矩形波导管衰减器和移相器简介

（一）衰减器

矩形波导中（工作于TE10模）常用的衰减器的结构形式之一，即图6.5-1（a）所示的吸收式衰减器。波导中的介质片可用陶瓷、硅酸盐玻璃等材料制作，其表面涂以金属粉末、石墨粉，或蒸发一层镍铬合金等电阻性材料，用来吸收微波功率，从而使电磁波受到衰减，改变传输信号的幅度。介质片两端呈尖劈状，以减少波的反射。介质片与波导窄壁相平行，即与电场的极化方向相平行。借助调节机构可以调节介质片深入波导的程度，介质片越向里，衰减量越大，恰在波导中间时衰减量最大。即是说，改变介质片在波导中的位置就可以改变传输信号的幅度。介质片处于不同位置的衰减量，可以从与调节机构相配合的度盘上读出来。由于介质片的厚度不可能为零，因此当介质片紧贴波导窄壁时，衰减并不为零，而是有一个很小的衰减，称为起始衰减量。另外，如图6.5-1（b）所示，根据上述同样的工作原理，当介质片从波导宽壁的中心线处嵌入波导时，同样会起到调节衰减的作用。

图6.5-1 吸收式衰减器示意图

（二）移相器(www.zuozong.com)

矩形波导中用的移相器（对TE10模而言）其结构形式之一，与图6.5-1（a）所示的吸收式衰减器的结构形式完全一样，所不同的是：介质片上不再涂损耗性材料，介质片采用低损耗的介质材料，它会改变波的相移常数，也就是改变相速，从而使相位发生变化，常用的材料有聚四氟乙烯、聚苯乙烯和高频陶瓷等，因此称为介质片移相器。介质片越向波导中间移动，电场越强，相移量也越大。调节介质片的位置，即可调节相移量的大小，这样就构成了一个移相器，相移量可从读数装置上读出。

对于衰减器和移相器除上述的结构形式外，尚有其他多种形式。例如，在圆形波导中放入涂有电阻性材料的介质片，当电场的极化方向垂直于介质片表面时，波不会受到衰减，当电场的极化方向平行于介质片时，波会受到衰减。若电场的极化方向既不垂直又不平行介质片的表面，而是与之成任意角度θ 时，则可将该电场分解为垂直与平行介质表面的两个分量来讨论。若使介质片可以绕圆形波导的轴线转动，转动到不同的位置对应着不同的θ，即对应着不同的衰减量，这就构成了一个旋转极化式可变衰减器，如图 6.5-2所示，这是一个结构示意图。圆形波导的左端是一个方-圆过渡波导，它把矩形波导中的TE10模转换为圆形波导中的TE11模；右端的方-圆过渡波导，又把圆形波导中的TE11模转换为矩形波导中的TE10模。在圆形波导中的介质片，中间那一段圆形波导中的介质片是可以转动的，左右两段圆形波导中的介质片是固定不动的，并与矩形波导的宽壁相平行。在实际应用中，为了使介质片转动，还需在结构上采取某些措施。

图6.5-2 旋转极化式可变衰减器示意图

若把旋转极化式可变衰减器中可转动的介质片换为不再涂有电阻性材料的低损耗介质片，那么，就可以构成一个旋转极化式移相器。当电场的极化方向垂直于介质片时，相移量很小，可近似认为无相移；当电场的极化方向平行于介质片时，相移量最大；当电场极化方向既不垂直又不平行介质片表面、而成任意角度θ 时，则可将电场分解为垂直与平行介质表面的两个分量来讨论。调节可旋转介质片的转动角度θ，就可以改变传输信号的相位。如图6.5-2所示衰减器（或移相器）要比图6.5-1所示衰减器（或移相器）的精度高。