📅  最后修改于: 2020-11-24 06:04:29        🧑  作者: Mango

在电磁波谱中发现的所有波中，微波是一种特殊类型的电磁辐射，从烹饪简单的爆米花到研究附近的星系，其用途广泛！本教程将帮助读者全面了解微波如何工作以及我们如何在多个应用程序中使用它们。本教程将对所有想学习微波工程基础知识的读者有所帮助。读者将获得有关如何生成，控制，传输和测量微波信号的知识。先决条件这是一个简单明了的教程。我们相信几乎所有具有模拟和数字通信基础知识的读者都可以使用本教程取得良好的效果。...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:04:56        🧑  作者: Mango

电磁频谱包括电磁辐射的整个范围。辐射是指传播时传播并扩散的能量。以下屏幕快照中描述了构成电磁频谱的电磁辐射的类型。现在让我们看一下微波的特性。微波特性以下是微波的主要特性。微波是辐射具有较短波长的电磁能的波。微波不会被电离层反射。微波沿直线传播，并被导电表面反射。微波很容易在较短的距离内衰减。微波电流可以流过电缆的薄层。微波的优点微波具有许多优点，例如：支持更大的带宽，因此传输更多的信息。因此，微...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:05:13        🧑  作者: Mango

波具有电场和磁场。电场和磁场的所有横向分量都由电场和磁场在z方向上的轴向分量确定。这允许在微波中形成模式，例如TE，TM，TEM和Hybrid。让我们看看模式的类型。沿三个相互垂直的方向x，y和z的电场和磁场分量的方向如下图所示。模式类型微波的传播方式是-TEM(横向电磁波)在这种模式下，电场和磁场都完全垂直于传播方向。 $’Z’$方向没有组件。$$ E_z = 0 \：和\：H_z = 0 $$...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:05:42        🧑  作者: Mango

常规的裸线传输线不适合微波传输，因为辐射损失会很高。在微波频率下，所采用的传输线可以大致分为三种类型。他们是-多芯线同轴线带状线微带线槽线共面线等单导体线(波导)矩形波导圆形波导椭圆形波导单脊波导双脊波导等开放边界结构介电棒开放式波导等多芯线具有多于一根导体的传输线称为多导体线。同轴线该产品主要用于高频应用。同轴线由内径为d的内部导体和围绕其的同心圆柱状绝缘材料组成。它被外部导体围绕，该外部导体是...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:06:08        🧑  作者: Mango

通常，如果信号或特定信号频带的频率较高，则带宽利用率较高，因为该信号为其他信号提供了更多的空间来累积。但是，高频信号在不衰减的情况下不能传播更长的距离。我们已经研究了传输线可以帮助信号传播更长的距离。微波通过微波电路，组件和设备传播，这些电路，组件和设备是微波传输线的一部分，被广泛称为“波导”。一种具有均匀横截面的中空金属管，称为“波导”，用于通过来自管内壁的连续反射来传输电磁波。下图显示了波导的...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:06:45        🧑  作者: Mango

在本章中，我们将讨论微波组件，例如微波晶体管和不同类型的二极管。微波晶体管需要开发特殊的晶体管来容忍微波频率。因此，对于微波应用，已经开发了可以在微波频率下提供足够功率的硅npn晶体管。它们在3GHz的频率下通常为5瓦，增益为5dB。下图显示了这种晶体管的截面图。微波晶体管的构造在构成集电极的n +衬底上生长n型外延层。在该n区域上，热生长SiO 2层。p基极和重掺杂n发射极扩散到基极中。用氧化物...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:07:31        🧑  作者: Mango

在雪崩中，电压和电流之间的延迟以及通过材料的渡越时间的过程被称为负电阻。使二极管具有这种特性的器件称为雪崩渡越时间器件。属于此类的器件示例为IMPATT，TRAPATT和BARITT二极管。让我们详细了解它们中的每一个。IMPATT二极管这是一种高功率半导体二极管，用于高频微波应用。完整的IMPATT是IMPACT电离雪崩渡越时间二极管。当施加到IMPATT二极管时，电压梯度会导致高电流。普通的二...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:07:58        🧑  作者: Mango

与其他系统一样，微波系统由许多微波组件组成，主要在一端具有源，在另一端具有负载，这些组件均与波导或同轴电缆或传输线系统连接。以下是波导的特性。高信噪比低衰减降低插入损耗波导微波功能考虑具有4个端口的波导。如果将电源施加到一个端口，则它会以一定比例通过所有3个端口，其中某些可能会从同一端口反射回来。下图清楚地描述了这个概念。散射参数对于两端口网络，如下图所示，如前所述，如果在一个端口上供电，则大部分...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:08:22        🧑  作者: Mango

通过将简单的波导连接到已经具有两个端口的矩形波导的较宽尺寸，可以形成E平面T形结。矩形波导的臂形成两个端口，称为共线端口，即Port1和Port2，而新的端口Port3被称为Side arm或E-arm。他的E平面三通也称为Series Tee。由于侧臂的轴平行于电场，因此该结称为E平面T形结。这也称为电压或串联结。端口1和2彼此异相180°。 E平面三通的横截面细节可通过下图了解。下图显示了侧臂...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:08:45        🧑  作者: Mango

通过将简单的波导连接到已经具有两个端口的矩形波导来形成H平面T形结。矩形波导的臂形成两个端口，称为共线端口，即Port1和Port2，而新的端口Port3被称为Side arm或H-arm。此H平面T恤也称为分流T恤。由于侧臂的轴平行于磁场，因此该结称为H平面T型结。这也称为电流结，因为磁场将自身分成臂。 H平面三通的横截面细节可通过下图了解。下图显示了侧臂与双向波导的连接，以形成串行端口。H平面...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:09:19        🧑  作者: Mango

通过将两个简单的波导(一个平行且另一个串联)连接到已经具有两个端口的矩形波导，可以形成EH平面T形结。这也称为Magic Tee或Hybrid或3dB耦合器。矩形波导管的臂形成两个端口，称为共线端口，即端口1和端口2，而端口3被称为H型臂或求和端口或并行端口。端口4称为电子手臂或差异端口或系列端口。下图可以理解Magic Tee的横截面细节。下图显示了由侧臂到双向波导的连接，以形成并行和串行端口。...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:09:37        🧑  作者: Mango

当需要组合两个没有相位差的信号并避免信号具有路径差时，可以使用此微波设备。取一个普通的三端口T形结，并在其中添加第四个端口，使其成为束缚结。所有这些端口都使用串联或并联结以相等的间隔以角环形式连接。总种族的平均周长为1.5λ，四个端口中的每个端口之间的距离为λ/ 4。下图显示了大鼠-种族交界处的图像。让我们考虑一些情况以了解Rat-Race连接的操作。情况1如果将输入功率施加在端口1上，则将其平均...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:10:01        🧑  作者: Mango

定向耦合器是一种为测量目的采样少量微波功率的设备。功率测量包括入射功率，反射功率，VSWR值等。定向耦合器是一个4端口波导结，由一个主主波导和一个辅助副波导组成。下图显示了定向耦合器的图像。定向耦合器用于耦合微波功率，该功率可以是单向或双向的。定向耦合器的特性理想的定向耦合器的特性如下。所有终端都与端口匹配。当电源从端口1传输到端口2时，一部分功率耦合到端口4，但没有耦合到端口3。由于它也是双向耦...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:10:33        🧑  作者: Mango

为了产生和放大微波，需要一些称为微波管的特殊管。在所有这些中，速调管是重要的。速调管的基本元件是电子束和腔谐振器。电子束从光源产生，腔速调管用于放大信号。在末端存在收集器以收集电子。整个设置如下图所示。阴极发射的电子朝着第一谐振器加速。末端的集电极与谐振器的电位相同。因此，通常电子在腔谐振器之间的间隙中具有恒定的速度。最初，向第一腔谐振器提供弱的高频信号，该高频信号必须被放大。该信号将在腔体内引发...

📅  最后修改于: 2020-11-24 06:10:54        🧑  作者: Mango

这种微波发生器是速调管，其作用是在具有可变频率的单个腔中反射和振荡。反射速调管由电子枪，阴极灯丝，阳极腔和处于阴极电位的电极组成。它提供低功率并且具有低效率。反射速调管的构造电子枪发射电子束，该电子束穿过阳极腔中的间隙。这些电子向处于高负电位的推斥极电极行进。由于高负电场，电子会排斥回到阳极腔。在返回过程中，电子为间隙提供更多能量，并且这些振荡得以维持。该反射速调管的结构细节如下图所示。假定管中已...