微波饋線系統(tǒng)（一）
饋線系統(tǒng)是指連續(xù)微波收、發(fā)信設(shè)備與天線的微波傳輸線和有關(guān)的微波器件。傳輸線及有關(guān)的微波器件可為同軸線型或波導(dǎo)型。在3GHz 以下的微波系統(tǒng)大多采用同軸型饋線，而3GHz以上則大多數(shù)采用波導(dǎo)型饋線。這里將要介紹饋線系統(tǒng)中所涉及的微波器件。
阻抗變換器的作用是解決微波傳輸線與微波器件之間匹配的，在通常情況下，同軸傳輸線的阻抗為75Ω，而與饋線相連的極化分離器和波道濾波器的輸入輸出阻抗為50Ω。為使其阻抗匹配，需采用阻抗變換器進(jìn)行匹配。常用的同軸線阻抗變換器有直線漸變式和階梯式兩種。
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直線漸變式阻抗變換器結(jié)構(gòu)剖視圖 |
直線式漸變阻抗變換器的結(jié)構(gòu)縱剖面如圖所示，在兩端不同阻抗的同軸線之間，用外導(dǎo)體的內(nèi)徑直線連續(xù)漸變的方式進(jìn)行阻抗變換。同軸線的特性阻抗與內(nèi)外導(dǎo)體的幾何尺寸有關(guān)，即
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（3-11） |
式中μ——導(dǎo)磁系數(shù)；
ε——介電常數(shù)。
可見，當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體外徑d固定時(shí)，同軸線特性阻抗Ｚ。與外導(dǎo)體內(nèi)徑Ｄ成對數(shù)正比。因此適當(dāng)選擇外導(dǎo)體的內(nèi)徑，就可以達(dá)到阻抗匹配的目的。假設(shè)內(nèi)導(dǎo)體外徑固定為d=7mm。當(dāng)左端外導(dǎo)體的內(nèi)徑Ｄ1=24mm時(shí)，由上式可得其特性阻抗Ｚc1=75Ω；而右端外導(dǎo)體的內(nèi)徑取Ｄ2=16mm時(shí)，可得其特性阻抗Ｚc1=50Ω。
階梯式阻抗變換器的結(jié)構(gòu)縱剖面如上圖所示。在兩端不同阻抗的同軸線之間，使用了兩節(jié)長度分別為1/4波長，外導(dǎo)線內(nèi)徑呈階梯變化，而內(nèi)導(dǎo)體外徑不變的同軸線。
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