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微波概念
2009年05月14日
微波
   
微波是一种波长极短的电磁波,波长在1mm1m之间,其相应频率在300GHz300MHz之间。
微波技术
   
是研究微波信号的发生、调制、解调、放大、传输、传播、应用的专门技术。
噪声系数
   
噪声系数表征了一个微波器件对其放大信号噪声劣化程度,任意微波器件的噪声系数定义如下:Nf=(Sin/Nin)/(Sout/Nout)其中 (Sin/Nin)输入信号的信噪比;(Sout/Nout)输出信号的信噪比。
功率增益
   
有多种功率增益的定义,如资用增益、实际增益等。对于实际使用的放大器来说,功率增益是指信号源和负载都是在50Ω 标准阻抗条件下,考虑了放大器输入输出失配的功率增益,一般用网络分析仪进行测量。
增益平坦度
   
指定频带内功率增益的起伏,以最高增益与最低增益之间的分贝差来表示。
动态范围
   
指输入信号允许的最大的、最小功率范围。其下限受放大器噪声性能的限制,上限取决于非线性指标。
增益
   
增益是用来表示天线集中辐射的程度。天线在某一方向的增益定义为:在相同的输入功率下,天线在某一方向某一位置产生的电场强度的平方(E2)与无耗理想点源天线在同一方向同一位置产生的电场强度的平方(E02)的比值,通常以G表示。G=E2/E02(同一输入功率)
同样,增益也可以这样来确定:在某一方向向某一位置产生相同电场强度的条件下,无耗理想点源天线的输入功率(Pino)与天线的输入功率(Pin)的比值,即称为该天线在该点方向的增益。
G=Pino/Pin
(同一电场强度)
通常是以天线在最大辐射方向的增益作为这一天线的增益。增益通常用分贝表示。即:G=101gPino/Pin天线增益的计算:G=η4πS/λ2=ηπ/λ2D2
式中,S-天线口径面积(平方米);λ-工作波长(米);D-抛物面口径(即面口直径)(米);η-天线效率。
方向图
   
如果反天线在各方向辐射击的强度用从原点出发的矢量长短来表示,则连接全部矢量端点所形成的包络就是天线的方向图。它显示出天线的在不同方向辐射的相对大小,这种方向图称为立体方向图。矢径的方向代表辐射的方向,矢径的长短代表辐射击的强度。方向图包含有许多波瓣,其中包含最大辐射方向的波瓣称为主瓣。其它依次称为第一副瓣,第二副瓣等。
主瓣宽度
   
定义为在方向图上增益相对于最高增益下降3分贝的宽度,单位为度(弧度)。
副瓣电平
   
副瓣的最大值相对主瓣最大值的比,称为副瓣电平,一般用分贝来表示,其定义为:101g(副瓣最大值功率/主瓣最大值功率)
   
如:副瓣最大值与主瓣最大值相应功率之比为0.01,则副瓣电平为-20dB
极化方式
   
电磁波的极化形式可分为线极化波和圆极化波,线极化波又可分为水平极化和垂直极化波,圆极化波根据电场旋转方向不同又可分为左旋和右旋圆极化波。
电压驻波比
   
电压驻波比用来表述端口的匹配性能的。同一性能还可用回波损耗来表述。这两个指标定义如下,
电压驻波比:
    VSWR=(1+|r|)/(1-|r|)r
:为发射系数 =ZL-Z0/ZL+Z0 ZL为输入阻抗,Z0为理想阻抗
回波损耗:
    RL=10log(
入射功率/反射功率)
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