介質(zhì)�耦合�是一種工作于毫米波和亞毫米波范圍�,應(yīng)用準(zhǔn)光技�(shù)的一�定向耦合�。鏡面是采用一塊介電常�(shù)為εr,厚度為S的介�(zhì)�;鏡面放置在�(nèi)部涂�(fù)有吸收材料的“無(wú)回波”箱�,使得寄生反射最?。辉谇槐谏习惭b四�(gè)輻射�(喇叭),由它們構(gòu)成器件的四�(gè)�(端口)。鏡平面的法線與四臂喇叭軸線的夾角�=45�
在毫米波和亞毫米波范圍里,應(yīng)用準(zhǔn)光技�(shù)可以做出多種型式的定向耦合器。介�(zhì)鏡耦合�(如下�)就是其中一�。鏡面是采用一塊介電常�(shù)為εr,厚度為S的介�(zhì)�;鏡面放置在�(nèi)部涂�(fù)有吸收材料的“無(wú)回波”箱�,使得寄生反射最??;在腔壁上安裝四�(gè)輻射�(喇叭),由它們構(gòu)成器件的四�(gè)�(端口)。鏡平面的法線與四臂喇叭軸線的夾角�=45�
假使R為鏡面的反射系數(shù),當(dāng)略去不大的寄生反射耗散功率,這樣,將使入射波的部分功率R被反射�(jìn)�4端口。剩余的(1一R)部分功率�(zhuǎn)換�(jìn)�3端口,在2端口上沒有功率傳�。使反射與傳輸波的相�(duì)相移等于π/2。這樣工作的器件便是定向耦合�。耦合系數(shù)等于
C=20logR�1�
鏡面的反射系�(shù)與它的介電常�(shù)εr,及厚度S有關(guān),也是工作波�(zhǎng)的函�(shù)。這種�(jì)算可直接利用光學(xué)中均勻介�(zhì)膜的有關(guān)公式,來(lái)�(jìn)行討�。如果要求做出弱耦合�,則�(yīng)選擇小的厚度,這時(shí)�
�(2)式可以看�,R與頻牢成正比�
�(duì)�(qiáng)耦合�,選擇較厚的鏡面,建議采用厚度等于�/4或它的奇�(shù)�。這時(shí)�(duì)�(yīng)的反射系�(shù)近似地可表示�
�(3)式可以看�,只要使用εr=3�4的介�(zhì)材料,就可能�(shí)�(xiàn)C=一3dB的定向耦合�。在�(shí)際中,雖然受到寄生反射的限制,但在這種系統(tǒng)中方向性仍然可以做得很��
除了用介�(zhì)板作為鏡面之�,還可以采用金屬線柵或帶柵來(lái)�(gòu)成鏡面,同樣可實(shí)�(xiàn)具有不同程度耦合,直至很�(qiáng)耦合的器��
工作于毫米波和亞毫米波范圍內(nèi),對(duì)比傳�(tǒng)波導(dǎo)元件更加�(jīng)�(jì)�(shí)�,同�(shí)制造所允許的公差也�(yōu)于傳�(tǒng)波導(dǎo)元件,當(dāng)頻率升高�(shí),波�(dǎo)的損耗也沒有傳統(tǒng)波導(dǎo)元件��
用兩�(gè)介電常數(shù)為ε的棱鏡�(lái)代替介質(zhì)鏡耦合器中的介�(zhì)平面�,便得到下圖的雙棱鏡定向耦合�。假定入射波是平面波。�=45°射到�(gè)棱鏡斜邊A-B�,如果ε>2,則入射角大于臨界�,波從A一B面上全反�,全部能量被反射到�(gè)棱鏡的B—B��
但是,在靠近�(gè)棱鏡處,放置第二�(gè)棱鏡,則能夠改變�(gè)棱鏡的狀�(tài)。實(shí)際上,在�(gè)棱鏡的斜邊A一B�,當(dāng)入射波的入射角大于臨界角�(shí),為了滿足界面上的邊界條�,在棱鏡斜邊的鄰域應(yīng)存在有高次波型。這些波型類似于波�(dǎo)中的高次波型的特�,它隨傳播距離急劇衰減,但是,在波�(zhǎng)量級(jí)的距離上還是存在�。當(dāng)?shù)诙�(gè)棱鏡置于高次波區(qū)域時(shí),部分入射波能量通過它而傳��
為了得到定向耦合的作�,必須使棱鏡的垂直邊是透明�,即使得它們是“匹配的",于是在上圖�2端口沒有功率傳輸,即完全隔離�
這種方法可以建立具有很高方向性的定向耦合�,并籍助改變棱鏡間的間隙S�(lái)�(diào)整耦合�
指出,這種器件可作為可變衰減器�(lái)使用,此�(shí)�3端口作為輸出��2�4端口接匹配負(fù)載�
在波�(zhǎng)λ=8mm的波�,使用波�(dǎo)器件是沒有多大困難的;但�(duì)于更短的波長(zhǎng),雖然也可以在波�(dǎo)上設(shè)�(jì)出一些功能器�,不過經(jīng)�(jì)代價(jià)卻成了問�,對(duì)制造所允許的公差也引起了關(guān)��
更為�(yán)重的是,隨著頻率升高波導(dǎo)的損耗增大得較快,近似理論計(jì)算指出是按λ的�(fù)指數(shù)倍規(guī)律增大的?;谏鲜鲈?,從λ=2mm�3mm開始�(zhuǎn)向采用準(zhǔn)光器件。介�(zhì)鏡耦合器就是這樣一種滿足條件的器件�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百通!
已收錄詞�168708�(gè)