微波器件有哪些作用?微波器件和射頻器件有什么區(qū)別?
微波器件是一種基于微波進(jìn)行工作的器件,可能大家對(duì)微波器件并不是特別了解。但說及功率放大器之類的,大家就熟悉了,它們都是微波器件的一種。為增進(jìn)大家對(duì)微波器件的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)微波器件的分類、微波器件的作用以及微波器件和射頻器件的區(qū)別予以介紹。如果你對(duì)微波器件具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、微波器件的分類
工作在微波波段(頻率為300~300000兆赫)的器件,稱為微波器件。微波器件按其功能可分為微波振蕩器(微波源)、功率放大器、混頻器、檢波器、微波天線、微波傳輸線等。通過電路設(shè)計(jì),可將這些器件組合成各種有特定功能的微波電路,例如,利用這些器件組裝成發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線系統(tǒng)、顯示器等,用于雷達(dá)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等電子裝備。
微波器件按其工作原理和所用材料、工藝不同,又可分為微波電真空器件、微波半導(dǎo)體器件、微波集成電路(固態(tài)器件)和微波功率模塊。微波電真空器件包括速調(diào)管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虛陰極振蕩器等,利用電子在真空中運(yùn)動(dòng)及與外圍電路相互作用產(chǎn)生振蕩、放大、混頻等各種功能。微波半導(dǎo)體器件包括微波晶體管和微波二極管,具有體積小、重量輕、可*性好、耗電省等優(yōu)點(diǎn),但在高頻、大功率情況下,不能完全取代電真空器件。微波集成電路是將具有微波功能的電路用半導(dǎo)體工藝制作在砷化鎵或其他半導(dǎo)體材料芯片上,形成功能塊,在固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)、電子對(duì)抗設(shè)備、導(dǎo)彈電子設(shè)備、微波通信系統(tǒng)和超高速計(jì)算機(jī)中,有著廣闊的應(yīng)用前景。
二、微波器件的作用
1.終端負(fù)載元件:為一端口互易元件,主要包括短路負(fù)載、匹配負(fù)載和失配負(fù)載
1)短路負(fù)載,要求:
(1)保證接觸處的損耗小,
(2)當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí),接觸損耗變化小;
(3)大功率時(shí),活塞與波導(dǎo)壁間不應(yīng)產(chǎn)生打火現(xiàn)象。
可用作調(diào)配器,純電抗元件
結(jié)構(gòu)方式:接觸式、扼流式(金屬片)
2)匹配負(fù)載
全部吸收輸入功率的元件主要技術(shù)指標(biāo):工作頻率f、輸入駐波比、功率容量。作為匹配標(biāo)準(zhǔn)、等效天線、吸收負(fù)載等。
3)失配負(fù)載
作為標(biāo)準(zhǔn)失配負(fù)載。吸收一部分功率,反射一部分功率。
2.微波連接元件:二端口互易元件。主要包括:波導(dǎo)接頭、衰減器、相移器、轉(zhuǎn)換接頭。作用是將作用不同的微波元件連接成完整的系統(tǒng)。
無耗互易二端口網(wǎng)絡(luò)的基本性質(zhì):
1)若一個(gè)端口匹配,則另一個(gè)端口自動(dòng)匹配;
2)若網(wǎng)絡(luò)完全匹配,則必然是完全傳輸?shù)?,或相?
3)S11、S12、S22的相角只有兩個(gè)是獨(dú)立的,已知其中兩個(gè)相角,則第三個(gè)相角便可確定。
3.阻抗匹配元件
膜片(感性膜片b邊)
容性膜片(寬邊)
銷釘(電感)
螺釘調(diào)配器(單螺釘、雙螺釘、三螺釘、四螺釘----原理同支節(jié)調(diào)配器,但螺釘只是電容)。
三、微波器件和射頻器件區(qū)別
微波信號(hào)和射頻信號(hào)的區(qū)別是:
1、性質(zhì)不同
微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個(gè)特性。對(duì)于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對(duì)于水和食物等就會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱。而對(duì)金屬類東西,則會(huì)反射微波。
我們把具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻,英文縮寫:RF。為了能夠在空中傳播電視信號(hào),必須把視頻全電視信號(hào)調(diào)制成高頻或射頻(RF-Radio Frequency)信號(hào),每個(gè)信號(hào)占用一個(gè)頻道,這樣才能在空中同時(shí)傳播多路電視節(jié)目而不會(huì)導(dǎo)致混亂。
2、信號(hào)不同
微波信號(hào)是指頻率為300MHz~300GHz的電磁波信號(hào),微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻電磁波”。
射頻信號(hào)就是經(jīng)過調(diào)制的,擁有一定發(fā)射頻率的電波。在電磁波頻率低于100kHz時(shí),電磁波會(huì)被地表吸收,不能形成有效的傳輸,一旦電磁波頻率高于100kHz時(shí),電磁波就可以在空氣中傳播,并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射,形成遠(yuǎn)距離傳輸能力。
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