Rozkłady napięć i prądów w linii przesyłowej  wzory, wykresy. Linia koncentryczna  budowa, parametry. Transformator ćwierćfalowy  konstrukcja, przeznaczenie, parametry.
Zk`"Z0 i amplituda napiÄ™cia |U(l)|=|U0+|pier(1-|“k|2+2|“k|cos(2²l-¸))
Amp. PrÄ…du |I(l)|=|I0+|pier(1-|“k|2-2|“k|cos(2²l-¸))
impedancja właściwa materiału
Częstotliwość pracy NLP powinna być niższa od odcięcia fali
powierzchniowej(h w mm)
linia zwarta na koÅ„cu wypeÅ‚niajÄ…cego falowód: dla idealnego í=1 Dopasowanie impedancyjne gdy speÅ‚niona zależność: Zwe=Z01; współ. Odbicia
Macierz rozproszenia S  znaczenie wyrazów, definicje: odwracalność, w płaszczyz
nie połączenia linii o impedancji Z0 i transformatora ćwierćfal.:
symetria, stratność.
Impedancja charakt. Z uwzględnieniem dyspersji i współ. Fazowy
Parametry rozproszenia obwodu są współczynnikami wiążącymi
znormalizowane zespolone amplitudy padajÄ…cych i odbitych fal
po rozwinięciu:
napięciowych(prądowych) występujących we wrotach obwodu mikrofalowego.
a- zmienne niezależne(fale padające), b-zmienne zależne(fale odbite) b=Sa S-
Falowód prostokątny  budowa, parametry.
macierz rozproszenia obwodu. Parametry a i b definiujemy: +f. dobiegajÄ…ca do
Impedancja charak. I współczynnik propagacji
wrót;-odbiegająca; macierz b=Sa
Linia rozwarta na końcu
Ä… tÅ‚umienie ² staÅ‚a fazowa
dla linii
Przeznaczenie: rozszerzenie pasma pracy układów
Obciążono reaktancją C Wyrazy Sii (na głównej przekątnej macierzy S)  współczynniki odbicia i-tych
Zał: fala EM propaguje wzdłuż osi 0Z ukł. XYZ
Zasada projektowania układu dopasowującego (dopasowanie
wrót.
impedancyjne) impedancjÄ™ o charakterze rzeczywistym do impedancji o
Wyrazy Sij są transmitancjami od j-tych do i-tych wrót
bezstratnej(R1<<ÉL1,G1<<ÉC1)
charakterze zespolonym, składającego się z odcinka linii transmisyjnej i
Układ mikrofal. Odwracalny=> Sij=Sji i Skl=Smn
transformatora ćwierćfalowego.
Układ symetryczny dla każdej pary wrót: Sij=Sji oraz Skl=Smn oraz Sii=Sjj
Dla fal E(TM) dla fal H(TE)
Układ mikr. Bezstratny-sumaryczna moc sygnału odbitego od wrót WE i sygn.
Zależność wiążąca dł. Fali z jego wymiarami
Wydzielanych na obciążeniach dopasowanych podłączonych do wszystkich
wrót WY tego układu jest równa mocy sygnału doprowadzanego do wrót WE
analizowanego wielowrotnika mikrofalowego.
Linia mikropaskowa  budowa, parametry.
Obciążoną reaktancją L
Konstrukcja wykresu Smith a  wzory opisujące poszczególne linie,
Współczynnik odbicia, współczynnik fali stojącej  wzory.
przykłady wykorzystania wykresu Smith a.
Równania okręgów we współrzędnych prostokątnych uv:
Parametry układu dopasowującego można wyznaczyć analitycznie lub za
F graniczna
pomocą w. Smith a/ Długość l01 dobieramy tak by Zwe była równa 0:
Długość fali w falowodzie wzdłuż osi falowodu
Dla tego równania środek ma
współrzędne; promień wynosi:
gdy Zwema
charakter rzeczywisty-projektujemy tylko transformator ćwierćfalowy-
sygnały o f wyższej od granicznej
charakteryzuje się ograniczoną szerokością pasma pracy.
Impedancja wejściowa linii transmisyjnej zakończonej impedancją Zk.
falowód przenosi bez tłumienia (wsp. propagacji fal-charakt.urojony), poniżej fg
Zasada projektowania układu dopasowującego (dopasowanie
Niesymetryczna linia paskowa- struktura+linie sił pola elek i magn.
sygnały ulegają szybkiemu tłumieniu(wsp rzeczywisty)
impedancyjne) impedancjÄ™ o charakterze rzeczywistym do impedancji o
Impedancja charak NLP gdy dielektryk to powietrze:
Dla rodzaju podstawowego dł. Fali
charakterze zespolonym, składającego się z odcinka linii transmisyjnej i
Oraz:
strojnika równoległego zwartego na końcu.
Dla tego równania środek ma współrzędne; promień wynosi:
Stała dielektryczna wyznaczana ze wzgl. Na zamykanie linii pola EM
Grubość metalizacji t uwzględnia się z zależności
Operujemy
Impedancja charakterystyczna
admitancjami (ponieważ równolegle dołączony jest strojnik). Odcinek l
s
transformuje adm. Yk:
zachodzÄ…
Określamy
gdzie:
zwiÄ…zki:
dziÄ™ki Smitowi wyznaczamy: argument “k-w stopniach; transformacji
współczynnika odbicia
Jeżeli Z =Z =Z to i Y tak samo i stosuje siÄ™ wielkoÅ›ci unormowane do Y skrÄ™cany przez obrócony odcinek falowodu prostokÄ…tnego o kÄ…t 45°. Skutkiem charakterystyczne ramion dzielnika mocy i wartość rezystancji rezystora skupionego
0s 0r 0 0S
RD).
mają postać: tego, wektor E propagując się w falowodzie kołowym jest prostopadły do płytki
rezystywnej i dzięki temu nie ulega tłumieniu. W odcinku falowodu kołowego z
prÄ™tem ferrytowym wektor E jest obracany o kÄ…t 45°, ale w stronÄ™ przeciwnÄ… (w
kierunku lewej krawędzi rysunku). W efekcie wektor E fali docierającej do
odcinka falowodu prostokątnego przy wrotach 2 jest prostopadły do szerszej
Nie zawsze stosuje się Z =Z =Z dł. Linii l wyznacza
0s 0r 0: S
jego ścianki. Dzięki temu może w tym falowodzie wzbudzić się fala
Interferometr: Doprowadzając do wrót wejściowych S i O sygnały mikrofalowe us i
siÄ™ bu g K=1( odpowiada: G K=Y0) czyli aby yK=1+jb K
uo o jednakowej częstotliwości i dowolnych fazach, we wrotach wyjściowych
elektromagnetyczna rodzaju podstawowego (TE10 lub inaczej H10), która
interferometru uzyska się sygnały, których amplituda jest w określony sposób
potem szukamy lR by bR=-b K sumaryczna admitancja w
Gdzie:
będzie propagować się w kierunku wrót wyjściowych 2. Dlatego kierunek od
(wyznaczony przez konstrukcję układu) zależna od poziomu sygnałów wejściowych, a
płaszczyz
nie dołączonego strojnika
dodatkowo jest funkcją różnicy faz tych sygnałów. Sygnały wyjściowe interferometru
wrót 1 to wrót 2 nazywany jest kierunkiem przepustowym. Sygnał propagujący
mogą być poddawane detekcji, po czym odpowiednio przetwarzane, w rezultacie
się od wrót 2 do wrót 1 ulega w odcinku falowodu kołowego, zawierającego
¸  dÅ‚ugość elektryczna gaÅ‚Ä™zi dzielnika mocy, czego, (dziÄ™ki znajomoÅ›ci budowy i zasady dziaÅ‚ania interferometru) otrzymuje siÄ™
Po
fo  częstotliwość środkowa pasma pracy dzielnika mocy. informację np. o różnicy faz sygnałów us i uo.
prÄ™t ferrytowy, skrÄ™ceniu o kÄ…t 45° (również w kierunku lewej krawÄ™dzi
włączeniu zewnętrznego stałego pola magnetycznego i doprowadzeniu do wrót
rysunku). W tym przypadku jednak, wektor E docierając do płytki rezystywnej
Sprzęgacz kierunkowy jest czterowrotnikiem składającym się z dwóch prowadnic
1 lub 2 sygnału mikrofalowego o częstotliwości równej częstotliwości
Po pomnożeniu przez Y : mikrofalowych sprzężonych tak, że moc sygnału pobudzającego jedne z wrót jest
0 będzie skierowany równolegle do jej powierzchni, czego następstwem będzie
rezonansowej kryształku YIG wektor zmiennego pola magnetycznego pętli
przekazywana do dwóch innych wrót elementu, a czwarte są izolowane (w sensie
L i L wyznaczamy analitycznie lub ze jego silne tłumienie. Ponadto wektor ten będzie równoległy do szerszych
S R
mikrofalowym). Sprzęgacze kierunkowe są stosowane w celu odsprzężenia
dołączonej do prowadnicy pobudzanej sygnałem mikrofalowym zostaje przez
smitha (odprowadzenia) części mocy sygnału mikrofalowego z toru głównego.
ścianek falowodu prostokątnego znajdującego się tuż za falowodem kołowym.
kulkę YIG usytuowany prostopadle do płaszczyzny pętli drugiej prowadnicy.
P1 P1
WÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci ferrytów. C =ð 10 ×ð lg [ dB ] I =ð 10 ×ð lg [ dB ]
To spowoduje, że wektor taki nie będzie mógł w tym odcinku falowodu
P4 P3
Skutkiem tego w pętli tej zostaje wzbudzony sygnał mikrofalowy, który - sprzężenie: - izolacja: -
Charakteryzują się dużą rezystywnością
wzbudzić fali rodzaju podstawowego. W związku z tym kierunek od wrót 2 do
P4
propaguje się do wrót wyjściowych. Dzięki tym właściwościom układ
D =ð 10 ×ð lg [ dB ]
oraz anizotropowością na częstotliwościach
wrót 1, na rysunku 2, jest kierunkiem zaporowym. P3
kierunkowość:
przedstawiony schematycznie na rysunku 8 pełni rolę odwracalnego
mikrofalowych. D[dB]=I[dB]-C[dB]
15. Budowa i zasada pracy izolatora ferrytowego wykorzystujÄ…cego
przestrajalnego elektronicznie filtru mikrofalowego.
Sprzęgacz zbliżeniowy Lange a  struktura międzypalczasta pozwala na uzyskiwanie
Stosowane do budowy mikrofalowych
zjawisko przesunięcia pola.
sprzężeń silniejszych niż około 10 dB.
elementów nieodwracalnych(izolatory,
Izolator ferrytowy oparty na zjawisku przesunięcia pola. W izolatorze
nieodwracalne przesuwniki fazy, ograniczniki mocy cyrkulatory ferrytowe)
ferrytowym wykorzystującym zjawisko przesunięcia pola (rys. 3.) sygnał jest
Półprzewodniki z rezystywnością ok 1012om(cm=
tłumiony wtedy, gdy pod wpływem ferrytu maksimum rozkładu pola zostanie
WzglÄ™dna staÅ‚a dielektryczna µr-niezależna od f; wzglÄ™dna przenikalność
przesunięte w miejsce zamocowania płytki rezystywnej (tłumiącej).
magnetyczna źr-zależna od f
Sprzęgacz dwugałęziowy- Sygnał wypadkowy otrzymany we wrotach 4 będzie
Zjawisko rotacji Faraday a.
opóz
niony w fazie o 90° w stosunku do sygnaÅ‚u wypadkowego we wrotach 2. Z uwagi
na takÄ… relacjÄ™ fazowÄ… sygnałów wyjÅ›ciowych (różnica faz wynosi 90°), sprzÄ™gacz jest
W trakcie propagacji spolaryzowanej liniowo fali elektromagnetycznej przez
zaliczany do kierunkowych sprzęgaczy kwadraturowych. Użyteczne pasmo pracy
ferryt umieszczony w stałym polu magnetycznym, wektor pola magnetycznego
sprzęgaczy dwugałęziowych jest węższe niż pasmo sprzęgaczy zbliżeniowych.
(będącego składową pola elektromagnetycznego) ulega skręceniu. Zjawisko to
Sprzęgacz pierścieniowy o obwodzie 3/2 - sprzęgacz ten może być wykorzystywany
nosi nazwę rotacji Faraday a. Należy podkreślić, że kierunek i zwrot tego
jako układ rozdziału mocy dostarczający w swoich wrotach wyjściowych dwa sygnały
skręcenia względem wektora stałego pola magnetycznego jest taki sam przy
synfazowe lub antyfazowe. Ponadto, jeżeli dwa sygnały mikrofalowe zostaną podane
do wrót 3 oraz 1 (te wrota są wzajemnie izolowane dla sygnałów mikrofalowych)
obydwu zwrotach wektora wskazującego tor propagacji sygnału
Grafy przepływu sygnałów  elementy, przykład dla układu składającego sprzęgacza pierścieniowego o obwodzie 3/2  to w jego wrotach 4 otrzyma się sumę
mikrofalowego.
wektorową sygnałów z wrót 1 i 3, a we wrotach 2 uzyska się wektorową różnicę
się z trójwrotnika z dołączonym dwuwrotnikiem.
sygnałów pobudzających wrota 1 i 3. Sprzężenie C=3dB uzyskuje się wówczas, gdy
Graf przepływu sygnału- obraz układu oraz relacji między wrotami spełniony jest warunek: Z1=Z2=pi2*Z0
pojedynczego podzespołu mikrofalowego lub złożonego układu mikrofalowego. Wzmacniacz mikrofalowy - Zadaniem obwodów wejściowych i wyjściowych jest
sprzęgnięcie wzmacniacza ze z
ródłem sygnału mikrofalowego oraz umożliwienie
Graf ten pokazuje, którędy wewnątrz układu może potencjalnie propagować efektywnego przesłania (przekazania) wzmocnionego sygnału do obciążenia. Ponadto,
obwody wejściowe i wyjściowe kształtują częstotliwościowe charakterystyki
sygnał. Elementami składowymi: węzły, gałęzie. Gałęzie to strzałki pokazujące
przenoszenia. Projektując i wykonując te obwody należy uwzględniać parametry
Rys- rozkłady natężenia pola elektrycznego fali rodzaju podstawowego (H10), pomiędzy którymi węzłami i w którym kierunku, będą propagować się sygnały. użytego tranzystora, a także parametry z
ródła sygnału wejściowego oraz parametry
obciążenia.
a) w standardowym falowodzie prostokątnym, b) w falowodowym izolatorze Z każdą gałęzią grafu związany jest parametr, który ilościowo opisuje proces
ferrytowym wykorzystującym zjawisko przesunięcia pola (dla kierunku przepływu sygnałów. Węzły grafu są numerowane lub nadaje się im
przepustowego), c) w falowodowym izolatorze ferrytowym wykorzystującym oznaczenia literowe. Gałęzie grafu opisywane są oznaczeniami węzłów, które
14. Budowa i zasada pracy izolatora
zjawisko przesunięcia pola (dla kierunku zaporowego). te gałęzie łączą. Jako pierwsze podaje się oznaczenie węzła, z którego gałąz

ferrytowego wykorzystujÄ…cego zjawisko rotacji Faraday a.
16. Rezonator YIG - właściwości. wychodzi, a jako drugie, oznaczenie węzła, do którego gałąz
dochodzi.
Izolator ferrytowy oparty na zjawisku rotacji Faraday a zbudowany jest z
Granaty itrowo-żelazowe to ferryty domieszkowany. Przy zewnętrznym stałym Reguła Mason a  wzór, przykład zastosowania na dowolnym prostym
odcinków falowodu prostokątnego
polu magnetycznym- częstotliwość rezonansu żyromagnetycznego przesuwa przykładzie układu mikrofalowego składającego się z dwóch
Warunki stabilności wzm.
skrÄ™conych wokół osi podÅ‚użnej o 45° oraz z
się w zakres mikrofalowych; jeśli na to podziałamy polem elektrycznym dwuwrotników.
dwóch odcinków falowodu kołowego. W
zakresu mikrofalowego to składowa magnetyczna jest prostopadła do stałego
jednym z nich umieszczono płytkę
pola magnetycznego H to nastąpi precesja(ruch) dipoli magnetycznych wokół
0
rezystywną (stratną), a w drugim z nich pręt
Metody przestrajania z
ródeł mikrofalowych - mechaniczne, - elektroniczne.
kierunku tego stałego pola-f własna leży w paśmie mikrofalowym i jest funkcją
ferrytowy. Dodatkowo ten drugi odcinek
struktury YIG oraz natężenia stałego pola magnetycznego. Rezonans
falowodu kołowego otoczony jest magnesem
następuje w momencie gdy częstotliwość sygnału mikrofalowego jest równa
wytwarzającym pole magnetyczne, którego linie przebiegają wzdłuż pręta
częstotliwości własnej precesji.
ferrytowego
Wzór Mason a pozwala obliczać parametry zarówno dwuwrotników
Filtry z rezonatorem YIG  budowa, zasada działania, charakterystyki.
połączonych kaskadowo jak również bardziej złożonych układów składających
Rezonator YIG składa się z kryształu YIG, pętli sprzęgającej i elektromagnesu
się z wielowrotników mikrofalowych.
zapewniającego odpowiednią wartość stałego pola magnetycznego oraz
Magiczne T łączy w sobie cechy rozgałęzienia trójwrotowego typu H i typu E.
możliwość przestrajania rezonatora. Często, dla zapewnienia stabilnych
Pobudzając układ od strony wrót 1 moc sygnału rozdziela się po połowie do wrót 2 i 3,
warunków pracy kryształu stosuje się jego podgrzewanie. Średnica kulek
a wrota 4 są izolowane. Ponadto fazy sygnałów we wrotach 2 i 3 będą jednakowe
(zgodne). Sygnał doprowadzony do wrót 4 rozdzielany jest pomiędzy wrota 2 i 3,
rezonatorów YIG wynosi ok. 0,2-2 mm. Rezonatory YIG stosuje się w szerokim
Metody stabilizacji częstotliwości: -Stabilizacja częstotliwości za pomocą rezonatora
natomiast wrota 1 będą izolowane. Jednocześnie, w tym przypadku, sygnały we
o bardzo dużej dobroci; - Automatyczna stabilizacja częstotliwości; - Automatyczna
zakresie częstotliwości- od 50Mhz do 50GHz.
wrotach 2 i 3 będą posiadały przeciwne fazy.
stabilizacja częstotliwości za pomocą pętli fazowe j
S21=S12=S31=S13=1/pi2
S24=S42=-S34=-S43=1/pi2
S41=S14=0
Dzięki tym własnościom, po pobudzeniu układu magiczne T jednocześnie od strony
wrót 2 i 3, otrzyma się we wrotach 1 wektorową sumę, a we wrotach 4 wystąpi
wektorowa różnica sygnałów wejściowych.
Dzielnik mocy Wilkinson a Jest układem rozdzielającym moc sygnału
W trakcie propagacji sygnału od wrót 1 do 2 (rys. 2.) wektor zmiennego pola
wejściowego pomiędzy dwoje wrót wyjściowych. Stosunek podziału (rozdziału
magnetycznego (a wraz z nim i wektor zmiennego pola elektrycznego) jest
mocy) jest zależny od doboru parametrów podzespołów układu (impedancje