微波技术-第3章(网络2)课件.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:60 大小:6.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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第三章微波等效电路3.6二端口网络第三章微波等效电路3.6二端口网络常用的两端口微波网络,基本上都可以分解成表3.1中所示的五种基本网络的组合。我们可以按照网络参量的定义,求出这五种基本网络的S参量和A参量。在3.5小节中,我们导出了魔T的S参量,并利用S参量研究了魔T的特性。其它二端口网络的S参量也可以采用类似的方法求得。求解二端口网络S参量的要点是:根据物理概念和电路方面的知识寻找一组或多组归一化输入电压波与归一化输出电压波的对应关系;将这些对应关系代入网络参量的定义式;利用网络的互易、无损耗、对称性即可解出网络参量。表3.1基本网络的S参量和A参量表3.1基本网络的S参量和A参量第三章微波等效电路3.6二端口网络第三章微波等效电路3.6二端口网络第三章微波等效电路3.6二端口网络第三章微波等效电路3.6二端口网络将归一化电流、电压与非归一化电流、电压代入式(3-53)和(3-54),并根据归一化电压、电流与非归一化电压、电流的关系(3-17),就可以导出归一化A参量与非归一化A参量的对应关系。第三章微波等效电路3.6二端口网络第三章微波等效电路3.6二端口网络A参量和两端口网络的S参量、Z参量、Y参量之间有确定的换算关系,只要求出任意一种网络参量就可以根据换算关系导出所需要的其他网络参量。网络参量之间的换算关系需要根据网络参量的定义求解,以下我们以S参量和A参量为例,求解它们之间的换算关系。将(3-56)式代入(3-54),消去归一化总电压、总电流后可以得到:为了便于求解网络A参量,我们给出有关A参量的一些性质。1)互易网络的A参量满足:adbc=1根据互易网络S12=S21的条件,以及归一化A参量与S参量的换算关系,可以证明adbc=1。再利用归一化A参量与非归一化A参量的对应关系就可以证明adbc=1。2)对称网络的A参量满足:a=d,a2bc=1根据对称网络S11=S22,S12=S21的条件,以及归一化A参量与S参量的换算关系,可以证明,a=d,a2bc=1。再利用归一化A参量与非归一化A参量的对应关系就可以证明a=d,a2bc=1。3)无损耗、互易网络的a,d为实数,b,c为虚数。根据无损耗、互易网络S*S=I,以及归一化A参量与S参量的换算关系可以证明a,d为实数b,c为虚数。再利用归一化A参量与非归一化A参量的对应关系就可以证明a,d为实数,b,c为虚数。三、实际两端口网络A参量的求解方法:非归一化A参量是由常规电流、电压定义的,因此比归一化A参量更容易求得,通常先求非归一化A参量然后再转换为归一化A参量。(1)求非归一化A参量对于网络本身来说,从T1参考面向右看和从T2参考面向左看是完全一样的。也就是说网络本身(与外接传输线无关,非归一化A参量。)具有对称性,因此,我们有两个方程可以利用:a=d(i)a2bc=1(ii)根据(3-59)可得:Z1=b/d;根据电路分析理论可知Z1=Z,由此得到第三个方程:b/d=Z(iii)根据这四个方程可以求出各A参量元素。a=1,d=1,b=Z,c=0。其中a取正号解是因为A参量定义的入射波电压降方向与出射波电压降方向相同。V1=aV2+bI2(2)求S参量设No.2端口右侧的传输线处于匹配状态,(2)求S参量设No.1端口左侧的传输线处于匹配状态,注意图中z的参考方向是由负载指向波源,此时,在No.1端口,a1为正向波,b1为反向波;在No.2端口,a2为反向波,b2为正向波。根据长线理论中总电压和正向、反向电压波的关系,S参量中正向电压波、反向电压波的定义,归一化电压的定义,以及分压关系可得:第三章微波等效电路3.6二端口网络No.1端口左侧的传输线处于匹配状态注意图中z的参考方向是由负载指向波源。此时,在No.2端口,a2为正向波,b2为反向波;在No.1端口,a1为反向波,b1为正向波。第三章微波等效电路3.6二端口网络No.2端口右侧的传输线处于匹配状态第三章微波等效电路3.6二端口网络设No.2端口短路,即:Z2=0;由式(3-59)可知Z1=b/d,根据电路分析理论可知Z1=0。这样就得到第三个方程:b/d=0(iii)a=d(i)a2bc=1(ii)b/d=0(iii)a/c1/Y(iv)(2)求S参量设No.2端口右侧匹配,则T1参考面右侧的负载导纳为Y+Yc2,而T1参考面左侧的特征导纳为Yc1。所以,T1参考面上的反射系数为:(2)求S参量设No.1端口左侧匹配,则T2参考面左侧的负载导纳为Y+Yc1,而T2参考面右侧的特征导纳为Yc2。所以,T2参考面上的反射系数为:No.2端口右侧的传输线处于匹配状态No.2端口右