波信號(hào)獲得接力,陸續(xù)傳遞到目的地。優(yōu)點(diǎn):通信容量大、安裝時(shí)間短、不受地理?xiàng)l件限制。微波中繼通信多采用厘米波。

微波理論知識(shí)微波通訊10微波理論知識(shí)1-4.1

----微波中繼站原理圖微波理論知識(shí)1-4.1

11微波理論知識(shí)1-1.6傳輸線分析

一個(gè)正弦波通過(guò)長(zhǎng)1.5cm的導(dǎo)線,假設(shè)導(dǎo)線方向與z軸方向一致。假如振蕩器設(shè)置的頻率是1MHz,按上面計(jì)算,波長(zhǎng)94.86m,那么1.5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線,在如此小的尺度內(nèi)感受到的電壓空間變化是不明顯的。頻率提高的10G的情況就明顯不同了,此時(shí)波長(zhǎng)降低0.94cm,近似為導(dǎo)線長(zhǎng)度的2/3,如果沿著1.5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線測(cè)量電壓值是不同的。微波理論知識(shí)1-1.6傳輸線分析12微波理論知識(shí)1-2.1微波傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)行波的定義:

用來(lái)傳輸微波能量的線路稱為微波傳輸系統(tǒng),由傳輸系統(tǒng)導(dǎo)引向一定方向傳輸?shù)碾姶挪ǚQ為導(dǎo)行波。微波傳輸系統(tǒng)種類很多,按其上傳輸?shù)膶?dǎo)行波的特征可以分為三種類型:1、TEM波傳輸線。如平行雙線、同軸線、帶狀線、微波等等。2、TE、TM波傳輸線。如矩形波導(dǎo),圓波導(dǎo),脊行波導(dǎo)、橢圓形波導(dǎo)等。3、表面波傳輸線。如介質(zhì)波導(dǎo)、鏡像波導(dǎo)、單根線等等。微波波段使用最多的是同軸線、矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)和微帶。微波理論知識(shí)1-2.1微波傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)行波的定義:13微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:

微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:14微波理論知識(shí)1-2.2傳輸線的特點(diǎn)平行線是最簡(jiǎn)單的TEM波傳輸線,但由于在工作頻率升高而使波長(zhǎng)減小到與兩根導(dǎo)線距離可相比擬,其輻射損耗急劇增加,故雙線僅用于米波的高端和分米波的低頻段。同軸線因?yàn)橛辛似帘坞姶拍芰康耐鈱?dǎo)體,消除了輻射損耗,但隨著頻率的提高,為了正常的工作,其橫截面積必須相應(yīng)的減少,使其導(dǎo)體的損耗(特別是內(nèi)導(dǎo)體)增大,同時(shí)也限制了功率容量,所以同軸線常用于分米波高頻段至10cm波段。帶狀線的工作原理和同軸線的相似,其功率容量較大。微帶線則是微波集成電路的主要組成部分在厘米波段,常以空心金屬管(波導(dǎo))作為傳輸線,其優(yōu)點(diǎn)是損耗小,功率容量大。

微波理論知識(shí)1-2.2傳輸線的特點(diǎn)15微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:

微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:16微波理論知識(shí)1-3.1諧振定義:

無(wú)線電接收機(jī)中調(diào)諧回路的振蕩頻率與無(wú)線電發(fā)射臺(tái)的振蕩頻率相同時(shí),接收機(jī)就可以收到發(fā)射臺(tái)的無(wú)線電波,這種現(xiàn)象叫做諧振微波理論知識(shí)1-3.1諧振定義:17諧振電路定義:

含有電感、電容和電阻元件的單口網(wǎng)絡(luò),在某些工作頻率上,出現(xiàn)端口電壓和電流波形相位相同的情況時(shí),稱電路發(fā)生諧振。能發(fā)生諧振的電路,稱為諧振電路。諧振電路在電子和通信工程中得到廣泛應(yīng)用

按電路連接形式分可以分為:串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路微波理論知識(shí)1-3.2諧振電路定義:微波理論知識(shí)1-3.218微波理論知識(shí)1-3.31、串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路諧振條件當(dāng),即時(shí),()=0,2、串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路諧振頻率式中稱為電路的固有諧振角頻率。上式表明L和C值越低(?。?,諧振頻率越高微波理論知識(shí)1-3.31、串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路諧振條件19微波理論知識(shí)----諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器,諧振桿頂部與蓋板形成的電容,可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為:

為諧振桿加入圓盤,相當(dāng)于加大了端接電容,圓盤越大,電容越大,諧振頻率越低;

同樣加入調(diào)諧螺桿,也相當(dāng)于加大端接電容,螺桿進(jìn)得越深,端接電容值越大,諧振頻率越低。所以,將所有的調(diào)諧螺桿往里進(jìn),則濾波器通帶低偏。微波理論知識(shí)----諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型20常用有哪些微波器件1、微波器件分類:A、按端口數(shù)量分:①、單端口,②、雙端口,③、三端口,④、多端口B、按電路類型分:①、有源,②、無(wú)源C、按功能、作用分:①、連接元件,②、終端元件,③、匹配元件,④、衰減與移相元件,⑤、分路元件,⑥、濾波元件等等我們這里重點(diǎn)講濾波器!微波理論知識(shí)1-5.1常用有哪些微波器件微波理論知識(shí)1-5.121濾波器定義:

廣義上:凡是有具有能力進(jìn)行信號(hào)處理的裝置都可以稱為濾波器。

用來(lái)分開及組合不同頻率,選取需要的信號(hào)頻率,抑制不需要的信號(hào)頻率的微波器件主要功能是作為各種電信號(hào)的提取、分隔、抑止干擾。

微波理論知識(shí)1-5.2濾波器定義:微波理論知識(shí)1-5.222濾波器分類:

濾波器分為有源和無(wú)源二大類,由于無(wú)源濾波器不需電源、不易產(chǎn)生干擾、穩(wěn)定、可靠、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用。按構(gòu)成元件不同最常見(jiàn)的有:RC濾波器、LC濾波器、陶瓷濾波器、晶體濾波器、機(jī)械濾波器、聲表面波濾波器,還有螺旋濾波器、介質(zhì)濾波器、微波濾波器等。

濾波器按其主要特性可分為:帶通、帶阻、高通、低通、可變通帶等濾波器。濾波器按其功能可以分為:中頻濾波器、邊帶濾波器、話路濾波器、線性相移濾波器、相位恒定濾波器、相位配對(duì)濾波器、電源濾波器等。

微波理論知識(shí)1-5.5濾波器分類:微波理論知識(shí)1-5.523微波理論知識(shí)1-5.2

-----帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)微波理論知識(shí)1-5.2

24微波理論知識(shí)1-5.5微波理論知識(shí)1-5.525雙工器定義:

有接收濾波器和發(fā)射濾波器兩部分組成,并且在天線端口將兩路合并為一路,這樣可以使信號(hào)的接收和發(fā)射共用一根天線和饋線。這樣可以使信號(hào)的接收和發(fā)射共用一個(gè)天線和饋線,節(jié)約成本。

微波理論知識(shí)1-5.3雙工器定義:微波理論知識(shí)1-5.326

定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入端、直通端、耦合端和隔離端,分別對(duì)應(yīng)左圖所示的1、2、3和4端口。定向耦合器的主要技術(shù)指標(biāo)有耦合度、隔離度(或方向性)、輸入駐波比和工作帶寬。

微波理論知識(shí)1-5.4定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入端、直通端、耦27濾波器分類:

濾波器分為有源和無(wú)源二大類,由于無(wú)源濾波器不需電源、不易產(chǎn)生干擾、穩(wěn)定、可靠、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用。按構(gòu)成元件不同最常見(jiàn)的有:RC濾波器、LC濾波器、陶瓷濾波器、晶體濾波器、機(jī)械濾波器、聲表面波濾波器,還有螺旋濾波器、介質(zhì)濾波器、微波濾波器等。

濾波器按其主要特性可分為:帶通、帶阻、高通、低通、可變通帶等濾波器。濾波器按其功能可以分為:中頻濾波器、邊帶濾波器、話路濾波器、線性相移濾波器、相位恒定濾波器、相位配對(duì)濾波器、電源濾波器等。

微波理論知識(shí)1-5.5濾波器分類:微波理論知識(shí)1-5.528濾波器常用名詞:中心頻率

帶通或帶阻濾波器兩個(gè)截止頻率的幾何平均值。通常情況可用算術(shù)平均值計(jì)算。截止頻率相對(duì)衰耗達(dá)到某規(guī)定值的通帶邊緣頻率。頻率溫度系數(shù)指在給定溫度范圍例內(nèi),單位溫度變化引起的濾波器頻率的相對(duì)變化量通帶寬度

通帶兩截止頻率間的頻率間隔,其值等于兩截止頻率之差。通帶波動(dòng)

通帶內(nèi)某一規(guī)定頻段衰耗的最大變化值插入損耗通頻帶內(nèi)濾波器的輸入電壓和輸出電壓之比微波理論知識(shí)1-5.6濾波器常用名詞:微波理論知識(shí)1-5.629濾波器常用名詞:TX-–發(fā)射端

RX-–接收端ANT-–天線端微波理論知識(shí)1-5.6濾波器常用名詞:微波理論知識(shí)1-5.630第二部分網(wǎng)絡(luò)分析儀使用網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀界面網(wǎng)絡(luò)分析儀按鍵說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)分析儀使用常識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀使用技巧網(wǎng)絡(luò)分析儀使用過(guò)程中注意事項(xiàng)帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)第二部分網(wǎng)絡(luò)分析儀使用網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)31網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念網(wǎng)絡(luò)——對(duì)實(shí)際物理電路和元件進(jìn)行的數(shù)學(xué)抽象,主要研究外部特性網(wǎng)絡(luò)分析——在感興趣的頻率范圍內(nèi),通過(guò)線性激勵(lì)-響應(yīng)測(cè)試確定元件的幅頻特性和相頻特性的過(guò)程網(wǎng)絡(luò)分析儀——通過(guò)正弦掃頻測(cè)量獲得線性網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及阻抗函數(shù)的儀器網(wǎng)絡(luò)分析儀是通過(guò)測(cè)定網(wǎng)絡(luò)的反射參數(shù)和傳輸參數(shù),從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)中元器件特性的全部參數(shù)進(jìn)行全面描述的測(cè)量?jī)x器,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)線性網(wǎng)絡(luò)的頻率特性測(cè)量。網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠完成反射、傳輸兩種基本測(cè)量,從而確定幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)特性,S參數(shù)是其中最基本的特性。標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀:只測(cè)量線性系統(tǒng)的幅度信息;矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀:可同時(shí)進(jìn)行幅度傳輸特性和相位特性測(cè)量網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念網(wǎng)絡(luò)——對(duì)實(shí)際物理電路和元件進(jìn)行的數(shù)學(xué)抽象32網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

-----系統(tǒng)組成及器件功能

雙功器LOLC濾波器功分器耦合器隔離器平衡/非平衡轉(zhuǎn)換混頻器LNA放大器SAW濾波器SAW濾波器天線射頻前端模塊平衡/非平衡轉(zhuǎn)換TXIFLC濾波器網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

33網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

-------射頻信號(hào)在器件中的傳播

Lightwave入射反射透射

RF/MW網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

34網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

-------完整的器件指標(biāo)描述

TransmittedIncident傳輸特性增益S參數(shù)S21,S12群延時(shí)Delay傳輸系數(shù)相位PhaseReflectedIncident反射特性SWRS參數(shù)S11,S22反射系數(shù)阻抗R+jX,G+jB反射損耗

G,rT,t輸入反射輸出RBAAR=BR=網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

35網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念----網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量誤差系統(tǒng)誤差由于測(cè)試儀表原理或測(cè)試設(shè)備引起變化有規(guī)律能夠被定量描述可通過(guò)校準(zhǔn)消除隨機(jī)誤差隨時(shí)間隨機(jī)變化不能通過(guò)校準(zhǔn)消除引起隨機(jī)誤差的原因:設(shè)備噪聲開關(guān)重復(fù)性連接器重復(fù)性飄移誤差校準(zhǔn)后儀表性能變化主要由溫度變化造成通過(guò)定期計(jì)量消除被測(cè)件性能測(cè)試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移誤差網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念系統(tǒng)誤差被測(cè)件測(cè)試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移36網(wǎng)絡(luò)分析儀界面-----前面板1

1、通道/測(cè)量軌跡線切換2、測(cè)量參數(shù)設(shè)置3、測(cè)量狀態(tài)設(shè)置4、內(nèi)部磁盤5、USB接口網(wǎng)絡(luò)分析儀界面1、通道/測(cè)量軌跡線切換37網(wǎng)絡(luò)分析儀界面-----前面板2

1、參數(shù)設(shè)置2、標(biāo)示/分析功能3、VBA應(yīng)用4、LCD顯示5、測(cè)量結(jié)果顯示網(wǎng)絡(luò)分析儀界面1、參數(shù)設(shè)置38網(wǎng)絡(luò)分析儀界面

-----后面板

1、HandlerI/O接口2、并行接口3、串行接口4、鍵盤/鼠標(biāo)接口5、LNA/USB接口6、GPIB接口7、VGA輸出8、內(nèi)部參考輸出9、內(nèi)部參考輸入網(wǎng)絡(luò)分析儀界面1、HandlerI/O接口39第三部分調(diào)試入門異常通帶怎么糾正耦合度異常怎么判斷解決帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)第三部分調(diào)試入門異常通帶怎么糾正帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)40調(diào)試入門

-----帶通濾波器的波形整個(gè)濾波器的響應(yīng),可以理解為由n(n為濾波器腔數(shù))個(gè)相關(guān)聯(lián)的單腔諧振,通過(guò)一定的組合構(gòu)成。如左上圖虛線表示。除兩個(gè)抽頭腔外的每個(gè)諧振腔,形成一個(gè)在通帶內(nèi)的諧振峰,諧振峰之間通過(guò)不同大小的窗口耦合,排列在通帶內(nèi)的不同位置,形成通帶。左下圖為濾波器的回波草圖。對(duì)于帶通濾波器,有幾個(gè)諧振腔(包括兩個(gè)抽頭腔)就會(huì)在通帶內(nèi)形成幾個(gè)傳輸極點(diǎn)(即對(duì)應(yīng)的圖中紅色圓圈內(nèi)的波谷)?;夭ㄅc駐波相對(duì)應(yīng),回波曲線中的波谷,對(duì)應(yīng)在駐波曲線中,也是一個(gè)波谷。調(diào)試入門

41調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法---此通帶明顯低偏,可以將調(diào)諧螺桿統(tǒng)一向外旋調(diào)試入門

42調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法---此通帶明顯高偏,可以將調(diào)諧螺桿統(tǒng)一向內(nèi)旋.調(diào)試入門

43調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法

將抽頭調(diào)諧螺桿統(tǒng)一向內(nèi)旋,此時(shí)在通帶上可以看見(jiàn)一個(gè)尖峰,將其調(diào)如通帶內(nèi)則可。調(diào)試入門

44調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法---此通帶明顯偏窄,插入損耗較大,可以將調(diào)諧螺桿向外旋后將耦合螺桿向內(nèi)旋。調(diào)試入門

45調(diào)試入門

-----耦合器調(diào)試方法耦合度及其回波:按要求將電纜連接到各個(gè)端口,1、用無(wú)感起子調(diào)節(jié)與之相連的端口,使耦合度達(dá)到生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定范圍。如端口回波為達(dá)到生產(chǎn)文件的要求可通過(guò)增加或減窄微帶的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、用無(wú)感起子調(diào)節(jié)與之相連的端口,使回波損耗達(dá)到生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定范圍,如耦合度未達(dá)到文件的要求可以通過(guò)調(diào)節(jié)耦合主桿、副桿間距的尺寸加以調(diào)節(jié)。(如產(chǎn)品有問(wèn)題另別論)調(diào)試入門

46調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法隔離:按要求將電纜連接到各個(gè)端口,用手術(shù)刀或其它物品感應(yīng)微帶線,若指標(biāo)變好則在規(guī)定的微帶線上加鍍銀薄片,反之則將微帶線去掉一部分。注:無(wú)論耦合度回波和隔離在微帶線上加減時(shí)須注意以下幾點(diǎn):1、焊接鍍銀薄片時(shí)不能由拉尖、虛焊、堆錫;2、在需去處或增加鍍銀薄片時(shí)要多感應(yīng)找準(zhǔn)部位;3、在去除微帶時(shí),留下的微帶線的寬度大于線寬的一半;4、在微帶線上去處以后須將微帶線須有0.5mm的寬度。調(diào)試入門

47調(diào)試提高及產(chǎn)品維修一、濾波器1、飛桿強(qiáng)弱的判斷2、抽頭強(qiáng)弱的判斷3、通帶異常:①、端口短路判斷,②、印制板短路判斷,③、飛桿短路的判斷,④、諧振桿短路的判斷,⑤、螺桿短路的判斷,⑥、主桿短路二、耦合器1、耦合器強(qiáng)弱的判斷2、耦合度異常判斷:①、端口短路判斷,②、印制板短路判斷,③、電阻設(shè)計(jì)問(wèn)題,④、預(yù)制電阻焊接問(wèn)題,⑤、螺桿短路的判斷,⑥、主桿短路調(diào)試提高及產(chǎn)品維修一、濾波器48帶通濾波器的波形S參數(shù)反映產(chǎn)品的通過(guò)信號(hào)和反射信號(hào)的大小S12:Port2的輸出功率與Port1的輸入功率的比值。例如:假設(shè)輸出功率為輸入功率的90%則S12的對(duì)數(shù)表示為:LOG(S12)=10Log(0.9)=-0.45即此時(shí)該頻點(diǎn)的衰減為-0.45dBS11:反射回Port1的功率與Port1的輸出功率的比值。例如:假設(shè)輸出功率為輸入功率的1%則S11的對(duì)數(shù)表示為:LOG(S11)=10Log(0.01)=-20即此時(shí)該頻點(diǎn)的回波為-20dB帶通濾波器的波形S參數(shù)反映產(chǎn)品的通過(guò)信號(hào)和反射信號(hào)的大小49帶通濾波器的波形整個(gè)濾波器的響應(yīng),可以理解為由n(n為濾波器腔數(shù))個(gè)相關(guān)聯(lián)的單腔諧振,通過(guò)一定的組合構(gòu)成。如左上圖虛線表示。除兩個(gè)抽頭腔外的每個(gè)諧振腔,形成一個(gè)在通帶內(nèi)的諧振峰,諧振峰之間通過(guò)不同大小的窗口耦合,排列在通帶內(nèi)的不同位置,形成通帶。左下圖為濾波器的回波草圖。對(duì)于帶通濾波器,有幾個(gè)諧振腔(包括兩個(gè)抽頭腔)就會(huì)在通帶內(nèi)形成幾個(gè)傳輸極點(diǎn)(即對(duì)應(yīng)的圖中紅色圓圈內(nèi)的波谷)?;夭ㄅc駐波相對(duì)應(yīng),回波曲線中的波谷,對(duì)應(yīng)在駐波曲線中,也是一個(gè)波谷。帶通濾波器的波形整個(gè)濾波器的響應(yīng),可以理解為由n50帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)51帶通濾波器的主要電氣參數(shù)1.

帶外抑制:帶外抑制指,濾波器在工作頻段以外的頻點(diǎn)處對(duì)信號(hào)的衰減。濾波器抑制主要由腔數(shù)決定。腔數(shù)越多帶外抑制越好,同時(shí)插損也越大;上圖為不加飛桿的濾波器響應(yīng),左、右圖分別為5腔和7腔的響應(yīng)。對(duì)比二圖可以明顯看出:7腔響應(yīng)的帶外抑制優(yōu)于5腔響應(yīng);7腔響應(yīng)的中心頻點(diǎn)的插損為-1.17dB,5腔響應(yīng)的中心頻點(diǎn)插損為-0.7dB。帶通濾波器的主要電氣參數(shù)1.帶外抑制:帶外抑制指,濾波器在52帶通濾波器的主要電氣參數(shù)2.

通帶帶寬:濾波器的帶寬指滿足插損要求的最大通帶頻率寬度。帶寬根據(jù)客戶的要求而定。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上要將帶寬適當(dāng)拓寬,以保證濾波器在不同工作環(huán)境下都能滿足客戶指標(biāo)。帶寬拓寬越多,在標(biāo)準(zhǔn)頻點(diǎn)的插損越小,同時(shí)帶外抑制也會(huì)變小。3.傳輸零點(diǎn):理論上抑制無(wú)限大的頻點(diǎn)。濾波器中加入不同結(jié)構(gòu)的飛桿,就能在通帶外加入傳輸零點(diǎn)。下圖為不加飛桿和加入兩個(gè)感飛后的濾波器響應(yīng)。加入零點(diǎn)后,通帶有零點(diǎn)的一邊抑制增強(qiáng),另一邊抑制有所減弱,同時(shí)通帶靠近零點(diǎn)的邊頻插損增大。帶通濾波器的主要電氣參數(shù)2.通帶帶寬:濾波器的帶寬指滿足插53帶通濾波器的主要電氣參數(shù)5.插入損耗:插入損耗簡(jiǎn)稱插損,指模塊置入系統(tǒng)后,對(duì)工作頻段信號(hào)引入的衰減。影響插損的因素除了上面提到的腔數(shù)和帶寬外,還受單腔尺寸的影響。濾波器的單腔尺寸越大,工作中每個(gè)腔能夠儲(chǔ)存的能量越多,損耗越小。6.相位和群時(shí)延:電磁波信號(hào)通過(guò)濾波器,在相位上和時(shí)間上都會(huì)出現(xiàn)延遲。在功率放大器中,為了實(shí)現(xiàn)功率/信號(hào)上的合成或相消,就需要調(diào)整某一路信號(hào)的相位/群時(shí)延。如果僅用傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn),則50納秒的時(shí)延就需要用16.3米傳輸線,而使用帶通濾波器,只需要5腔就可以實(shí)現(xiàn)。帶通濾波器的主要電氣參數(shù)5.插入損耗:插入損耗簡(jiǎn)稱插損,指54帶通濾波器的結(jié)構(gòu)通常的帶通濾波器具有左圖所示的結(jié)構(gòu):抽頭:將外部輸入信號(hào)饋入濾波器或者將經(jīng)過(guò)濾波器的信號(hào)導(dǎo)出。諧振腔:形成通帶內(nèi)的諧振點(diǎn);耦合窗口:在諧振腔之間傳輸電磁信號(hào),同時(shí)調(diào)整成不同的耦合度,以滿足濾波器設(shè)計(jì)的需要;感飛,容飛,對(duì)稱飛:形成通帶外的傳輸零點(diǎn)(即抑制點(diǎn))帶通濾波器的結(jié)構(gòu)通常的帶通濾波器具有左圖所示的55濾波器抽頭模型抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其結(jié)構(gòu)關(guān)系到饋電強(qiáng)度,以及與外部接口的匹配對(duì)于同軸諧振器帶通濾波器,必須將輸入/輸出端的抽頭都設(shè)計(jì)到位,才能保證通帶駐波較小。不合理的抽頭設(shè)計(jì),會(huì)導(dǎo)致輸入能量較多被反射,S11較大,駐波調(diào)不下來(lái),通帶插損增大。濾波器抽頭模型抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其結(jié)56諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器,諧振桿頂部與蓋板形成的電容,可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為:為諧振桿加入圓盤,相當(dāng)于加大了端接電容,圓盤越大,電容越大,諧振頻率越低;同樣加入調(diào)諧螺桿,也相當(dāng)于加大端接電容,螺桿進(jìn)得越深,端接電容值越大,諧振頻率越低。所以,將所有的調(diào)諧螺桿往里進(jìn),則濾波器通帶低偏。諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。57兩個(gè)諧振器的耦合模型左上圖為兩個(gè)圓形諧振腔相互耦合的電場(chǎng)分布模型。電磁場(chǎng)通過(guò)諧振腔之間的窗口耦合;耦合螺桿的加入,“吸引”電力線向螺桿集中,從而加強(qiáng)兩相鄰腔的耦合效果。每個(gè)諧振腔有各自的諧振頻率,當(dāng)相鄰的兩個(gè)腔發(fā)生耦合時(shí),其諧振頻率相互“排斥”,耦合越強(qiáng),“排斥”效果越明顯,如左下圖所示。所以,若將所有的耦合螺桿都往里進(jìn),則通帶帶寬變寬。

兩個(gè)諧振器的耦合模型左上圖為兩個(gè)圓形諧振腔相互58帶通濾波器的飛桿容飛結(jié)構(gòu)感飛結(jié)構(gòu)右上圖的感飛/容飛位置上,若加入容飛結(jié)構(gòu)則實(shí)現(xiàn)容飛,加入感飛結(jié)構(gòu)則實(shí)現(xiàn)感飛;右下圖的對(duì)稱飛位置上加入容飛結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱飛,加入感飛結(jié)構(gòu)不能形成零點(diǎn)。調(diào)試中,感飛太強(qiáng)/弱,可以通過(guò)勾/壓飛桿來(lái)改變飛桿強(qiáng)度;容飛或?qū)ΨQ飛太強(qiáng)/弱則需要打開蓋板,減短/加長(zhǎng)飛桿。帶通濾波器的飛桿容飛結(jié)構(gòu)感飛結(jié)構(gòu)右上圖的感飛/59幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。傳輸零點(diǎn)可以增加相應(yīng)頻點(diǎn)的S12衰減。飛桿越強(qiáng),則零點(diǎn)越靠近通帶;飛桿越弱,則零點(diǎn)越遠(yuǎn)離通帶。幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。60帶通雙工器帶通雙工器為一個(gè)低頻端帶通濾波器和一個(gè)高頻端帶通濾波器合成;低頻端濾波器和高頻端濾波器會(huì)產(chǎn)生相互影響,產(chǎn)生影響的主要為天線端(ANT)的第一,第二個(gè)諧振腔;其影響可以通過(guò)合理設(shè)計(jì)抽頭來(lái)減弱。帶通雙工器帶通雙工器為一個(gè)低頻端帶通濾波器和一個(gè)高頻端帶通濾61低通濾波器*低通濾波器常作為帶通帶通濾波器的補(bǔ)充元件使用,所有用微波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的帶通濾波器,都會(huì)在通帶的高頻端形成諧波,如左圖所示。在諧波位置,濾波器對(duì)帶外信號(hào)的抑制不能滿足系統(tǒng)要求。因此,為了改善濾波器的遠(yuǎn)端抑制,就需要為帶通濾波器串接一個(gè)低通濾波器,響應(yīng)如右圖。低通濾波器*低通濾波器常作為帶通帶通濾波器的補(bǔ)充元件使用,62低通濾波器左圖為串接低通后的帶通濾波器響應(yīng)。可見(jiàn),串接后濾波器的遠(yuǎn)端諧波被抑制,而通帶響應(yīng)并未收到大的影響。右圖為現(xiàn)在常用的同軸高低阻抗線低通濾波器的內(nèi)導(dǎo)體組件。低通濾波器左圖為串接低通后的帶通濾波器響應(yīng)。63耦合器定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入端、直通端、耦合端和隔離端,分別對(duì)應(yīng)左圖所示的1、2、3和4端口。定向耦合器的主要技術(shù)指標(biāo)有耦合度、隔離度(或方向性)、輸入駐波比和工作帶寬。

耦合度C定義為輸入端的輸入功率P1與耦合端的輸出功率P3之比的分貝數(shù),即:(dB)耦合度的分貝數(shù)愈大耦合愈弱。隔離度D定義為輸入端的輸入功率P1與隔離端的輸出功率P4之比的分貝數(shù),即(dB)理想情況下,隔離端應(yīng)無(wú)輸出功率,隔離度為無(wú)限大。實(shí)際上常有極小部分功率從隔離端輸出。方向性是耦合端輸出功率P3與隔離端的輸出功率P4之比,即:耦合器定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入64微帶線耦合器左圖為幾種微帶耦合器結(jié)構(gòu):耦合度大小與兩條傳輸線之間的距離有關(guān),距離越近則耦合越強(qiáng);隔離度主要取決于所采用的耦合器結(jié)構(gòu)。左圖的前四種結(jié)構(gòu)為改良后的平行耦合線結(jié)構(gòu),能比一般的耦合線實(shí)現(xiàn)更大的隔離度;后兩種結(jié)構(gòu)為分支定向耦合器,可以更容易實(shí)現(xiàn)較寬的帶寬。在調(diào)試中,常常通過(guò)刀刻或者貼箔片來(lái)改變兩傳輸線的距離,從而調(diào)節(jié)耦合度。微帶線耦合器左圖為幾種微帶耦合器結(jié)構(gòu):65帶狀線耦合器圖為帶狀線耦合器的測(cè)試響應(yīng)及其模型;帶狀線耦合器在產(chǎn)品中也常用到,它的特點(diǎn)是承受功率較大,損耗較小;類似與微帶耦合器,帶狀線耦合器的調(diào)試方法,也是用刀刻或者貼箔片,加焊錫。另外,產(chǎn)品中常用到的主副桿耦合器,也屬于帶狀線耦合器。不同點(diǎn)在于它將帶狀線耦合器中的薄片換成了金屬圓桿。帶狀線耦合器圖為帶狀線耦合器的測(cè)試響應(yīng)及其模型;66功分/合路器左圖是微帶三端口功分器原理圖。信號(hào)由1端口輸入,分別經(jīng)過(guò)兩段微帶線從2和3端口輸出,負(fù)載電阻分別為R2及R3。兩段傳輸線之間沒(méi)有耦合,在傳輸線的末端加入平衡電阻,保證它們之間有足夠的隔離。功分器應(yīng)滿足下列條件:2端口與3端口的輸出功率比可為任意指定值;理論上1端口無(wú)反射;2端口與3端口的輸出電壓等幅、同相。

功分/合路器左圖是微帶三端口功分器原理圖。信號(hào)由1端67常見(jiàn)的幾種功分器外形圖中為幾種常見(jiàn)的功分器的外形。通常產(chǎn)品中用到的功分器為一分二的等分功分器,由數(shù)個(gè)一分二等分功分器,可以構(gòu)成一分四,一分八……等等分功分器;功分器主要的指標(biāo):輸出端口與輸入端口的功率比值(dB表示),二等分功分器輸出功率:兩個(gè)輸出端口之間的輸出功率比值(dB表示):常見(jiàn)的幾種功分器外形圖中為幾種常見(jiàn)的功分器的外形。68濾波器的大功率擊穿問(wèn)題空氣擊穿:空氣中的電壓達(dá)到某一數(shù)值,則空氣分子中的電子被擊出,形成電弧,空氣變得導(dǎo)電;當(dāng)濾波器工作時(shí),諧振桿與腔體、蓋板、螺桿等接地金屬面之間會(huì)產(chǎn)生電壓。若此電壓達(dá)到空氣的擊穿電壓,則空氣擊穿,濾波器內(nèi)放電,信號(hào)失真,同時(shí)濾波器受到損壞,也可能損壞其它系統(tǒng)部件;CDMA系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)功率很大,擊穿問(wèn)題嚴(yán)重。為了滿足CDMA系統(tǒng)的大功率需求,濾波器、雙工器必須做大功率處理;濾波器的大功率擊穿問(wèn)題空氣擊穿:空氣中的電壓達(dá)到某一數(shù)值,則69大功率下電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖大功率下電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖70一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因:1、蓋板-諧振桿間距離過(guò)近2、調(diào)諧螺桿與諧振桿內(nèi)壁距離過(guò)近3、調(diào)諧螺桿有螺紋4、零件有尖角

大功率下易擊穿的原因二、工藝原因:1、零件有毛刺2、零件光潔度不夠3、電鍍不光滑一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因:大功率下易擊穿的原因二、工藝原因:71此諧振桿盤面粗糙,承受功率比較小

此諧振桿盤面粗糙,承受功率比較小72諧振桿盤面比較光滑,可以承受大功率

諧振桿盤面比較光滑,可以承受大功率73調(diào)諧螺桿采用平滑處理,避免調(diào)諧螺桿和諧振桿內(nèi)部打火

調(diào)諧螺桿采用平滑處理,避免調(diào)諧螺桿和諧振桿內(nèi)部打火74左邊諧振桿承受功率的數(shù)值比右邊諧振桿大

FINGU凡谷電子產(chǎn)品要求:H07

左邊諧振桿承受功率的數(shù)值比右邊諧振桿大75腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu),盤面發(fā)黑處為功率打火點(diǎn)

FINGU凡谷電子產(chǎn)品要求:450MMRDU

腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu),盤面發(fā)黑處為功率打火點(diǎn)76采用光亮的諧振桿可解決功率打火問(wèn)題

FINGU凡谷電子產(chǎn)品要求:450MMRDU

采用光亮的諧振桿可解決功率打火問(wèn)題F77盤面發(fā)黑處是由功率打火造成的

FINGU凡谷電子產(chǎn)品要求:450MMRDU

盤面發(fā)黑處是由功率打火造成的FING78螺桿表面光潔度也是影響功率的一個(gè)因素

FINGU凡谷電子產(chǎn)品要求:螺桿

螺桿表面光潔度也是影響功率的一個(gè)因素79不良螺桿表面有毛刺,大功率試驗(yàn)時(shí)候,毛刺容易產(chǎn)生尖端放電

FINGU凡谷電子產(chǎn)品要求:螺桿

不良螺桿表面有毛刺,大功率試驗(yàn)時(shí)候,毛刺容易產(chǎn)生尖端放電80雙工器、濾波器調(diào)試工藝的通用規(guī)范1、目的

對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的調(diào)試過(guò)程進(jìn)行規(guī)定和控制,確保產(chǎn)品調(diào)試能夠滿足可靠性的要求,減少產(chǎn)品在調(diào)試崗位出現(xiàn)的問(wèn)題,加強(qiáng)調(diào)試人員的自檢過(guò)程。用調(diào)試工序來(lái)防止問(wèn)題的產(chǎn)生。2、輸出要求嚴(yán)格按照生產(chǎn)文件的指標(biāo)要求進(jìn)行調(diào)試,不得為提高調(diào)試速度而自行降低指標(biāo);否則可能導(dǎo)致產(chǎn)品檢驗(yàn)不通過(guò),更嚴(yán)重的是這樣的產(chǎn)品可能存在功率或者三階等方面的隱患,這些隱患很難被檢驗(yàn)出來(lái),致使不合格產(chǎn)品出售給客戶,最終致使系統(tǒng)故障,客戶批量退貨。雙工器、濾波器調(diào)試工藝的通用規(guī)范813、調(diào)試流程及要求3.1開機(jī)檢查儀表是否正常,工具是否齊備。3.2每次在調(diào)不同產(chǎn)品前必須將儀表校準(zhǔn)。3.3調(diào)試前確認(rèn)待調(diào)器件是裝配的合格品。3.4在指標(biāo)沒(méi)有完全達(dá)到要求前扳手只要稍微帶緊螺帽,當(dāng)指標(biāo)完全滿足要求后,再來(lái)鎖緊螺桿,鎖緊螺桿時(shí)要注意不要將蓋板脫落的銀層等小物體帶到雙工器內(nèi)部。3.5在調(diào)試或返修過(guò)程中如有開蓋板的情況,在合蓋板之前一定要目測(cè)檢查腔體內(nèi)部所有零件沒(méi)有任何性質(zhì)的損傷或破壞,更不得有異物,更改后的焊點(diǎn),裝接全部要符合裝焊工藝的要求。3.6調(diào)試中出現(xiàn)的波形異常(如螺桿偏心、連腔、波形抖動(dòng),通帶跳躍等)等情況,要特別關(guān)注,并且直到問(wèn)題的徹底根除。3.7用檢具檢查螺桿的高度是否達(dá)到產(chǎn)品調(diào)試工藝規(guī)定的螺桿高度,并目測(cè)產(chǎn)品的緊固螺釘有無(wú)錯(cuò)裝或遺漏。3.8產(chǎn)品復(fù)調(diào)完后,調(diào)試人員要重點(diǎn)對(duì)雙工器、濾波器的螺桿逐個(gè)順序用扳手檢查,自檢螺桿都是否鎖緊

3、調(diào)試流程及要求82

螺桿的鎖緊標(biāo)準(zhǔn)力矩見(jiàn)下表:

83無(wú)源理論培訓(xùn)無(wú)源理論培訓(xùn)84培訓(xùn)內(nèi)容微波理論基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀使用指南調(diào)試入門、提高及維修技巧培訓(xùn)內(nèi)容微波理論基礎(chǔ)知識(shí)85第一部分微波理論基礎(chǔ)知識(shí)什么叫微波什么微波傳輸系統(tǒng)什么叫微波電路什么叫諧振什么叫諧振器什么叫濾波器帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)第一部分微波理論基礎(chǔ)知識(shí)什么叫微波帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)86微波理論知識(shí)1-1.1微波定義:

從現(xiàn)象看電磁波中頻譜介于超短波于紅外線的波段,其頻率范圍從300MHz(波長(zhǎng)1m)至3000GHz(波長(zhǎng)0.1m)??v觀“左鄰右舍”它處于超短波和紅外光波之間。實(shí)際上,對(duì)于工作頻率較高的電路,人們也經(jīng)常稱為“高頻電路”或“射頻(RF)電路”等等。

微波理論知識(shí)1-1.1微波定義:87微波理論知識(shí)1-1.2電磁波定義:

電磁波是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。電可以生成磁,磁也能帶來(lái)電,變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)構(gòu)成了一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng),這就是電磁場(chǎng),而變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播形成了電磁波,所以電磁波也常稱為電波。1864年,英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。

微波波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系f入=v(v=c=3*10m/s)波長(zhǎng)入=v/f8微波理論知識(shí)1-1.2電磁波定義:微波波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系888微波理論知識(shí)1-1.3電磁波按波段的劃分微波理論知識(shí)1-1.3電磁波按波段的劃分89微波理論知識(shí)1-1.4微波按波長(zhǎng)分類范圍:分米波、厘米波、毫米波、亞毫米波注:公司現(xiàn)在主要生產(chǎn)的產(chǎn)品的工作頻率,大致有三個(gè)波長(zhǎng)端:1、450MHz2、900MHz3、1800-2100MHz微波理論知識(shí)1-1.4微波按波長(zhǎng)分類范圍:注:公司現(xiàn)在主要90微波理論知識(shí)1-1.5微波常用頻段:微波理論知識(shí)1-1.5微波常用頻段:91微波理論知識(shí)1-1.5微波特點(diǎn):

由于微波具有頻率高、頻帶寬、信息量大、抗低頻干擾的特點(diǎn),隨著人們對(duì)無(wú)線電頻譜空間需要的不斷增長(zhǎng),使微波獲得了極為廣泛的應(yīng)用,遍及國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。微波的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是雷達(dá)和通信微波理論知識(shí)1-1.5微波特點(diǎn):92微波理論知識(shí)微波通訊

微波通訊主要有微波中繼通信和對(duì)流層散射通信,同軸電纜和波導(dǎo)通信,衛(wèi)星通信和宇宙通信。微波中繼通信是比較成熟的一種,在遠(yuǎn)距離的兩地之間,每隔距離(40km至60km)各安裝微波收發(fā)設(shè)備和定向天線,沿途各站連續(xù)接收和發(fā)射,使微波信號(hào)獲得接力,陸續(xù)傳遞到目的地。優(yōu)點(diǎn):通信容量大、安裝時(shí)間短、不受地理?xiàng)l件限制。微波中繼通信多采用厘米波。

微波理論知識(shí)微波通訊93微波理論知識(shí)1-4.1

----微波中繼站原理圖微波理論知識(shí)1-4.1

94微波理論知識(shí)1-1.6傳輸線分析

一個(gè)正弦波通過(guò)長(zhǎng)1.5cm的導(dǎo)線,假設(shè)導(dǎo)線方向與z軸方向一致。假如振蕩器設(shè)置的頻率是1MHz,按上面計(jì)算,波長(zhǎng)94.86m,那么1.5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線,在如此小的尺度內(nèi)感受到的電壓空間變化是不明顯的。頻率提高的10G的情況就明顯不同了,此時(shí)波長(zhǎng)降低0.94cm,近似為導(dǎo)線長(zhǎng)度的2/3,如果沿著1.5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線測(cè)量電壓值是不同的。微波理論知識(shí)1-1.6傳輸線分析95微波理論知識(shí)1-2.1微波傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)行波的定義:

用來(lái)傳輸微波能量的線路稱為微波傳輸系統(tǒng),由傳輸系統(tǒng)導(dǎo)引向一定方向傳輸?shù)碾姶挪ǚQ為導(dǎo)行波。微波傳輸系統(tǒng)種類很多,按其上傳輸?shù)膶?dǎo)行波的特征可以分為三種類型:1、TEM波傳輸線。如平行雙線、同軸線、帶狀線、微波等等。2、TE、TM波傳輸線。如矩形波導(dǎo),圓波導(dǎo),脊行波導(dǎo)、橢圓形波導(dǎo)等。3、表面波傳輸線。如介質(zhì)波導(dǎo)、鏡像波導(dǎo)、單根線等等。微波波段使用最多的是同軸線、矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)和微帶。微波理論知識(shí)1-2.1微波傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)行波的定義:96微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:

微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:97微波理論知識(shí)1-2.2傳輸線的特點(diǎn)平行線是最簡(jiǎn)單的TEM波傳輸線,但由于在工作頻率升高而使波長(zhǎng)減小到與兩根導(dǎo)線距離可相比擬,其輻射損耗急劇增加,故雙線僅用于米波的高端和分米波的低頻段。同軸線因?yàn)橛辛似帘坞姶拍芰康耐鈱?dǎo)體,消除了輻射損耗,但隨著頻率的提高,為了正常的工作,其橫截面積必須相應(yīng)的減少,使其導(dǎo)體的損耗(特別是內(nèi)導(dǎo)體)增大,同時(shí)也限制了功率容量,所以同軸線常用于分米波高頻段至10cm波段。帶狀線的工作原理和同軸線的相似,其功率容量較大。微帶線則是微波集成電路的主要組成部分在厘米波段,常以空心金屬管(波導(dǎo))作為傳輸線,其優(yōu)點(diǎn)是損耗小,功率容量大。

微波理論知識(shí)1-2.2傳輸線的特點(diǎn)98微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:

微波理論知識(shí)1-2.3傳輸線的主要形式:99微波理論知識(shí)1-3.1諧振定義:

無(wú)線電接收機(jī)中調(diào)諧回路的振蕩頻率與無(wú)線電發(fā)射臺(tái)的振蕩頻率相同時(shí),接收機(jī)就可以收到發(fā)射臺(tái)的無(wú)線電波,這種現(xiàn)象叫做諧振微波理論知識(shí)1-3.1諧振定義:100諧振電路定義:

含有電感、電容和電阻元件的單口網(wǎng)絡(luò),在某些工作頻率上,出現(xiàn)端口電壓和電流波形相位相同的情況時(shí),稱電路發(fā)生諧振。能發(fā)生諧振的電路,稱為諧振電路。諧振電路在電子和通信工程中得到廣泛應(yīng)用

按電路連接形式分可以分為:串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路微波理論知識(shí)1-3.2諧振電路定義:微波理論知識(shí)1-3.2101微波理論知識(shí)1-3.31、串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路諧振條件當(dāng),即時(shí),()=0,2、串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路諧振頻率式中稱為電路的固有諧振角頻率。上式表明L和C值越低(小),諧振頻率越高微波理論知識(shí)1-3.31、串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路諧振條件102微波理論知識(shí)----諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器,諧振桿頂部與蓋板形成的電容,可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為:

為諧振桿加入圓盤,相當(dāng)于加大了端接電容,圓盤越大,電容越大,諧振頻率越低;

同樣加入調(diào)諧螺桿,也相當(dāng)于加大端接電容,螺桿進(jìn)得越深,端接電容值越大,諧振頻率越低。所以,將所有的調(diào)諧螺桿往里進(jìn),則濾波器通帶低偏。微波理論知識(shí)----諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型103常用有哪些微波器件1、微波器件分類:A、按端口數(shù)量分:①、單端口,②、雙端口,③、三端口,④、多端口B、按電路類型分:①、有源,②、無(wú)源C、按功能、作用分:①、連接元件,②、終端元件,③、匹配元件,④、衰減與移相元件,⑤、分路元件,⑥、濾波元件等等我們這里重點(diǎn)講濾波器!微波理論知識(shí)1-5.1常用有哪些微波器件微波理論知識(shí)1-5.1104濾波器定義:

廣義上:凡是有具有能力進(jìn)行信號(hào)處理的裝置都可以稱為濾波器。

用來(lái)分開及組合不同頻率,選取需要的信號(hào)頻率,抑制不需要的信號(hào)頻率的微波器件主要功能是作為各種電信號(hào)的提取、分隔、抑止干擾。

微波理論知識(shí)1-5.2濾波器定義:微波理論知識(shí)1-5.2105濾波器分類:

濾波器分為有源和無(wú)源二大類,由于無(wú)源濾波器不需電源、不易產(chǎn)生干擾、穩(wěn)定、可靠、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用。按構(gòu)成元件不同最常見(jiàn)的有:RC濾波器、LC濾波器、陶瓷濾波器、晶體濾波器、機(jī)械濾波器、聲表面波濾波器,還有螺旋濾波器、介質(zhì)濾波器、微波濾波器等。

濾波器按其主要特性可分為:帶通、帶阻、高通、低通、可變通帶等濾波器。濾波器按其功能可以分為:中頻濾波器、邊帶濾波器、話路濾波器、線性相移濾波器、相位恒定濾波器、相位配對(duì)濾波器、電源濾波器等。

微波理論知識(shí)1-5.5濾波器分類:微波理論知識(shí)1-5.5106微波理論知識(shí)1-5.2

-----帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)微波理論知識(shí)1-5.2

107微波理論知識(shí)1-5.5微波理論知識(shí)1-5.5108雙工器定義:

有接收濾波器和發(fā)射濾波器兩部分組成,并且在天線端口將兩路合并為一路,這樣可以使信號(hào)的接收和發(fā)射共用一根天線和饋線。這樣可以使信號(hào)的接收和發(fā)射共用一個(gè)天線和饋線,節(jié)約成本。

微波理論知識(shí)1-5.3雙工器定義:微波理論知識(shí)1-5.3109

定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入端、直通端、耦合端和隔離端,分別對(duì)應(yīng)左圖所示的1、2、3和4端口。定向耦合器的主要技術(shù)指標(biāo)有耦合度、隔離度(或方向性)、輸入駐波比和工作帶寬。

微波理論知識(shí)1-5.4定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入端、直通端、耦110濾波器分類:

濾波器分為有源和無(wú)源二大類,由于無(wú)源濾波器不需電源、不易產(chǎn)生干擾、穩(wěn)定、可靠、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用。按構(gòu)成元件不同最常見(jiàn)的有:RC濾波器、LC濾波器、陶瓷濾波器、晶體濾波器、機(jī)械濾波器、聲表面波濾波器,還有螺旋濾波器、介質(zhì)濾波器、微波濾波器等。

濾波器按其主要特性可分為:帶通、帶阻、高通、低通、可變通帶等濾波器。濾波器按其功能可以分為:中頻濾波器、邊帶濾波器、話路濾波器、線性相移濾波器、相位恒定濾波器、相位配對(duì)濾波器、電源濾波器等。

微波理論知識(shí)1-5.5濾波器分類:微波理論知識(shí)1-5.5111濾波器常用名詞:中心頻率

帶通或帶阻濾波器兩個(gè)截止頻率的幾何平均值。通常情況可用算術(shù)平均值計(jì)算。截止頻率相對(duì)衰耗達(dá)到某規(guī)定值的通帶邊緣頻率。頻率溫度系數(shù)指在給定溫度范圍例內(nèi),單位溫度變化引起的濾波器頻率的相對(duì)變化量通帶寬度

通帶兩截止頻率間的頻率間隔,其值等于兩截止頻率之差。通帶波動(dòng)

通帶內(nèi)某一規(guī)定頻段衰耗的最大變化值插入損耗通頻帶內(nèi)濾波器的輸入電壓和輸出電壓之比微波理論知識(shí)1-5.6濾波器常用名詞:微波理論知識(shí)1-5.6112濾波器常用名詞:TX-–發(fā)射端

RX-–接收端ANT-–天線端微波理論知識(shí)1-5.6濾波器常用名詞:微波理論知識(shí)1-5.6113第二部分網(wǎng)絡(luò)分析儀使用網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀界面網(wǎng)絡(luò)分析儀按鍵說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)分析儀使用常識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀使用技巧網(wǎng)絡(luò)分析儀使用過(guò)程中注意事項(xiàng)帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)第二部分網(wǎng)絡(luò)分析儀使用網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)114網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念網(wǎng)絡(luò)——對(duì)實(shí)際物理電路和元件進(jìn)行的數(shù)學(xué)抽象,主要研究外部特性網(wǎng)絡(luò)分析——在感興趣的頻率范圍內(nèi),通過(guò)線性激勵(lì)-響應(yīng)測(cè)試確定元件的幅頻特性和相頻特性的過(guò)程網(wǎng)絡(luò)分析儀——通過(guò)正弦掃頻測(cè)量獲得線性網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及阻抗函數(shù)的儀器網(wǎng)絡(luò)分析儀是通過(guò)測(cè)定網(wǎng)絡(luò)的反射參數(shù)和傳輸參數(shù),從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)中元器件特性的全部參數(shù)進(jìn)行全面描述的測(cè)量?jī)x器,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)線性網(wǎng)絡(luò)的頻率特性測(cè)量。網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠完成反射、傳輸兩種基本測(cè)量,從而確定幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)特性,S參數(shù)是其中最基本的特性。標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀:只測(cè)量線性系統(tǒng)的幅度信息;矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀:可同時(shí)進(jìn)行幅度傳輸特性和相位特性測(cè)量網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念網(wǎng)絡(luò)——對(duì)實(shí)際物理電路和元件進(jìn)行的數(shù)學(xué)抽象115網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

-----系統(tǒng)組成及器件功能

雙功器LOLC濾波器功分器耦合器隔離器平衡/非平衡轉(zhuǎn)換混頻器LNA放大器SAW濾波器SAW濾波器天線射頻前端模塊平衡/非平衡轉(zhuǎn)換TXIFLC濾波器網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

116網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

-------射頻信號(hào)在器件中的傳播

Lightwave入射反射透射

RF/MW網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

117網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

-------完整的器件指標(biāo)描述

TransmittedIncident傳輸特性增益S參數(shù)S21,S12群延時(shí)Delay傳輸系數(shù)相位PhaseReflectedIncident反射特性SWRS參數(shù)S11,S22反射系數(shù)阻抗R+jX,G+jB反射損耗

G,rT,t輸入反射輸出RBAAR=BR=網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念

118網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念----網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量誤差系統(tǒng)誤差由于測(cè)試儀表原理或測(cè)試設(shè)備引起變化有規(guī)律能夠被定量描述可通過(guò)校準(zhǔn)消除隨機(jī)誤差隨時(shí)間隨機(jī)變化不能通過(guò)校準(zhǔn)消除引起隨機(jī)誤差的原因:設(shè)備噪聲開關(guān)重復(fù)性連接器重復(fù)性飄移誤差校準(zhǔn)后儀表性能變化主要由溫度變化造成通過(guò)定期計(jì)量消除被測(cè)件性能測(cè)試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移誤差網(wǎng)絡(luò)分析儀基本概念系統(tǒng)誤差被測(cè)件測(cè)試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移119網(wǎng)絡(luò)分析儀界面-----前面板1

1、通道/測(cè)量軌跡線切換2、測(cè)量參數(shù)設(shè)置3、測(cè)量狀態(tài)設(shè)置4、內(nèi)部磁盤5、USB接口網(wǎng)絡(luò)分析儀界面1、通道/測(cè)量軌跡線切換120網(wǎng)絡(luò)分析儀界面-----前面板2

1、參數(shù)設(shè)置2、標(biāo)示/分析功能3、VBA應(yīng)用4、LCD顯示5、測(cè)量結(jié)果顯示網(wǎng)絡(luò)分析儀界面1、參數(shù)設(shè)置121網(wǎng)絡(luò)分析儀界面

-----后面板

1、HandlerI/O接口2、并行接口3、串行接口4、鍵盤/鼠標(biāo)接口5、LNA/USB接口6、GPIB接口7、VGA輸出8、內(nèi)部參考輸出9、內(nèi)部參考輸入網(wǎng)絡(luò)分析儀界面1、HandlerI/O接口122第三部分調(diào)試入門異常通帶怎么糾正耦合度異常怎么判斷解決帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)第三部分調(diào)試入門異常通帶怎么糾正帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)123調(diào)試入門

-----帶通濾波器的波形整個(gè)濾波器的響應(yīng),可以理解為由n(n為濾波器腔數(shù))個(gè)相關(guān)聯(lián)的單腔諧振,通過(guò)一定的組合構(gòu)成。如左上圖虛線表示。除兩個(gè)抽頭腔外的每個(gè)諧振腔,形成一個(gè)在通帶內(nèi)的諧振峰,諧振峰之間通過(guò)不同大小的窗口耦合,排列在通帶內(nèi)的不同位置,形成通帶。左下圖為濾波器的回波草圖。對(duì)于帶通濾波器,有幾個(gè)諧振腔(包括兩個(gè)抽頭腔)就會(huì)在通帶內(nèi)形成幾個(gè)傳輸極點(diǎn)(即對(duì)應(yīng)的圖中紅色圓圈內(nèi)的波谷)。回波與駐波相對(duì)應(yīng),回波曲線中的波谷,對(duì)應(yīng)在駐波曲線中,也是一個(gè)波谷。調(diào)試入門

124調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法---此通帶明顯低偏,可以將調(diào)諧螺桿統(tǒng)一向外旋調(diào)試入門

125調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法---此通帶明顯高偏,可以將調(diào)諧螺桿統(tǒng)一向內(nèi)旋.調(diào)試入門

126調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法

將抽頭調(diào)諧螺桿統(tǒng)一向內(nèi)旋,此時(shí)在通帶上可以看見(jiàn)一個(gè)尖峰,將其調(diào)如通帶內(nèi)則可。調(diào)試入門

127調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法---此通帶明顯偏窄,插入損耗較大,可以將調(diào)諧螺桿向外旋后將耦合螺桿向內(nèi)旋。調(diào)試入門

128調(diào)試入門

-----耦合器調(diào)試方法耦合度及其回波:按要求將電纜連接到各個(gè)端口,1、用無(wú)感起子調(diào)節(jié)與之相連的端口,使耦合度達(dá)到生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定范圍。如端口回波為達(dá)到生產(chǎn)文件的要求可通過(guò)增加或減窄微帶的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、用無(wú)感起子調(diào)節(jié)與之相連的端口,使回波損耗達(dá)到生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定范圍,如耦合度未達(dá)到文件的要求可以通過(guò)調(diào)節(jié)耦合主桿、副桿間距的尺寸加以調(diào)節(jié)。(如產(chǎn)品有問(wèn)題另別論)調(diào)試入門

129調(diào)試入門

-----異常通帶及糾正方法隔離:按要求將電纜連接到各個(gè)端口,用手術(shù)刀或其它物品感應(yīng)微帶線,若指標(biāo)變好則在規(guī)定的微帶線上加鍍銀薄片,反之則將微帶線去掉一部分。注:無(wú)論耦合度回波和隔離在微帶線上加減時(shí)須注意以下幾點(diǎn):1、焊接鍍銀薄片時(shí)不能由拉尖、虛焊、堆錫;2、在需去處或增加鍍銀薄片時(shí)要多感應(yīng)找準(zhǔn)部位;3、在去除微帶時(shí),留下的微帶線的寬度大于線寬的一半;4、在微帶線上去處以后須將微帶線須有0.5mm的寬度。調(diào)試入門

130調(diào)試提高及產(chǎn)品維修一、濾波器1、飛桿強(qiáng)弱的判斷2、抽頭強(qiáng)弱的判斷3、通帶異常:①、端口短路判斷,②、印制板短路判斷,③、飛桿短路的判斷,④、諧振桿短路的判斷,⑤、螺桿短路的判斷,⑥、主桿短路二、耦合器1、耦合器強(qiáng)弱的判斷2、耦合度異常判斷:①、端口短路判斷,②、印制板短路判斷,③、電阻設(shè)計(jì)問(wèn)題,④、預(yù)制電阻焊接問(wèn)題,⑤、螺桿短路的判斷,⑥、主桿短路調(diào)試提高及產(chǎn)品維修一、濾波器131帶通濾波器的波形S參數(shù)反映產(chǎn)品的通過(guò)信號(hào)和反射信號(hào)的大小S12:Port2的輸出功率與Port1的輸入功率的比值。例如:假設(shè)輸出功率為輸入功率的90%則S12的對(duì)數(shù)表示為:LOG(S12)=10Log(0.9)=-0.45即此時(shí)該頻點(diǎn)的衰減為-0.45dBS11:反射回Port1的功率與Port1的輸出功率的比值。例如:假設(shè)輸出功率為輸入功率的1%則S11的對(duì)數(shù)表示為:LOG(S11)=10Log(0.01)=-20即此時(shí)該頻點(diǎn)的回波為-20dB帶通濾波器的波形S參數(shù)反映產(chǎn)品的通過(guò)信號(hào)和反射信號(hào)的大小132帶通濾波器的波形整個(gè)濾波器的響應(yīng),可以理解為由n(n為濾波器腔數(shù))個(gè)相關(guān)聯(lián)的單腔諧振,通過(guò)一定的組合構(gòu)成。如左上圖虛線表示。除兩個(gè)抽頭腔外的每個(gè)諧振腔,形成一個(gè)在通帶內(nèi)的諧振峰,諧振峰之間通過(guò)不同大小的窗口耦合,排列在通帶內(nèi)的不同位置,形成通帶。左下圖為濾波器的回波草圖。對(duì)于帶通濾波器,有幾個(gè)諧振腔(包括兩個(gè)抽頭腔)就會(huì)在通帶內(nèi)形成幾個(gè)傳輸極點(diǎn)(即對(duì)應(yīng)的圖中紅色圓圈內(nèi)的波谷)?;夭ㄅc駐波相對(duì)應(yīng),回波曲線中的波谷,對(duì)應(yīng)在駐波曲線中,也是一個(gè)波谷。帶通濾波器的波形整個(gè)濾波器的響應(yīng),可以理解為由n133帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)134帶通濾波器的主要電氣參數(shù)1.

帶外抑制:帶外抑制指,濾波器在工作頻段以外的頻點(diǎn)處對(duì)信號(hào)的衰減。濾波器抑制主要由腔數(shù)決定。腔數(shù)越多帶外抑制越好,同時(shí)插損也越大;上圖為不加飛桿的濾波器響應(yīng),左、右圖分別為5腔和7腔的響應(yīng)。對(duì)比二圖可以明顯看出:7腔響應(yīng)的帶外抑制優(yōu)于5腔響應(yīng);7腔響應(yīng)的中心頻點(diǎn)的插損為-1.17dB,5腔響應(yīng)的中心頻點(diǎn)插損為-0.7dB。帶通濾波器的主要電氣參數(shù)1.帶外抑制:帶外抑制指,濾波器在135帶通濾波器的主要電氣參數(shù)2.

通帶帶寬:濾波器的帶寬指滿足插損要求的最大通帶頻率寬度。帶寬根據(jù)客戶的要求而定。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上要將帶寬適當(dāng)拓寬,以保證濾波器在不同工作環(huán)境下都能滿足客戶指標(biāo)。帶寬拓寬越多,在標(biāo)準(zhǔn)頻點(diǎn)的插損越小,同時(shí)帶外抑制也會(huì)變小。3.傳輸零點(diǎn):理論上抑制無(wú)限大的頻點(diǎn)。濾波器中加入不同結(jié)構(gòu)的飛桿,就能在通帶外加入傳輸零點(diǎn)。下圖為不加飛桿和加入兩個(gè)感飛后的濾波器響應(yīng)。加入零點(diǎn)后,通帶有零點(diǎn)的一邊抑制增強(qiáng),另一邊抑制有所減弱,同時(shí)通帶靠近零點(diǎn)的邊頻插損增大。帶通濾波器的主要電氣參數(shù)2.通帶帶寬:濾波器的帶寬指滿足插136帶通濾波器的主要電氣參數(shù)5.插入損耗:插入損耗簡(jiǎn)稱插損,指模塊置入系統(tǒng)后,對(duì)工作頻段信號(hào)引入的衰減。影響插損的因素除了上面提到的腔數(shù)和帶寬外,還受單腔尺寸的影響。濾波器的單腔尺寸越大,工作中每個(gè)腔能夠儲(chǔ)存的能量越多,損耗越小。6.相位和群時(shí)延:電磁波信號(hào)通過(guò)濾波器,在相位上和時(shí)間上都會(huì)出現(xiàn)延遲。在功率放大器中,為了實(shí)現(xiàn)功率/信號(hào)上的合成或相消,就需要調(diào)整某一路信號(hào)的相位/群時(shí)延。如果僅用傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn),則50納秒的時(shí)延就需要用16.3米傳輸線,而使用帶通濾波器,只需要5腔就可以實(shí)現(xiàn)。帶通濾波器的主要電氣參數(shù)5.插入損耗:插入損耗簡(jiǎn)稱插損,指137帶通濾波器的結(jié)構(gòu)通常的帶通濾波器具有左圖所示的結(jié)構(gòu):抽頭:將外部輸入信號(hào)饋入濾波器或者將經(jīng)過(guò)濾波器的信號(hào)導(dǎo)出。諧振腔:形成通帶內(nèi)的諧振點(diǎn);耦合窗口:在諧振腔之間傳輸電磁信號(hào),同時(shí)調(diào)整成不同的耦合度,以滿足濾波器設(shè)計(jì)的需要;感飛,容飛,對(duì)稱飛:形成通帶外的傳輸零點(diǎn)(即抑制點(diǎn))帶通濾波器的結(jié)構(gòu)通常的帶通濾波器具有左圖所示的138濾波器抽頭模型抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其結(jié)構(gòu)關(guān)系到饋電強(qiáng)度,以及與外部接口的匹配對(duì)于同軸諧振器帶通濾波器,必須將輸入/輸出端的抽頭都設(shè)計(jì)到位,才能保證通帶駐波較小。不合理的抽頭設(shè)計(jì),會(huì)導(dǎo)致輸入能量較多被反射,S11較大,駐波調(diào)不下來(lái),通帶插損增大。濾波器抽頭模型抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其結(jié)139諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器,諧振桿頂部與蓋板形成的電容,可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為:為諧振桿加入圓盤,相當(dāng)于加大了端接電容,圓盤越大,電容越大,諧振頻率越低;同樣加入調(diào)諧螺桿,也相當(dāng)于加大端接電容,螺桿進(jìn)得越深,端接電容值越大,諧振頻率越低。所以,將所有的調(diào)諧螺桿往里進(jìn),則濾波器通帶低偏。諧振器模型左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。140兩個(gè)諧振器的耦合模型左上圖為兩個(gè)圓形諧振腔相互耦合的電場(chǎng)分布模型。電磁場(chǎng)通過(guò)諧振腔之間的窗口耦合;耦合螺桿的加入,“吸引”電力線向螺桿集中,從而加強(qiáng)兩相鄰腔的耦合效果。每個(gè)諧振腔有各自的諧振頻率,當(dāng)相鄰的兩個(gè)腔發(fā)生耦合時(shí),其諧振頻率相互“排斥”,耦合越強(qiáng),“排斥”效果越明顯,如左下圖所示。所以,若將所有的耦合螺桿都往里進(jìn),則通帶帶寬變寬。

兩個(gè)諧振器的耦合模型左上圖為兩個(gè)圓形諧振腔相互141帶通濾波器的飛桿容飛結(jié)構(gòu)感飛結(jié)構(gòu)右上圖的感飛/容飛位置上,若加入容飛結(jié)構(gòu)則實(shí)現(xiàn)容飛,加入感飛結(jié)構(gòu)則實(shí)現(xiàn)感飛;右下圖的對(duì)稱飛位置上加入容飛結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱飛,加入感飛結(jié)構(gòu)不能形成零點(diǎn)。調(diào)試中,感飛太強(qiáng)/弱,可以通過(guò)勾/壓飛桿來(lái)改變飛桿強(qiáng)度;容飛或?qū)ΨQ飛太強(qiáng)/弱則需要打開蓋板,減短/加長(zhǎng)飛桿。帶通濾波器的飛桿容飛結(jié)構(gòu)感飛結(jié)構(gòu)右上圖的感飛/142幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。傳輸零點(diǎn)可以增加相應(yīng)頻點(diǎn)的S12衰減。飛桿越強(qiáng),則零點(diǎn)越靠近通帶;飛桿越弱,則零點(diǎn)越遠(yuǎn)離通帶。幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。143帶通雙工器帶通雙工器為一個(gè)低頻端帶通濾波器和一個(gè)高頻端帶通濾波器合成;低頻端濾波器和高頻端濾波器會(huì)產(chǎn)生相互影響,產(chǎn)生影響的主要為天線端(ANT)的第一,第二個(gè)諧振腔;其影響可以通過(guò)合理設(shè)計(jì)抽頭來(lái)減弱。帶通雙工器帶通雙工器為一個(gè)低頻端帶通濾波器和一個(gè)高頻端帶通濾144低通濾波器*低通濾波器常作為帶通帶通濾波器的補(bǔ)充元件使用,所有用微波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的帶通濾波器,都會(huì)在通帶的高頻端形成諧波,如左圖所示。在諧波位置,濾波器對(duì)帶外信號(hào)的抑制不能滿足系統(tǒng)要求。因此,為了改善濾波器的遠(yuǎn)端抑制,就需要為帶通濾波器串接一個(gè)低通濾波器,響應(yīng)如右圖。低通濾波器*低通濾波器常作為帶通帶通濾波器的補(bǔ)充元件使用,145低通濾波器左圖為串接低通后的帶通濾波器響應(yīng)??梢?jiàn),串接后濾波器的遠(yuǎn)端諧波被抑制,而通帶響應(yīng)并未收到大的影響。右圖為現(xiàn)在常用的同軸高低阻抗線低通濾波器的內(nèi)導(dǎo)體組件。低通濾波器左圖為串接低通后的帶通濾波器響應(yīng)。146耦合器定向耦合器一般屬于四端口網(wǎng)絡(luò),它有輸入端、直通端、耦合端和隔離端,分別對(duì)應(yīng)左圖所示的1、2、3和4端口。定向耦合器的主要技術(shù)指標(biāo)有耦合度、隔離度(或方向性)、輸入駐波比和工作帶寬。

耦合度C定義為輸入端的輸入功率P1與耦合端的輸出功率P3之比的分貝數(shù),即:(dB)耦合度的分貝數(shù)愈大耦合愈弱。隔離度D定義為輸入端的輸入功率P1與隔離端的輸出功率P4之比的分貝數(shù),即(dB)理想情況下,隔離端應(yīng)無(wú)輸出功率,隔離度為無(wú)限大。實(shí)

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