微波器件有哪些作用?微波器件和射频器件有什么区别?
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微波器件是一种基于微波进行工作的器件,可能大家对微波器件并不是特别了解。但说及功率放大器之类的,大家就熟悉了,它们都是微波器件的一种。为增进大家对微波器件的认识,本文将对微波器件的分类、微波器件的作用以及微波器件和射频器件的区别予以介绍。如果你对微波器件具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、微波器件的分类
工作在微波波段(频率为300~300000兆赫)的器件,称为微波器件。微波器件按其功能可分为微波振荡器(微波源)、功率放大器、混频器、检波器、微波天线、微波传输线等。通过电路设计,可将这些器件组合成各种有特定功能的微波电路,例如,利用这些器件组装成发射机、接收机、天线系统、显示器等,用于雷达、电子战系统和通信系统等电子装备。
微波器件按其工作原理和所用材料、工艺不同,又可分为微波电真空器件、微波半导体器件、微波集成电路(固态器件)和微波功率模块。微波电真空器件包括速调管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等,利用电子在真空中运动及与外围电路相互作用产生振荡、放大、混频等各种功能。微波半导体器件包括微波晶体管和微波二极管,具有体积小、重量轻、可*性好、耗电省等优点,但在高频、大功率情况下,不能完全取代电真空器件。微波集成电路是将具有微波功能的电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体材料芯片上,形成功能块,在固态相控阵雷达、电子对抗设备、导弹电子设备、微波通信系统和超高速计算机中,有着广阔的应用前景。
二、微波器件的作用
1.终端负载元件:为一端口互易元件,主要包括短路负载、匹配负载和失配负载
1)短路负载,要求:
(1)保证接触处的损耗小,
(2)当活塞移动时,接触损耗变化小;
(3)大功率时,活塞与波导壁间不应产生打火现象。
可用作调配器,纯电抗元件
结构方式:接触式、扼流式(金属片)
2)匹配负载
全部吸收输入功率的元件主要技术指标:工作频率f、输入驻波比、功率容量。作为匹配标准、等效天线、吸收负载等。
3)失配负载
作为标准失配负载。吸收一部分功率,反射一部分功率。
2.微波连接元件:二端口互易元件。主要包括:波导接头、衰减器、相移器、转换接头。作用是将作用不同的微波元件连接成完整的系统。
无耗互易二端口网络的基本性质:
1)若一个端口匹配,则另一个端口自动匹配;
2)若网络完全匹配,则必然是完全传输的,或相反;
3)S11、S12、S22的相角只有两个是独立的,已知其中两个相角,则第三个相角便可确定。
3.阻抗匹配元件
膜片(感性膜片b边)
容性膜片(宽边)
销钉(电感)
螺钉调配器(单螺钉、双螺钉、三螺钉、四螺钉----原理同支节调配器,但螺钉只是电容)。
三、微波器件和射频器件区别
微波信号和射频信号的区别是:
1、性质不同
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。
我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频,英文缩写:RF。为了能够在空中传播电视信号,必须把视频全电视信号调制成高频或射频(RF-Radio Frequency)信号,每个信号占用一个频道,这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。
2、信号不同
微波信号是指频率为300MHz~300GHz的电磁波信号,微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。
射频信号就是经过调制的,拥有一定发射频率的电波。在电磁波频率低于100kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,一旦电磁波频率高于100kHz时,电磁波就可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力。
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