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行工作的器件,可能大家對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。為增進大家對微波器件的認識,本文將對微波器件的分類、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,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、接收機、天線系統(tǒng)、顯示器等,用于雷達、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動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,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體工藝制作在砷化鎵或其他半導體材料芯片上,形成功能塊,在固態(tài)相控陣雷達、電子對抗設(shè)備、導彈電子設(shè)備、微波通信系統(tǒng)和超高速計算機中,有著廣闊的應用前景。
二、微波器件的作用
1.終端負載元件:為一端口互易元件,主要包括短路負載、匹配負載和失配負載
1)短路負載,要求:
(1)保證接觸處的損耗小,
(2)當活塞移動時,接觸損耗變化小;
(3)大功率時,活塞與波導壁間不應產(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)匹配負載
全部吸收輸入功率的元件主要技術(shù)指標:工作頻率f、輸入駐波比、功率容量。作為匹配標準、等效天線、吸收負載等。
3)失配負載
作為標準失配負載。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)若一個端口匹配,則另一個端口自動匹配;
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的相角只有兩個是獨立的,已知其中兩個相角,則第三個相角便可確定。
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
微波信號和射頻信號的區(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、吸收三個特性。對于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對于水和食物等就會吸收微波而使自身發(fā)熱。而對金屬類東西,則會反射微波。
我們把具有遠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,必須把視頻全電視信號調(diào)制成高頻或射頻(RF-Radio Frequency)信號,每個信號占用一個頻道,這樣才能在空中同時傳播多路電視節(jié)目而不會導致混亂。
2、信號不同
微波信號是指頻率為300MHz~300GHz的電磁波信號,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,電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸,一旦電磁波頻率高于100kHz時,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,形成遠距離傳輸能力。
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