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微波網(wǎng)絡(luò)概要
各類(lèi)電子系統(tǒng)中用于檢測(cè)、傳輸、處理信息或能量的微波電路。微波網(wǎng)絡(luò)理論主要研究微波電路的分析和設(shè)計(jì)方法，它與電磁場(chǎng)理論（見(jiàn)電磁場(chǎng)基本定理）同為微波領(lǐng)域中的主要理論基礎(chǔ)。微波網(wǎng)絡(luò)是指具有若干輸出、輸入端口的任意形狀及結(jié)構(gòu)的區(qū)域，其內(nèi)為由波導(dǎo)或傳輸線連接 的微波元器件構(gòu)成的功能性微波電路或系統(tǒng)。
微波網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)
1.無(wú)源微波網(wǎng)絡(luò)
屬于二端口網(wǎng)絡(luò)的有微波濾波器、模式變換器（用于將波導(dǎo)中的一種電磁波模式變換成另一種）、極化變換器（用于改變波導(dǎo)中電磁波的極化性質(zhì)）、移相器、鐵氧體和隔離器等。屬于三端口網(wǎng)絡(luò)的有功率分配器、鐵氧體 Y形環(huán)形器等。屬于四端口網(wǎng)絡(luò)的有微波混合接頭、定向耦合器和定向?yàn)V波器等。用于微波多路通信的多工器屬于多端口網(wǎng)絡(luò)，其功能是把一個(gè)寬頻帶信道分割成若干窄頻帶信道，使信號(hào)分別從不同的端口輸出。多工器可由多個(gè)定向?yàn)V波器連接而成，或由帶通濾波器及匹配雙T電橋組合而成。
2.有源微波網(wǎng)絡(luò)
典型的二端口網(wǎng)絡(luò)是微波晶體管放大器，采用雙極型晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管可構(gòu)成低噪聲放大器、功率放大器、寬帶放大器和窄頻帶放大器。典型的三端口網(wǎng)絡(luò)是微波混頻器，常用肖特基勢(shì)壘二極管作混頻管，為了降低混頻器噪聲還可用二只混頻管組成平衡混頻器。用于低噪聲放大的參量放大器也是一種三端口網(wǎng)絡(luò)，其典型結(jié)構(gòu)由一個(gè)三端口Y形環(huán)行器和一個(gè)二端口反射式放大器組成。信號(hào)自環(huán)行器的一個(gè)端口輸入，經(jīng)接于第二端口的反射式放大器放大后，由環(huán)行器的第三端口輸出。反射式放大器具有信號(hào)端口和泵源端口，輸入信號(hào)經(jīng)變?nèi)莨艿姆蔷€性電容吸取泵源功率而獲得增益。
微波網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用
任何計(jì)算工具的重要意義均是應(yīng)用于實(shí)踐，在對(duì)于微波網(wǎng)絡(luò)容量的分析中，可以發(fā)現(xiàn)其重要的工作用途，可以將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，通過(guò)清晰的圖表呈現(xiàn)出來(lái)，令工作人員明確工作主次以及工作方向，更加有助于工作的順利開(kāi)展。在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，首先需要確認(rèn)站點(diǎn)所屬的城市所在地，通過(guò)改變?nèi)萘窟M(jìn)行調(diào)整，值得注意的是，站點(diǎn)的屬性不能處于正常，所以在設(shè)置時(shí)，相關(guān)屬性調(diào)整為不對(duì)容量進(jìn)行計(jì)算的狀態(tài)。在“鏈路表”的設(shè)置中需要調(diào)整當(dāng)下成分容量，將其改為目前鏈路的容量，點(diǎn)擊開(kāi)始計(jì)算即可。如果出現(xiàn)過(guò)小的需求容量時(shí)，代表不必升級(jí)優(yōu)化鏈路。如果鏈路需要升級(jí)時(shí)，需要采用正規(guī)的軟件對(duì)其進(jìn)行升級(jí)與調(diào)制，同時(shí)，升級(jí)軟件也可以解決容量資源短缺不足的問(wèn)題。將微波網(wǎng)絡(luò)的容量計(jì)算設(shè)備應(yīng)用到實(shí)際生活當(dāng)中，可以將復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，使工作人員明白具體的工作內(nèi)容，并且可以有效解決站點(diǎn)資源容量不充足的問(wèn)題，為工程的正常發(fā)展提供便利。
二端口微波網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測(cè)量
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
?。?）理解可變短路器實(shí)現(xiàn)開(kāi)路的原理；
（2）學(xué)會(huì)不同負(fù)載下的反射系數(shù)的測(cè)量、分析和計(jì)算；
?。?）學(xué)會(huì)利用三點(diǎn)法測(cè)量、分析和計(jì)算微波網(wǎng)絡(luò)的［S］參數(shù)。
2、實(shí)驗(yàn)原理
?。跾］參數(shù)是微波網(wǎng)絡(luò)中重要的物理量，其中［S］參數(shù)的三點(diǎn)測(cè)量法是基本測(cè)量方法，其測(cè)量原理如下：對(duì)于互易雙口網(wǎng)絡(luò)有S12=S21，故只要測(cè)量求得S11、S12及S21三個(gè)量就可以了。被測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接如圖8-1所示
將待測(cè)網(wǎng)絡(luò)依次換接終端短路負(fù)載（既有Γi=-1）、終端開(kāi)路負(fù)載（即Γi=1）和終端匹配負(fù)載（即Γi=0）時(shí)，測(cè)得的輸入端反射系數(shù)分別為Γs、Γo和Γm，代入式（8-1）并解出：
由此得到［S］參數(shù)，這就是三點(diǎn)測(cè)量法原理。
在實(shí)際測(cè)量中，由于波導(dǎo)開(kāi)口并不是真正的開(kāi)路，故一般用精密可移動(dòng)短路器實(shí)現(xiàn)終端等效開(kāi)路l0位置（或用波導(dǎo)開(kāi)口近視等效為開(kāi)路），如圖8-2所示。
3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟
（1）將匹配負(fù)載接在測(cè)量線終端，并將測(cè)量線測(cè)試系統(tǒng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)；
?。?）將短路片接在測(cè)量線終端，從測(cè)量線終端向信源方向旋轉(zhuǎn)探針座位置（測(cè)量線前的大旋鈕），使選頻放大器指示為零（或最?。?，此時(shí)的位置即為等效短路面，記作zmin0；
?。?）在終端將短路片取下，換接上可變短路器，在探針位置 zmin0 處，調(diào)節(jié)可變短路器使選頻放大器指示為零（或最?。?，記錄此時(shí)可變短路器的位置 l1 ；
?。?）繼續(xù)調(diào)節(jié)可變短路器，使選頻放大器指示再變?yōu)榱?，再記錄此時(shí)可變短路器的位置 l2 ；
?。?）在終端將可變短路器取下，換接上待測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并在待測(cè)網(wǎng)絡(luò)的終端再接上匹配負(fù)載，按照實(shí)驗(yàn)五的方法測(cè)量和計(jì)算得到此時(shí)的反射系數(shù)Γm ；
（6）在待測(cè)網(wǎng)絡(luò)的終端取下匹配負(fù)載，換接上可變短路器，并將可變短路器調(diào)到位置 l1 ，按照實(shí)驗(yàn)五的方法測(cè)量和計(jì)算得到此時(shí)的反射系數(shù)Γs ；
（7）將可變短路器調(diào)到終端等效開(kāi)路位置，即 l0=（l1+l2）/2 的位置，按實(shí)驗(yàn)五的方法測(cè)量和計(jì)算得到此時(shí)的反射系數(shù)Γo ；
?。?）要求反復(fù)測(cè)量三次，并處理數(shù)據(jù)（即參考實(shí)驗(yàn)五方法，將根據(jù)測(cè)量得到的 Imin 、 Imax 、zmin1 等數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的反射系數(shù)） ； （9）再根據(jù)式（8-3）計(jì)算得到［S］參數(shù)。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理
zmin0 = 79.56mm li= 12.760mm l2 = 36.984mm
匹配：直接法
5、結(jié)論
過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們知道了可變短路器實(shí)現(xiàn)開(kāi)路的原理，學(xué)會(huì)了不同負(fù)載下的反射系數(shù)的側(cè)量、分析和計(jì)算方法，掌握了利用三點(diǎn)法側(cè)量分析和計(jì)算微波網(wǎng)絡(luò)的［S］參數(shù)。第一次測(cè)量匹配和開(kāi)路情況時(shí)采用的是大駐波比方法，計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)駐波比小于6，于是重新使用直接法測(cè)量。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論