第十三講四端口器件

1、定向耦合器簡(jiǎn)介定向耦合器分類l耦合度：輸入端輸入功率耦合度：輸入端輸入功率/耦合端輸出功率耦合端輸出功率l隔離度：輸入端輸入功率隔離度：輸入端輸入功率/隔離端輸出功率隔離端輸出功率1310log()PCP2141410log()10log()PDSP 22113311,22PaPb23110log()CS l定向系數(shù)：定向系數(shù)：耦合端輸出功率耦合端輸出功率/隔離端輸出功率隔離端輸出功率l輸入駐波：輸入駐波：l頻帶寬度頻帶寬度111111SS233144110log()10log()PSDDCPS 11121314212223243132333441424344 SSSSSSSSSSSSSSSS

2、S11121314122223241323333414243444 SSSSSSSSSSSSSSSSSl互易互易 TSS122113311441233224423443,SSSSSSSSSSSS11121314122223241323333414243444 SSSSSSSSSSSSSSSSSl對(duì)稱對(duì)稱11223344124313242314,.SSSSSSSSSS11121314121114131314111214131211 SSSSSSSSSSSSSSSSSl兩端口匹配兩端口匹配11121314121114131314111214131211 SSSSSSSSSSSSSSSSS11220

3、SS12131412141313141214131200 00SSSSSSSSSSSSSl無耗無耗 TSSI222121314*13141214*12141214*12131213|1000SSSS SS SS SS SS SS S121314,0SSS 必須有一個(gè)為正定向正定向221213*12131213|10SSS SS S140S1213j1212j1313|e|eSSSS13121312221213j-j|1ee0SS13121312cos0,22，3 端口輸出功率之和為端口輸出功率之和為1端口輸入功率。兩端口輸入功率。兩個(gè)非隔離端口輸出相位相差個(gè)非隔離端口輸出相位相差/21213:

4、S,Sj令1213121313121312000j00000j 00j00000j0SSSSSSSSS反定向反定向221214*12141214|10SSS SS S130S1213j1212j1313|e|eSSSS14121412221214j-j|1ee0SS14121412cos0,22，4 端口輸出功率之和為端口輸出功率之和為1端口輸入功率。兩端口輸入功率。兩個(gè)非隔離端口輸出相位相差個(gè)非隔離端口輸出相位相差/21214:S,Sj令12141214141214120000j000j0 000j000j00SSSSSSSSS12010j10j01 2 0j01j010S231110log

5、3S典型定向耦合器 典型的定向耦合器是四口網(wǎng)絡(luò)，典型的定向耦合器是四口網(wǎng)絡(luò)，-2-2是主波導(dǎo)，是主波導(dǎo)，4-4-是副波導(dǎo)，主副波導(dǎo)之間采用孔陣耦合。是副波導(dǎo)，主副波導(dǎo)之間采用孔陣耦合。孔陣定向耦合器孔陣定向耦合器典型定向耦合器波導(dǎo)定向耦合器波導(dǎo)定向耦合器(1)(1)耦合度耦合度 (2)(2)定向性定向性 一般耦合度一般耦合度 20 dB, 10 dB, 6 dB, 3 dB20 dB, 10 dB, 6 dB, 3 dB一般定向性一般定向性 303040 dB 40 dB 愈大愈好。愈大愈好。 3120log| dBCS 314120log dBSDS魔T元件 魔魔特性可以看作是特性可以看作是

6、E-TE-T和和H-TH-T的結(jié)合，也可能看的結(jié)合，也可能看作是特殊的作是特殊的3dB3dB橋。橋。 S 120011001111001100魔魔T T 111213141211131413131414 0000SSSSSSSSSSSSSl在雙在雙T結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)中3 4 端口匹配，又稱為匹配雙端口匹配，又稱為匹配雙T334411220SSSS，由對(duì)稱性可知：2414SS 2313SSl無耗無耗 TSSI33行 列*111213141112131412111314121113141313131314141414100001000000001000000001SSSSSSSSSSSSSSSSSSSS

7、SSSS22131313|112SSS44行 列22141414|112SSS11行 列222211121314|1SSSS221112221112|0|0 |0SSSS，魔T元件2端輸入時(shí)端輸入時(shí)例例2 21 1端端輸入時(shí)輸入時(shí) 3 3，4 4同相輸出，同相輸出，2 2 端口隔離端口隔離3 3，4 4反相輸出，反相輸出，1 1端口隔離端口隔離4端輸入時(shí)端輸入時(shí) 3 3端端輸入時(shí)輸入時(shí)1 1，2 2同相輸出，同相輸出，3 3 端口隔離端口隔離1 1，2 2反相輸出，反相輸出，4 4端口隔離端口隔離需要注意的是，需要注意的是，4端口的相位正負(fù)要相對(duì)傳輸線方向端口的相位正負(fù)要相對(duì)傳輸線方向 選擇選擇諧振腔簡(jiǎn)介 Rectangular Resonator介質(zhì)抽量波長(zhǎng)計(jì)靈敏測(cè)量波濾諧振腔頻選 xy0-zx0-zyd Edxk Ed Edyk Ed EdzEkkkkkxyxyzz222222222222222000d Edxk Ed Edyk Ed Edzk Ekkkkxyxxyz2222222222222000傳傳 輸輸 線線諧諧 振振 腔腔諧振頻率0 諧振頻率0 矩形腔TE101101模的場(chǎng)和0 EEaxlzHjEaxazlHjEaxazlyxz 0000022sinsinsincoscossin (31-28) (31-28)