发布时间：2025-12-09 17:00:32 浏览次数：4
1.“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；
2.“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用基尔霍夫定律建立传输线方程，求得传输线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。
射频微波的基本特性：似光性、穿透性、非电离性、信息性；
射频微波的主要优点：频带宽、分辨率高、尺寸小、干扰小、速度快、频谱宽；
射频微波的不利因素：元器件成本高、辐射损耗大、电路中输出功率小、设计工具精度低，成熟技术少、大量使用砷化镓器件，而不是通常的硅器件。
频率、阻抗、功率
频率选择电路：滤波器、高速电子开关
衰减器：固件衰减器、可调衰减器；
功分器：等分或比例分配；功分器也可以用作功率合成器，在各个支路口接同频同相等幅信号，在主路叠加输出；
耦合器：是一种特殊的分配器。通常是耦合一小部分功率到支路，用以检测主路信号的工作状态是否正常；
分支线耦合器和环形耦合器可实现不同相位的功率分配/合成，配合微波二极管，完成多种功能微波电路，如混频、变频、移相等；
放大器：用于接收的是小信号放大器，着重要求低噪声、高增益；用于发射的是功率放大器，为了满足要求的输出功率，可以不惜器件和电源成本；
阻抗：是在特定频率下，描述各种射频/微波电路对微波信号能量传输的影响的一个参数；电路的材料和结构对工作频率的响应决定电路阻抗参数的大小；包含：阻抗变换器、阻抗匹配器、天线；
基本原理：发射的微波信号遇到目标后反射回来，检测发射信号与接收信号之间的关系，即可确定目标的信息；
脉冲雷达：对连续微波信号进行脉冲调幅，发射出去的信号就是微波脉冲，检测回波脉冲信号与发射脉冲信号的时间差，即可确定目标距离。
多普勒雷达：依靠移动目标所引起的多普勒频移信息的一种雷达体制，具有很强的距离鉴别能力和速度鉴别能力，能够在复杂的环境中检测出目标。分为连续波和脉冲两种形式；
发射信号与接收信号的频移含有目标距离的信息。如果目标是地面，就可以确定出飞行器距离地面的高度。
在射频和微波低端，通常采用集总元件来实现阻抗变换，达到阻抗匹配的目的。具体分为L型、T型、Π型三种拓扑结构；
最简单的额匹配电路，成本低，性能可靠；
步骤（以Rs<Rl为例说明）：
1）确定工作频率，输入阻抗，输出阻抗；
2）在L型匹配电路中，将构成匹配电路的两个元件分别与输入阻抗和输出阻抗结合，当电路匹配时，由共轭匹配条件可以得到Qs=Ql；
3）Xs=Qs*Rs Xl=Rl/Ql
4）选择电路形式Ls-Cp低通式或者Cs-Lp高通式；
如果输入输出阻抗不是纯电阻，而是复数阻抗，处理的方法是：只考虑电阻部分，按照上述计算L型匹配电路中的电容和电感值，再扣除两端的虚数部分，就可以得到实际的匹配电路参数；
设计方法：解析法求元件值；史密斯圆图法求元件值；
Smith原图求元件值；
L型匹配电路可以有8种连接方式的可能，如何选择最合适的一个，要考虑的因素有：
1）元件的标称值，元件方便得到；
2）匹配电路所处系统的工作频率和其他指标，如谐波和交调等；
3）与周边电路的结构有关，如直流偏置的方便、dialup尺寸布局等；
1）确定工作频率、负载Q值、输入输出阻抗及Rsmall=min(Rs,Rl)；
2）计算出Xs1/Xp1/Xp2/Xs2
3）计算电感和电容的值；
1）确定工作频率、负载Q值、输入输出阻抗及Rsmall=max(Rs,Rl)；
2）计算出Xs1/Xp1/Xp2/Xs2
3）计算电感和电容的值；
随着工作频率提高及工作波长的减小，集总元件的寄生参数效应就变得更加明显，因此采用分布参数；
微带线匹配电路的拓扑结构有串联和并联两种形式；
分为单支节匹配和双枝节匹配；
端口的电压等于入射波加反射波，电流等于入射波减反射波。二倍入射波等于电压加电流，二倍反射波等于电压减电流，即：
散射参数[S]的定义为：
散射参数[S]的物理意义为：
S11、S22是两端的反射系数，S12、S21是两端的传输系数；
散射参数[S]使用最多，因为端口发射系数概念清晰，容易测量，端口之间的传输系数就是衰减或增益；
网络级联时，使用[A]参数很方便，多个网络[A]参数相乘就是整个网络的[A]参数，这就需要在[S]和[A]之间进行转换，通常是每个网络单元的[S]变为[A]，相乘后得到整个网络的[A]，再变为[S]；
考虑归一化参数，[z]=[Z]/Z0，[y]=[Y]/Y0，a11=A11,a12=A12/Z0，a21=A21/Y0，a22=A22
功率衰减器时一种内两损耗性射频微波元件，元件内部含有电阻性材料；除了常用电阻性固定衰减器外，还有电控快速调整衰减器。
1）工作频带
2）衰减量
衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小成都。衰减量的大小由构成衰减器的材料和结构确定，衰减量用分贝作单位，便于整机指标计算；
3）功率容量
衰减器是一种能量消耗元件，功率消耗后变成热量。材料结构确定后，功率衰减器的功率容量就确定了。如果让衰减器承受的功率超过这个极限值，衰减器就会被烧毁。设计和使用时，必须明确功率容量；
4）回波损耗
回波损耗就是衰减器的驻波比，要求衰减器两端的输入输出驻波比应尽可能小。
基本材料时电阻性材料；
电阻时衰减器的一种基本形式，由此形成的电阻衰减网络就是集总参数衰减器，通过一定工艺把电阻材料放置到不同波段的射频微波结构中就形成了相应的频率衰减器；
如果大功率衰减器，体积肯定要加大，关键就是衰减设计；
快速调整衰减器：有两种实现方式，一种是半导体小功率快调衰减器，如PIN管或FET单片集成衰减器；二是开关控制的电阻衰减网络，开关可以是电子开关也可以是射频继电器；
控制功率电平：在微波超外差接收机中对本振输出功率进行控制，获得**噪声系数和变频损耗，达到**接受效果；在微波接收机中实现自动增益控制，改善动态范围；
去耦元件：作为振荡器与负载之间的去耦元件；
相对标准：作为比较功率电平的相对标准；
用于雷达抗干扰中的跳变衰减器：是一种衰减量能突变的可变衰减器，平时不引入衰减，遇到外接干扰时，突然加大衰减；
衰减器是一个二端口有耗微波网络，属于通过型微波元件；
同阻式衰减器两端的阻抗相同，即Z1=Z2，不需要考虑阻抗变换，直接应用网络级联的办法求出衰减量与各电阻值的关系；
利用三个[A]参数矩阵相乘的办法求出衰减器的[A]参数矩阵，再换算成[S]矩阵，就能求出它的衰减量。
串联电阻和并联电阻的[A]网络参数如下：
相乘得：
转换为[S]矩阵为：
对衰减器的要求是衰减量为20log|S21|，端口匹配10log|S11|=-∞
求解联立方程组可解得各个阻值；
取Rp1=Rp2，同T型同阻式衰减器得分析和设计方法，利用三个[A]参数矩阵相乘的方法求出衰减器的[A]参数矩阵，再换算成[S]矩阵，就能求出它的衰减量；
设计异阻式集总参数衰减器时，级联后要考虑阻抗变换。
分布参数衰减器是将电阻材料以一定的形式与射频微波传输线相结合，使电磁波的传播常数γ=a+j*b实部增加，来实现对射频微波信号的衰减的；
按工作原理分类：
吸收式；
截止式；
极化式；
电调式；
谐振吸收式；
场移式；
按结构特征分类：
可变衰减器；
固定衰减器；
按功率大小分类：
高功率型
低功率型
衰减器可由波导、同轴线或微带线构成；
由三段波导组成；
两端是固定的矩形波导到圆柱波导的过渡段，中间是一段可以绕纵轴转动的圆柱波导。在每段波导中部沿轴向放置厚度极薄的能完全吸收与其平行的切向电场的吸收片，各段中吸收片的相对位置如上图；
圆柱波导旋转的角度γ可以用精密传动系统测量并显示出来，角度的变换也就是极化面的变化；
极化衰减器的衰减量为A=20log(cosγ)
在微带线的表面镀膜一层电阻材料即可实现衰减，也可用涂覆方法实现衰减。
常用吸波橡胶材料，将其裁剪至合适尺寸，用胶粘到电路上。在微波有源电路的调整中，会用到吸波材料消除高次模、谐杂波影响，控制组件泄露等。
衰减器是部分吸收能量，匹配负载是全吸收负载，而且频带足够宽。
同轴和微带中，匹配负载的电阻通常是50ohm，可以用电阻表测量。因此集总元件电阻可以用来实现窄带匹配负载。微波工程中，用51ohm贴片电阻实现微带匹配负载。
频率范围
承受功率
分配损耗
插入损耗
隔离度
驻波比
工作频带
插入损耗
耦合度
方向性
隔离度
工作频率
插入损耗
带内纹波
带外抑制
承受功率
低噪声、高增益、中功率、高功率放大器
A
B78.5
AB
C
频率范围
增益
噪声系数
动态范围
三个增益：
实际功率增益
混频器主要技术指标
变频损耗
噪声系数
1dB压缩点
本振功率
端口隔离
端口VSWR
直流极性
功率消耗
基本指标：
天线增益G
天线输入阻抗Zin
辐射效率η
辐射方向图
半波功率角
旁瓣
方向系数D
Antenna gain (g)
Antenna input impedance Zin
Radiation efficiency η
Radiation pattern
Half wave power angle
sidelobe
Directional coefficient D
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