详解微波射频器件极限功率损耗与分散

每个器件都有一个最大的功率极限，不管是有源器件（如放大器），还是无源器件（如电缆或滤波器）。理解功率在这些器件中如何流动有助于在设计电路与系统时处理更高的功率电平。

它能处理多大的功率这是对发射机中的大多数器件不可避免要问的一个问题，而且通常问的是无源器件，比如滤波器、耦合器和天线。但随着微波真空管（如行波管（TWT））和核心有源器件（如硅横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管和氮化镓（GaN）场效应晶体管（FET））的功率电平的日益增加，当安装在精心设计的放大器电路中时，它们也将受到连接器等器件甚至印刷电路板（PCB）材料的功率处理能力的限制。了解组成大功率器件或系统的不同部件的限制有助于回答这个长久以来的问题。

发射机要求功率在限制范围内。一般来说，这些限制范围由政府机构规定，例如美国联邦通信委员会（FCC）制定的通信标准。但在“不受管制”系统中，比如雷达和电子战（EW）平台中，限制主要来自于系统中的电子器件。每个器件都有一个最大的功率极限，不管是有源器件（如放大器），还是无源器件（如电缆或滤波器）。理解功率在这些器件中如何流动有助于在设计电路与系统时处理更高的功率电平。

当电流流过电路时，部分电能将被转换成热能。处理足够大电流的电路将发热——特别是在电阻高的地方，如分立电阻。对电路或系统设定功率极限的基本思路是利用低工作温度防止任何可能损坏电路或系统中器件或材料的温升，例如印刷电路板中使用的介电材料。电流/热量流经电路时发生中断（例如松散的或虚焊连接器），也可能导致热量的不连续性或热点，进而引起损坏或可靠性问题。温度效应，包括不同材料间热膨胀系数（CTE）的不同，也可能导致高频电路和系统中发生可靠性问题。

热量总是从更高温度的区域流向较低温度的区域，这个原则可以用来将大功率电路产生的热量传离发热源，如晶体管或TWT。当然，从热源开始的散热路径应该包括由能够疏通或耗散热量的材料组成的目的地，比如金属接地层或散热器。不管怎样，任何电路或系统的热管理只有在设计周期一开始就考虑才能最佳地实现。

一般用热导率来比较用于管理射频/微波电路热量的材料性能，这个指标用每米材料每一度（以开尔文为单位）施加的功率（W/mK）来衡量。也许对任何高频电路来说这些材料最重要的一个因素是PCB叠层，这些叠层一般具有较低的热导率。比如低成本高频电路中经常使用的FR4叠层材料，它们的典型热导率只有0.25W/mK。

相反，铜（沉积在FR4上，作为地高平面或电路走线）具有355W/mK的热导率。铜具有很大的热流动容量，而FR4具有几乎可以忽略的热导率。为防止在铜传输线上产生热点，必须为从传输线到地平面、散热器或其它一些高热导率区域提供高热导率路径。更薄的PCB

材料允许到地平面的路径更短，因为可以使用电镀过孔（PTH）从电路走线连接到地平面。

当然，PCB的功率处理能力是许多因素的函数，包括导体宽度、地平面间距和材料的耗散因数（损耗）。此外，材料的介电常数将确定在给定理想特征阻抗下的电路尺寸，比如50Ω，因此具有更高介电常数值的材料允许电路设计师减小其射频/微波电路的尺寸。也就是说，这些更短的金属走线意味着需要具有更高热导率的PCB介电材料来实现正确的热管理。

在给定的应用功率电平下，具有更高热导率的电路材料的温升要比更低热导率材料低。遗憾的是，FR4与许多具有低热导率的其它PCB材料没有什么不同。不过，电路的热处理能力和功率处理能力可以通过规定采用至少与FR4相比具有更高热导率的PCB材料加以改进。

例如，虽然还没到铜的热导率水平，但Rogers公司的几种PCB材料可以提供比FR4高得多的热导率。RO4350B材料的热导率是0.62W/mK，而该公司的RO4360叠层热导率可达0.80W/mK。虽然没有显着的提高，但与FR4叠层相比确实有了两至三倍的热/功率能力提升，可实现射频/微波电路所产生热量的有效耗散。这两种材料特别适合具有内置热源（晶体管）的放大器应用，它们都具有较低的热膨胀系数（CTE）值，因此能最大限度地减少随温度发生的尺寸变化。

许多商用计算机辅助工程（CAE）软件设计包能够在给定的应用功率电平和给定的电路参数设置条件下建模经过射频/微波电路的热量流动，包括PCB的热导率。这些软件设计包包含有许多单独的程序，比如SonnetSoftware公司的电磁仿真（EM）工具、Fluent公司的IcePak软件、ANSYS公司的TASPCB软件以及Flomerics公司的Flotherm软件。它们还包含许多设计软件工具套件，如安捷伦科技（Agilent）的高级设计系统（ADS）、ComputerSimulationTechnology公司（CST）的CSTMicrowaveStudio以及AWR公司的MicrowaveOffice。

这些软件工具甚至可以用来研究不同工作环境对射频/微波电路功率处理能力的影响，比如在飞机的低大气压力或高海拔环境下足够高功率电平下可能出现的电弧。这些程序还能通过对能量流经器件（如耦合器或滤波器）时的场分布情况建模，来提升分立射频/微波器件的功率处理能力。

当然，PCB材料并不是影响射频/微波电路或系统中热量流动的唯一因素。电缆和连接器对高频系统中功率/热量的限制也是众所周知的。在同轴组件中，连接器通常可以比它所连接的电缆处理更多的热量/功率，而不同连接器具有不同的功率额定值。例如，N型连接

器的功率额定值稍高于具有更小尺寸（和更高频率范围）的SMA连接器。电缆和连接器的平均功率和峰值功率都有额定值，峰值功率等于V2/Z，其中Z是特征阻抗，V是峰值电压。平均功率额定值的简单估算方法是将电缆组件的峰值功率额定值乘以占空比。

Astrolab公司等许多电缆供应商开发了专门的计算程序来计算他们的同轴电缆组件的功率处理能力。而TimesMicrowaveSystems等一些公司则提供免费的可下载计算程序，这些程序可用于预测他们自己的不同类型同轴电缆的功率处理能力。

值得注意的是，这是对复杂主题的极其简单化处理。它还没有涉及材料击穿电压、PCB 耗散因数（损耗因数）如何影响电路的功率处理能力、对PCB材料热膨胀系数（CTE）性能的影响以及连续波和脉冲能源之间发热效应区别等主题。

在器件、电路和系统内，还有许多复杂的现象可能影响到功率处理能力，包括具有“打开”和“关闭”状态的开关等可能具有不同射频/微波功率能力的器件。除了软件程序外，可用于热分析的工具还可以提供基于红外（IR）技术的热成像功能，可以用来安全地研究器件、电路和系统中的热量累积。

电缆损耗计算公式

电缆损耗计算公式如果从材料上计算,那需要的数据比较多,那不好算,而且理论与实际差别较大。嗯,是比较正常的。常规电缆是5-8%的损耗。一般常用计算损耗的方法,就是通过几个电表的示数加减计算的。因为理论与实际的误差是比较大的,线路老化,会造成线路电阻变大,损耗增大。7%的损耗,是正常的。还需要你再给出一些数据…如电阻率等… 185的铜线,长度200米,电缆损耗是多少。电缆线路损耗计算一条500米长的240铜电缆线路损耗怎么计。首先要知道电阻: 截面1平方毫米长度1米的铜芯线在20摄氏度时电阻为0.018 欧,R=P*L/S(P电阻系数.L长度米.S截面平方毫米) 240平方毫米铜线、长度500米、电阻:0.0375欧姆假定电流100安培,导线两端的电压:稀有金属3.75伏。耗功率:37.5瓦。急求电缆线电损耗的计算公式? 线路电能损耗计算方法A1 线路电能损耗计算的基本方法是均方根电流法,其代表日的损耗电量计算为:ΔA=3 Rt×10-3 (kW·h) (Al-1)Ijf = (A) (Al-2)式中ΔA——代表日损耗电量,kW·h;t——运行时间(对于代表日t=24),h;Ijf——均方根电流,A;R——线路电阻,n;It——各正点时通过元件的负荷电流,A。当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时:Ijf= = (A) (Al-3)式中Pt ——t时刻通过元件的三相有功功率,kW;Qt——t时刻通过元件的三相无功功率,kvar;Ut——t时刻同端电压,kV。A2 当具备平均电流的资料时,可以利用均方根电流与平均电流的等效关系进行电能损耗计算,令均方根电流Ijf与平均电流 Ipj(代表日负荷电流平均值)的等效关系。 3*150+1*70电缆300米线路损耗如何计算 300*0.01=3米也就是说300米的主材消耗量是3米.如果工作量是300米的工程,那么造价时的主材应申请303米.但如果是300米的距离敷设电缆时,需考虑波形弯度,弛度和交叉的附加长度,那么就应该是(水平长度+垂直长度)*1.025+预留长度,算完得数后再乘以1.01就是主材的最后消耗量。一般电缆的损耗怎样计算理论上只能取个适当的系数,如金属1.01~1.02,非金属1.04~1.05。要确切的得称重收集数据并总结归纳可得。电缆线用电损耗如何计算?如现用YJV22-3*150+1*70 电缆线。电缆电阻的计算: 1、铜导线的电阻率为:0.0175hexun1 Ω·m, 根据公式:R=P*L/S(P电阻系数.L长度米.S截面平方毫米),电缆的电阻为:R=0.0175*260/70=0.065Ω; 2、根据用公式P=I2R计算功率损耗。

常用微波元件

常用微波元件关键词：微波元件、隔离器、环行器引言：微波元件的功能在于微波信号进行各种变换，按其变换性质可将微波元件分为以下三类：一：线性互易元件凡是元件中没有非线性和非互易性物质都属于这一类。常用的线性互易元件包括：匹配负载、衰减器、移相器、短路活塞、功分器、微波电桥、定向耦合器、阻抗变换器和滤波器等。衰减器作为线性互易元件，其频率范围可以从0至26.5GHz, 功率高达2000W。被应用于民用，军事，航天，空间技术等。高标准的达到“两高一低”，高功率，高隔离度，低插损。其频率的范围，主要由客户的需求，从而去定制频率。以下简单介绍50W功率的同轴衰减器，此衰减值可达到60Db, 频率可为8GHz, 12.4GHz, 18GHz，N型接头。正面背面侧面二：线性非易元件这类元件中包含磁化铁氧体等各向异性媒介，具有非互易特性，其散射矩阵是不对称的。但仍工作于线性区域，属于线性元件范围。常用的线性非互易性元件有隔离度、环形器等。三：非线性元件这类元件中含有非线性物质，能对微波信号进行非线性变换，从而引起频率的改变，并能通过电磁控制以改变元件的特性参量。常用的非线性元件有检波器，混频器，变频器以及电磁快控元件等。微波元件分类：

近年来，为了实现微波系统的小型化，开始采用由微带和集中参数元件组成的微波集成电路，可以在一块基片上做出大量的元件，组成复杂的微波系统，完成各种不同功能。简要的介绍波导型，同轴型，微带型的产品。波导隔离器频率范围主要为：2.4-110GHz （具体的频段由客户定制）于衰减器的使用范围类同，主要使用在民用，军事，航天，空间技术等。同样具备“低插损，高隔离度，高功率”的特性。优译波导隔离器同轴：A ：低频率12MHz 至 1875MHz, 含FM, VHF, UHF 等。 B ：700MHz 至26.5GHz, 含GSM, CDMA, WCDMA, LTE, L.S.C.X 波段等。优译同轴隔离器

IEC61439.1《低压成套开关设备和控制设备》关于铜导线、裸铜母线的工作电流和功率损耗的计算

【摘自IEC61439.1-2011附录H（资料性附录）】铜导线的工作电流和功率损耗表H.1提供了理想状态下，成套设备内导体的工作电流和功率损耗的指导性数值。确定这些值的计算方法可被用来计算其他工作环境下的数值。表1 允许导体温度70℃的单芯铜电缆的工作电流和功率损耗 max301 2 v max20c 式中： k1 外壳内导体周围空气温度的降容系数（IEC60364-5-52-2009 表B.52.14）k1=0.61导体温度70℃周围环境温度55℃。在其他空气温度时的k1值，见表H.2。 k2 多于一条电路组合的降容系数(IEC60364-5-52-2009 表B.52.17)

α电阻温度系数。α=0.004K-1 T c导体温度表2电缆在导体允许温度为70℃时的降容系数k1 （引自IEC60364-5-52-2009 表B.52.14）注：如果表1中的工作电流使用降容系数k1转换成其他的空气温度，则相应的功率损耗也应用上面的公式重新计算。

【摘自IEC61439.1-2011附录N（规范性附录）】裸铜母排的工作电流和功率损耗以下表格提供了成套设备内的导体在理想条件下的工作电流和功率消耗值。此附录不适用于试验验证用的导体。给出用以建立这些值的计算方法，以便在其他条件下进行值得计算。表N.1矩形截面裸铜排的工作电流和功率损耗，水平走向，最大面垂直排列， P v=I2хk3 [1+α(T c-20℃)] ?хA 式中： P v 每米的功率损耗；I工作电流； k3电流位移系数；

?铜的传导率，?=56m/Ωхmm2 A母线的截面积； α电阻的温度系数，α=0.004K-1 T c 导体温度成套设备内不同的环境空气温度和/或导体温度为90℃时，工作电流可以通过表N.1中的数值乘以表N.2中的相应系数K4变换。则功率消耗也应用上面给出的公式计算。表N.2成套设备内不同空气温度和/或不同导体温度的系数K4 可以认为，根据成套设备的设计，可能出现完全不同的环境和导体温度，尤其在较大的工作电流时。在这些环境条件下，验证实际温升应该通过试验。功率损耗可以使用与用于表N.2相同的方法来计算。注：在大电流条件下，附加的涡流损耗也许是重要的，但表N.1中的值并未考虑此种情况。

微波、射频与激光的区别(内容清晰)

微波、射频与激光微波、射频和激光都是通过高温将肿瘤细胞杀死。目前临床上一根治术为主，但并非所有实体肿瘤都适合根治术，有些年龄叫大或者合并其他比较严重疾病者不一定适用，一般晚期癌症患者也不适合根治术。以较小的创伤达到同样的疗效是人们追求的目标，微创医学顺应了这一发展趋势，肿瘤不予切除而采用原位灭活是现代微创治疗医疗的一个重要思想。微波：微波治疗疾病主要是通过热效应和生物效应来实现的。微波是指频率从300MHZ到GHZ范围内的电磁波。微波对人体组织的热效应效率高、穿透力强、具有内外同时产生热的优点。微波在人体组织内产生热量，作用可达5--8厘米，可穿透衣物和石膏等体表覆盖物，直达病灶部位促进血液循环、水中吸收和新肉芽生长。一种是微波从体外照射进去，另一种是把微波送到患部直接照射肿瘤，这二种治疗方式可根据病变部位来选择。但有一个共同要求是：必须使病变的温度保持在42.5-43.5℃的范围内，温度低了对肿瘤治疗无效，温度高了将造成对病变周围健康组织的损害，因此微波治疗肿瘤时，一定要严格控制肿瘤部位的温度。微波进行切割的原理的把双极辐射器送到患部，进行瞬时放电，把病变组织固化。这个治疗方法的实质是通过微波的趋肤效应，把病变组织从表面逐步向内的烧死，从而达到治疗目的。但必须注意定位准确，治疗部位要有及时采取冷却措施。单针消融面积大于射频，可达到更高的治疗温度，电极所形成的凝固体呈锥形，不适合消融类圆形的肿瘤。照射治疗5~10W，每次15-20分钟，20分钟，手术进行切割25~35W，最高可达50W，切割止血的作用。缺陷：容易造成灼伤，有心脏起搏器或者内置金属类的禁用。射频：在影像技术的引导下，将电极针直接插入肿瘤内，通过射频能量使病灶局部组织产生高温、干燥、最终凝固和灭活软组织及肿瘤。其工作原理为：当电子发生器产生射频电流（460KHZ）时，通过裸露的电极针使其周围组织细胞产生热凝固性坏死和变性。现有的技术可以产生直径约为3-5cm大小的球形或椭圆形凝固灶，并可控制所需凝固病灶的大小。几个球形或椭圆形凝固灶的叠合可产生更大的凝固灶。射频目前医用射频大多采用200KHz －750KHz的频率。(内镜)射频治疗仪工作频率为400KHz。当射频电流流经人体组织时，因电磁场的快速变化使得细胞内的正、负离子快速运动，于是它们之间以及它们与细胞内的其它分子、离子等的摩擦使病变部位升温，致使细胞内外水分蒸发、干燥、固缩脱落以致无菌性坏死，从而达到治疗的目的。肿瘤经皮射频消融治疗是在影像学(CT、B超等)导向下，使用射频热效应引起组织凝固性坏死而达到切除肿瘤的目的，目前已在众多的姑息疗法中成为新的热点。该技术的主要作用原理为弹头发出中高频率的射频波(460k Hz)，能激发组织细胞进行等离子震荡，离子相互撞击产生热量，达到80-100℃，可有效快速地杀死局部肿瘤细胞，同时可使肿瘤周围的血管组织凝同凝固形成一个反应带，使之不能继续向肿瘤供血和有利于防止肿瘤转移。整个治疗过程是在电脑控制于电视屏幕监视下进行，集束电极发出的射频波一次可使组织凝同性坏死范围(灭活肿瘤区)达5cm×5cm×5cm，是一种最先进的杀伤肿瘤较多而损害机体较轻的“导向治疗方法”和微创的肿瘤切除治疗方法。射频消融系统包含射频发生器、电极针及电极板。最重要的是电极针。目前常用的电

微波功率器件及其材料的发展和应用前景

微波功率器件及其材料的发展和应用前景来源：《材料导报》内容摘要：介绍了微波功率器的发展和前景，对HBT, MESFET 和HEMT微波功率器件材料的特点和选取，以及器件的特性和设计做了分类说明。着重介绍了SiGe合金.InPSiC、GaN等新型微波功率器件材料。并对目前各种器件的最新进展和我国微波功率器件的研制现状及与国外的差距做了概述与展望。文剑曾健平晏敏 (湖南大学应用物理系，长沙410082) 0 概述由Ge、Si、Ⅲ-V化合物半导体等材料制成的，工作在微波波段的二极管、晶体管称为微波器件。微波即波长介于1m~1mm之间的电磁波，相应频率在300MHz~300GHz之间。微波半导体器件在微波系统中能发挥各方面性能，归纳起来为微波功率产生及放大、控制、接收3个方面。对微波功率器件要求有尽可能大的输出功率和输出效率及功率增益。进入20世纪90年代后，由于MOCVD(金属有机化学气相淀积)和MBE(分子束外延)技术的发展，以及化合物材料和异质结工艺的日趋成熟，使三端微波器件取得令人瞩目的成就，使得HBT(异质结双极型晶体管)、MESFET(肖特基势垒场效应晶体管)以及HEMT(高电子迁移率晶体管)结构的各种器件性能逐年提高。与此同时，在此基础上构成的MMIC(单片集成电路)已实用化，并进人商品化阶段，使用频率基本覆盖整个微波波段，不仅能获得大功率高效率而且，噪声系数小。随着微波半导体器件工作频率的进一步提高，功率容量的增大，噪声的降低以及效率和可靠性的提高，特别是集成化的实现，将使微波电子系统发生新的变化。表1列出了几种主要的三端微波器件目前的概况。表1 微波三端器件概况

射频与微波技术知识点总结

射频/微波的特点: 1.频率高 2.波长短 3.大气窗口 4.分子谐振微波频率：300MHz-3000GHz 波长：0.1mm-1m 独特的特点：RF/MW 的波长与自然界物体尺寸相比拟在RF/MW 波段，由于导体的趋肤效应、介质损耗效应、电磁感应等影响，期间区域不再是单纯能量的集中区，而呈现分布特性。长线概念：通常把RF/MW 导线（传输线）称为长线，传统的电路理论已不适合长线！ RF/MW 系统的组成：传输线：传输RF/MW 信号微波元器件：完成微波信号的产生、放大、变换等和功率的分配、控制及滤波天线：辐射或接收电磁波微波、天线与电波传播的关系：（简答）微波：对象：如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输目的：希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输；天线任务：将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波，或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波作用：1.有效辐射或接收电磁波；2.把无线电波能量转换为导行波能量电波传播分析和研究电波在空间的传播方式和特点常用传输线机构：矩形波导共面波导同轴线带状线微带线槽线分析方法称为传输线的特性阻抗特性阻抗Z0通常是个复数, 且与工作频率有关。它由传输线自身分布参数决定而与负载及信源无关, 故称为特性阻抗对于均匀无耗传输线, R=G=0, 传输线的特性阻抗为此时, 特性阻抗Z0为实数, 且与频率无关。常用的平行双导线传输线的特性阻抗有250Ω, 400Ω和600Ω三种。常用的同轴线的特性阻抗有50 Ω 和75Ω两种。均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗及工作频率有关, 且一般为复数, 故不宜直接测量。无耗传输线上任意相距λ /2处的阻抗相同, 一般称之为λ /2重复性。传输线上电压和电流以波的形式传播, 在任一点的电压或电流均由沿-z 方向传播的行波（称为入射波）和沿+z 方向传播的行波（称为反射波）叠加而成。传播常数γ: α为衰减常数, 单位为dB/m β为相移常数对于均匀无耗传输线来说, 由于β与ω成线性关系, 故导行波的相速与频率无关, 也称为无色散波。当传输线有损耗时, β不再与ω成线性关系, 使相速υp 与频率ω有关,这就称为色散特性。定义传输线上任意一点 z 处的反射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比为电压（或电流）反射系数(越小越好) 当Zl=Z0时, Γl=0, 即负载终端无反射, 此时传输线上反射系数处处为零, 一般称之为负载匹配。而当Zl ≠Z0时, 负载端就会产生一反射波, 向信源方向传播, 若信源阻抗与传输线特性阻抗不相等时, 则它将再次被反射。定义传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比, 用ρ表示： 0L Z C =)j /()j (0C G L R Z ωω++=βωωγj )j )(j (+=++≈a C G L R min max U U =ρ

10KV电缆的线路损耗及电阻计算公式

10KV电缆的线路损耗及电阻计算公式线损理论计算是降损节能，加强线损管理的一项重要的技术管理手段。通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律，通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题，对降损工作提供理论和技术依据，能够使降损工作抓住重点，提高节能降损的效益，使线损管理更加科学。所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算。线损理论计算是项繁琐复杂的工作，特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂，这项工作难度更大。线损理论计算的方法很多，各有特点，精度也不同。这里介绍计算比较简单、精度比较高的方法。理论线损计算的概念 1．输电线路损耗当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生功率损耗。 (1)单一线路有功功率损失计算公式为 △P＝I2R 式中△P--损失功率，W； I--负荷电流，A； R--导线电阻，Ω (2)三相电力线路线路有功损失为 △P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R (3)温度对导线电阻的影响：导线电阻R不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值随导线温度的变化而变化。铜铝导线电阻温度系数为a＝0.004。在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；另外；负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高，所以导线中的实际电阻值，随环境、温度和负荷电流的变化而变化。为了减化计算，通常把导线电阴分为三个分量考虑：1）基本电阻20℃时的导线电阻值R20为 R20=RL 式中R--电线电阻率，Ω/km，; L--导线长度，km。 2）温度附加电阻Rt为 Rt=a（tP－20）R20 式中a--导线温度系数，铜、铝导线a=0．004； tP--平均环境温度，℃。 3）负载电流附加电阻Rl为 Rl= R20 4）线路实际电阻为 R=R20+Rt+Rl （4）线路电压降△U为 △U=U1－U2=LZ 2．配电变压器损耗(简称变损)功率△PB 配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部分。铁损对某一型号变压器来说是固定的，与负载电流无关。铜损与变压器负载率的平方成正比。配电网电能损失理论计算方法配电网的电能损失，包括配电线路和配电变压器损失。由于配电网点多面广，结构复杂，客户用电性质不

高功率射频及微波无源器件中的考虑和限制

高功率射频及微波无源器件中的考虑和限制 RF和微波无源元件承受许多设计约束和性能指标的负担。根据应用的功率要求，对材料和设计性能的要求可以显着提高。例如，在高功率电信和军用雷达/干扰应用中，需要高性能水平以及极高功率水平。许多材料和技术无法承受这些应用所需的功率水平，因此必须使用专门的组件，材料和技术来满足这些极端的应用要求。高水平的射频和微波功率是不可见的，难以检测，并且能够在小范围内产生令人难以置信的热量。通常，只有在组件发生故障或完全系统故障后才能检测到过功率压力。这种情况在电信和航空/国防应用中经常遇到，因为高功率水平的使用和暴露是满足这些应用性能要求所必需的。图1对于天气或军用雷达，高功率放大器通常会为雷达天线或天线阵列产生数百至数千瓦的射频能量。足够高的RF和微波功率水平会损坏信号路径中的元件，这可能是设计不良，材料老化/疲劳甚至是战略性电子攻击的产物。任何可能遇到高功率射频和微波能量的关键系统都必须仔细设计，并通过为最大潜在功率水平指定的组件进行支持。其他问题，例如RF泄漏，无源互调失真和谐波失真，在高功率水平下会加剧，因为必须更多地考虑组件的质量。任何具有插入损耗的互连或组件都有可能吸收足够的RF和微波能量以造成损坏。这就是所有射频和微波元件具有最大额定功率的原因。通常，由于RF能量

有几种不同的工作模式，因此将为连续波（CW）或脉冲功率指定额定功率。另外，由于构成RF组件的各种材料可以改变不同功率，温度，电压，电流和年龄的行为，因此通常还指定这些参数。与往常一样，一些制造商对其组件的指定功能更加慷慨，因此建议在实际操作条件下测试特定组件以避免现场故障。这是RF和微波组件特别关注的问题，因为级联故障很常见。图2可以使用磁环或电场探头分接波导，将TE或TM波导模式转换为TEM同轴传输模式。同轴或波导互连根据频率，功率水平和物理要求，同轴或波导互连用于高功率RF和微波应用。这两种技术的尺寸随频率而变化，需要更高精度的材料和制造来处理更高的功率水平。通常，作为RF能量通过具有空气电介质的波导的方式的产物，波导倾向于能够处理比可比同轴技术更高的功率水平。另一方面，波导通常是比同轴技术更昂贵，定制安装和窄带解决方案。这就是说，对于需要更低成本，更高灵活性安装，更高信号路由密度和中等功率水平的应用，同轴技术可能是首选。另外，由于降低了成本和尺寸，因此在波导互连上使用同轴互连的组件选择更多。虽然宽带和通常更直接的安装，在高性能，坚固性和可靠性方面，波导技术往往超过同轴。通常，这些互连技术串联使用，在可能的情况下，最高功率和保真度信号通过波导互连路由。

电机功率算电缆的例子电压损失百分数计算公式

电机功率算电缆的例子电压损失百分数计算公式 185千瓦的电动机，距电源200米，请问需要多大的铜芯电缆？具体的公式计算？用什么样的启动方式为好？ 1--------简化公式：每个kw两个电流 185*2大约等于370A的电流 2---------查电工手册中的电缆载流量表选择240平方毫米的铜芯电缆3---------也可用以下选线口诀选择电缆截面。铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系 10下五100上二， 25、35，四、三界， 70、95，两倍半，穿管、温度，八、九折。裸线加一半，铜线升级算。 4----------启动方式看要求定，要求高的话就采用变频启动，要求低的话可采用星三角启动。 5---------- 低压供电范围是400m以内，应该不用考虑压降问题，压降范围400v以下+5% ，-7%。 6-----------如果电压低可以考虑电压补偿

电压损失百分数计算公式己知P=185KW L=200m △U=5 求S=? △U=PL/CS S=PL/C△U=185X200/77X5=37000/385=96.1mm2 分析，如果供应这台电动机的变压器容量足够大，800KVA及以上，高低压配电系统线路的质量好，任何时候电压都不低于额定电压，可以用95mm2铜芯电缆。如果供应这台电动机的变压器容量不大，800KVA以下，高低压配电系统线路的质量不怎么好，电压有可能低于额定电压，应该选用120mm2铜芯电缆。功率185kw的额定电流 I=P/1.732UcosΦ=185/1.732/0.38/0.8=185/0.53=350安电压损失百分数△U=5 的意思，就是100V电压通过导线下降5V,380V电压通过导线下降19V. 国家标准规定：380V动力用户电压损失不能超过额定电压的±7%，考虑其它电压损失，电动机的电缆取△U=5 较为合适。电压损失百分数计算公式 △U=PL/CS △U——电压损失百分数 P——输送的有功功率（Kw） L——输送的距离（m）

射频与微波论文-射频与微波应用与发展综述

射频与微波技术应用与发展综述班级：姓名：学号：序号：日期：

摘要：微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一,从雷达到广播电视、无线电通信，再到微波炉，微波技术对社会发展和人们生活的进步产生着深远的影响。本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用,并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。Abstract： Microwave technology is one of the most important technology in the nearly century, from radar to broadcast TV, radio communication, microwave oven, microwave technology had a profound impact on society development and progress of people's lives .The paper introduced the development of microwave technology and it’s applications in various fields. It also discussed the future direction of microwave technology. 关键词：微波技术，微波电效应，污水处理 Keywords: Microwave technology, microwave electric effect, sewage treatment 微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波，因为它的波长与长波、中波与短波相比来说，要“微小”得多，所以它也就得名为“微波”了。微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。 19世纪末，人们已经知道了超高频的许多特性，赫兹用火花振荡得到了微波信号，并对其进行了研究。但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信，他的实验仅证实了麦克斯韦的一个预言──电磁波的存在。20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展，1936年4 月美国科学家SouthWorth用直径为12．5cm青铜管将9cm的电磁波传输了260m远，波导传输实验的成功激励了当时的研究者，因为它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以在空心的金属管中传输，因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。战争的需要，促进了微波技术的发展，而电磁波在波导中传输的成功，又提供了一个有效

微波器件原理

1.微波管参量：带宽、功率等的基本概念、分类带宽：是指微波振荡器或放大器在一定工作条件下，能满足一定技术指标要求的工作频率范围。分类：绝对带宽，相对带宽，增益带宽，功率带宽，效率带宽，瞬时带宽，调谐带宽，冷带宽，热带宽；功率：连续波状态的功率，脉冲状态的功率，平均功率 2.平板间隙中的感应电流，感应电流的产生过程，渡越角，耦合系数等概念，电子与场的能量交换过程。 0020112(1)()E a k a k x q q q x Q S E qk q d Q q S E x qa q Q q S E d E E d x d εεε-=???==-????+=?????=-=????+-=? 其中E 为当平板中没有从阴极飞向阳极的电子带只有外加电压c V 时的电场 (1)()x Qk Q qk Q q d x Qa Q qa Q q d ?=-+=-+-????=+=+??电流是由电荷的变化产生的，因而外电路中的电流：a dQ dQ q dx dQ q i v dt dt d dt dt d ==+=+c d dV dQ i C dt dt ∴==感应电流：ind v i q d =，所以二极管电极外电路中流过的电流实际上是运动电荷q -在飞行过程中电极上感应电荷的变化引起的，成为感应电流。设注入间隙的密度调制电子流为0m I sin i I t ω=+，0I 为电流的直流分量，m I 为电流的交变分量。选择间隙中间为坐标原点，0t 为电子层通过0x =点的时刻，认为电子以直流速度0v 匀速通过间隙，则电子层到达x 处的时间为00x t t v =+，0dx dt v =，dx 层中的电荷为0dx dq idt i v ==，000ind v v dx dx di dq i i d v d d === 200m 00m 0022I sin sin I sin 2d ind ind d v d i di I t I M t d v ωωωω-∴==+=+?

是德科技 N9311X-射频和微波附件介绍

是德科技 N9311X 用于低成本手持式和台式解决方案的射频和微波附件套件产品快报

N9311X 射频和微波附件套件是是德科技经济型手持式和台式解决方案的补充产品(N934xC/N9340B/N9330B/N9310A/N9320B/N9000A)。当您使用是德科技手持式和经济型台式解决方案进行测量时，这些附件可为您提供完整的解决方案。天线天线频率范围天线增益重量尺寸其他信息 N9311x-50070 至1000 MHz无65 克113.5 厘米(全长), 19.5 厘米(伸缩), 10 节 180 °可调伸缩式拉杆天线, 附带N 型 (阳头) 至BNC 型(阴头) 适配器, 50 ΩN9311x-501700 至2500 MHz无70 克210x20毫米全向天线, 附带N型(阳头)至SMA型 (阴头)适配器, 50?Ω N9311x-504*700 MHz - 4 GHz 4 dBi270 克340x200x25毫米对数周期天线, 50?Ω N9311x-508*680 MHz - 8 GHz 5 dBi250 克340x200x25毫米对数周期天线, 50?Ω N9311x-518*680 MHz - 18 GHz 5 dBi250 克340x200x25毫米对数周期天线, 50?Ω * N9311x-504/508/518 运输包装包括: 天线、铝制手提箱、可分离手枪式握柄与"微型三脚架" 模式、N 型至SMA 型工具箱。 N9311X-500N9311X-501N9311X-504 带通滤波器带通滤波器 3 dB 通带抑制插入损耗VSWR阻抗N9311X-550814 至850 MHz≥? 36 dBc, 740 MHz 时 ≥36 dBc, 915 MHz 时 ≤0.5 dB≤1.550 ΩN9311X-551880 至915 MHz≥ 35 dBc, 862 MHz 时 ≥35 dBc, 932 MHz 时 ≤1 dB≤1.550 ΩN9311X-5521707.5 至1787.5 MHz≥ 35 dBc, 1550 MHz 时 ≥35 dBc, 1925 MHz 时 ≤0.4 dB≤1.550 ΩN9311X-5531845 至1915 MHz≥ 35 dBc, 1770 MHz 时 ≥35 dBc, 1986 MHz 时 ≤0.6 dB≤1.550 ΩN9311X-5541910 至1990 MHz≥ 35 dBc, 1825 MHz 时 ≥35 dBc, 2070 MHz 时 ≤0.6 dB≤1.550 Ω N9311X-551

微波元器件常见单词(参数)中英文对照表

微波元器件常见单词/参数中英文对照表元器件销售工程师必备手册工作在微波波段（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、可靠性好、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。英文中文 ACCURACY 精度 ACCURACY OVERALL 总体精度 ADAPTER 适配器 ANTENNA MOUNT 天线支架 ATTENUATION 衰减 ATTENUATION STEPS 衰减步进 Attenuators 衰减器 AVERAGE 平均值 AVERAGE POWER 平均功率 BANANA PLUG 香蕉插头 BASE STATIONS 基站 BIAS “TEE” 偏置T形器 BIAS PORT 偏置端口 BINDING POSTS 接线端子 BROADBAND 宽带 BULKHEAD 穿墙 BULLET 插塞式 Chain 链路 COAX ADAPTERS 同轴适配器 Coaxial Cable 同轴电缆 CODE 代码 CONNECTOR 连接器 COUPLED 耦合的 COUPLING 耦合 CW 连续波 CABLE ASSEMBLIES 电缆组件 D SUBMINIATUR E PLUG 超小型 D 插头

微波功率器件进展

微波功率器件进展由Ge、Si、Ⅲ-V化合物半导体等材料制成的，工作在微波波段的二极管、晶体管称为微波器件。微波即波长介于1m~1mm之间的电磁波，相应频率在300MHz~300GHz之间。微波半导体器件在微波系统中能发挥各方面性能，归纳起来为微波功率产生及放大、控制、接收3个方面。对微波功率器件要求有尽可能大的输出功率和输出效率及功率增益。进入20世纪90年代后，由于MOCVD(金属有机化学气相淀积)和MBE(分子束外延)技术的发展，以及化合物材料和异质结工艺的日趋成熟，使三端微波器件取得令人瞩目的成就，使得HBT(异质结双极型晶体管)、MESFET(肖特基势垒场效应晶体管)以及HEMT(高电子迁移率晶体管)结构的各种器件性能逐年提高。与此同时，在此基础上构成的MMIC(单片集成电路)已实用化，并进人商品化阶段，使用频率基本覆盖整个微波波段，不仅能获得大功率高效率而且，噪声系数小。随着微波半导体器件工作频率的进一步提高，功率容量的增大，噪声的降低以及效率和可靠性的提高，特别是集成化的实现，将使微波电子系统发生新的变化。下面从微波异质结双极晶体管(HBT)，微波功率（MESFET），高电子迁移率晶体管(HEMT)来举例。 1 HBT功率微波器件的特性及设计要点微波双极型晶体管包括异质结微波双极型晶体管和Si 微波双极型晶体管。Si器件自20世纪60年代进入微波领域后，经过几十年的发展，性能已接近理论极限，并且其理论和制造已非常成熟，这可为后继的第二代、第三代器件借鉴。HBT主要由化合物半导体或合金半导体构成，需要两种禁带宽度不同的材料分别作为发射区和基区，宽带隙材料作发射区，窄带隙材料作基区。当为DHBT(双异质结双极型晶体管)时，集电区与基区材料带隙也不相同。为更加有效地利用异质结晶体管的特性，其结构也不再是普通的平面结构，而是采用双平面结构。 2 MESFET功率微波器件的特性在上个世纪70年代后期，GaAs单晶及外延技术获得突破，GaAs肖特基势垒栅场效应晶体管(MESFET)得以成功制成。GaAs材料的电子迁移率比Si的高7倍，且漂移速度快，所以GaAs比Si具有更好的高频特性，并具有电路损耗小、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、附加效率高等特点，而且GaAs是直接带隙，禁带宽度大，因而器件的抗电磁辐射能力强，工作温度范围宽，更适合在恶劣的环境下工作。由于GaAs器件具有以上优点，GaAs MESFET已几乎占领了微波应用的各个领域。 20世纪90年代中后期对于SiC材料的研究表明，它的性能指标比GaAs器件还要高一个数量级。SiC具有下列优异的物理特点：高的禁带宽度(4H-SiC，3.2eV)，高的饱和电子漂

电缆电路功率损耗计算

电缆电路功率损耗计算公式：电流等于电压除以电阻：I=U/R 功率等于电压与电流的乘积：P=U×I=U×U×I Db危化简大数字的计算，采用对数的方式进行缩小计算：db=10log p 电缆电阻等于电阻率与电缆长度的积再比上电缆的截面积电阻率的计算公式为：ρ=RS/L ρ为电阻率----常用单位是Ω.m S 为横截面积----单位是㎡ R 为电阻值----单位是Ω L 是导线长度----单位是 M 电缆选择的计算顺序例：允许损耗为 Xdb x=10log p 计算所损耗的功率 p （1）p=U×U/R 根据额定功率与额定电压计算负荷的等效电阻（2）计算整个电路的电流 I=(p额—p负)/R负

（3）根据电流与损耗功率决定电缆电阻P=I×I×R (5) 根据电阻率与长度决定电缆截面积 ρ=RS/L 电阻率请询问电缆厂家几种金属导体在20℃时的电阻率

已知电缆长度，功率，电压，需要多粗电缆电压380V，电压降7％，则每相电压降=380×2= 功率30kw，电流约60A，线路每相电阻R=60=Ω 长度1000M，电阻铝的电阻率是，则电缆截面S=1000×=131㎜2 铜的电阻率是，则电缆截面S=1000×=77㎜2 由于电机启动电流会很大，应选用150㎜2以上的铝缆或95㎜2以上的铜缆电压降7％意味着线路损耗7％这个损耗实际上是很大的。如果每天使用8小时一月就会耗电500度，（农电规程中电一年就是6000度。压380V的供电半径不得超过500米）电缆选型表

基本含义：H—电话通信电缆 Y—实心聚氯乙烯或聚乙烯绝缘 YF—泡沫聚烯轻绝缘 YP—泡沫/实心皮聚烯轻绝缘 V—聚乙烯 A—涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套 C—自承式 T—石油膏填充 23—双层防腐钢带线包铠装聚乙烯外被层 33—单层细钢丝铠装聚乙烯外被层 43—单层粗钢丝铠装聚乙烯外被层 53—单层钢丝带皱纹纵包铠装聚乙烯外被层 553—双层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外被层

详解微波射频器件极限功率损耗与分散

详解微波射频器件极限功率损耗与分散每个器件都有一个最大的功率极限，不管是有源器件（如放大器），还是无源器件（如电缆或滤波器）。理解功率在这些器件中如何流动有助于在设计电路与系统时处理更高的功率电平。它能处理多大的功率这是对发射机中的大多数器件不可避免要问的一个问题，而且通常问的是无源器件，比如滤波器、耦合器和天线。但随着微波真空管（如行波管（TWT））和核心有源器件（如硅横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管和氮化镓（GaN）场效应晶体管（FET））的功率电平的日益增加，当安装在精心设计的放大器电路中时，它们也将受到连接器等器件甚至印刷电路板（PCB）材料的功率处理能力的限制。了解组成大功率器件或系统的不同部件的限制有助于回答这个长久以来的问题。发射机要求功率在限制范围内。一般来说，这些限制范围由政府机构规定，例如美国联邦通信委员会（FCC）制定的通信标准。但在“不受管制”系统中，比如雷达和电子战（EW）平台中，限制主要来自于系统中的电子器件。每个器件都有一个最大的功率极限，不管是有源器件（如放大器），还是无源器件（如电缆或滤波器）。理解功率在这些器件中如何流动有助于在设计电路与系统时处理更高的功率电平。当电流流过电路时，部分电能将被转换成热能。处理足够大电流的电路将发热——特别是在电阻高的地方，如分立电阻。对电路或系统设定功率极限的基本思路是利用低工作温度防止任何可能损坏电路或系统中器件或材料的温升，例如印刷电路板中使用的介电材料。电流/热量流经电路时发生中断（例如松散的或虚焊连接器），也可能导致热量的不连续性或热点，进而引起损坏或可靠性问题。温度效应，包括不同材料间热膨胀系数（CTE）的不同，也可能导致高频电路和系统中发生可靠性问题。热量总是从更高温度的区域流向较低温度的区域，这个原则可以用来将大功率电路产生的热量传离发热源，如晶体管或TWT。当然，从热源开始的散热路径应该包括由能够疏通或耗散热量的材料组成的目的地，比如金属接地层或散热器。不管怎样，任何电路或系统的热管理只有在设计周期一开始就考虑才能最佳地实现。一般用热导率来比较用于管理射频/微波电路热量的材料性能，这个指标用每米材料每一度（以开尔文为单位）施加的功率（W/mK）来衡量。也许对任何高频电路来说这些材料最重要的一个因素是PCB叠层，这些叠层一般具有较低的热导率。比如低成本高频电路中经常使用的FR4叠层材料，它们的典型热导率只有0.25W/mK。

射频与微波技术原理及应用汇总

射频与微波技术原理及应用培训教材华东师范大学微波研究所一、Maxwell(麦克斯韦)方程 Maxwell 方程是经典电磁理论的基本方程，是解决所有电磁问题的基础，它用数学形式概括了宏观电磁场的基本性质。其微分形式为 0 B E t D H J t D B ρ???=- ????=+??=?= (1.1) 对于各向同性介质，有 D E B H J E εμσ=== (1.2) 其中D 为电位移矢量、B 为磁感应强度、J 为电流密度矢量。电磁场的问题就是通过边界条件求解Maxwell 方程，得到空间任何位置的电场、磁场分布。对于规则边界条件，Maxwell 方程有严格的解析解。但对于任意形状的边界条件，Maxwell 方程只有近似解，此时应采用数值分析方法求解，如矩量法、有限元法、时域有限差分法等等。目前对应这些数值方法，有很多商业的电磁场仿真软件，如Ansoft 公司的Ensemble 和HFSS 、Agilent 公司的Momentum 和ADS 、CST 公司的Microwave Studio 以及Remcom 公司的XFDTD 等。由矢量亥姆霍兹方程联立Maxwell 方程就得到矢量波动方程。当0,0J ρ==时，有 222200E k E H k H ?+=?+= (1.3) 其中k 为传播波数，22k ωμε=。二、传输线理论传输线理论又称一维分布参数电路理论，是射频、微波电路设计和计算的理论基

础。传输线理论在电路理论与场的理论之间起着桥梁作用，在微波网络分析中也相当重要。 1、微波等效电路法低频时是利用路的概念和方法，各点有确切的电压、电流概念，以及明确的电阻、电感、电容等，这是集总参数电路。在集总参数电路中，基本电路参数为L、C、R。由于频率低，波长长，电路尺寸与波长相比很小，电磁场随时间变化而不随长度变化，而且电感、电阻、线间电容和电导的作用都可忽略，因此整个电路的电能仅集中于电容中，磁能集中于电感线圈中，损耗集中于电阻中。射频和微波频段是利用场的概念和方法，主要考虑场的空间分布，测量参数由电压U、电流I转化为频率f、功率P、驻波系数等，这是分布参数电路。在分布参数电路中，电磁场不仅随时间变化也随空间变化，相位有明显的滞后效应，线上每点电位都不同，处处有储能和损耗。由于匀直无限长的传输系统在现实中是不存在的，因此工程上常用微波等效电路法。微波等效电路法的特点是：一定条件下“化场为路”。具体内容包括： (1)、将均匀导波系统等效为具有分布参数的均匀传输线； (2)、将不均匀性等效为集总参数微波网络； (3)、确定均匀导波系统与不均匀区的参考面。 2、传输线方程及其解传输线方程是传输线理论的基本方程，是描述传输线上的电压、电流的变化规律及其相互关系的微分方程。电路理论和传输线之间的关键不同处在于电尺寸。集总参数电路和分布参数电路的分界线可认为是l/λ≥0.05。以传输TEM模的均匀传输线作为模型，如图1所示。在线上任取线元dz来分析(dz<<λ)，其等效电路如图2所示。终端负载处为坐标起点，向波源方向为正方向。图1. 均匀传输线模型图2、线元及其等效电路根据等效电路，有

射频器件及应用介绍

射频器件及应用
理察森电子 2008.11.27
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射频器件及应用
内容提要
1、直放站系统组成； 2、射频器件分类及著名品牌介绍； 3、Freescale 大功率射频器件LDMOS封装、命名及特性介绍； 4、器件规格书的阅读理解； 5、应用LDMOS管的功率放大器设计概述； 6、LDMOS功放管使用、安装及调试注意事项； 7、讨论与提问。
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一、直放站系统信号流图
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