電磁場與微波技術(shù)實驗報告

《電磁場與微波技術(shù)實驗報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、通信原理軟件實驗·報告電磁場與微波技術(shù)實驗報告班級：姓名：學號：序號：日期：2013年6月EMAIL：第42頁通信原理軟件實驗·報告目錄實驗二：分支線匹配器3一、實驗?zāi)康?二、實驗原理31.支節(jié)匹配器32.微帶線33.微帶線元件模型44.微帶線的不均勻性4三、實驗內(nèi)容5四、實驗步驟5五、實驗過程及結(jié)果61、單支節(jié)的Smith圓圖62、雙支節(jié)smith圓圖10六、相關(guān)公式15實驗三四分之一波長阻抗變換器16一、實驗?zāi)康?6二、實驗原理161、單節(jié)四分之一波長阻抗變換器162、多節(jié)四分之一波長阻抗變換器16三、實驗內(nèi)容17四、實驗步驟17五、實驗過程及結(jié)果181、實數(shù)負載1

2、82、3節(jié)切比雪夫變阻器222、復數(shù)負載25實驗六功率分配器（選作）30一、實驗?zāi)康?0二、實驗原理30三、實驗內(nèi)容32四、實驗步驟32五、實驗過程及結(jié)果33實驗總結(jié)41第42頁通信原理軟件實驗·報告實驗二：分支線匹配器一、實驗?zāi)康?.掌握支節(jié)匹配器的工作原理2.掌握微帶線的基本概念和元件模型3.掌握微帶分支線匹配器的設(shè)計與仿真二、實驗原理1.支節(jié)匹配器隨著工作頻率的提高及相應(yīng)波長的減小，分立元件的寄生參數(shù)效應(yīng)就變得更加明顯，當波長變得明顯小于典型的電路元件長度時，分布參數(shù)元件替代分立元件而得到廣泛應(yīng)用。因此，在頻率高達以上時，在負載和傳輸線之間并聯(lián)或串聯(lián)分支短截線，代

3、替分立的電抗元件，實現(xiàn)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。常用的匹配電路有：支節(jié)匹配器，四分之一波長阻抗變換器，指數(shù)線匹配器等。支節(jié)匹配器分單支節(jié)、雙支節(jié)和三支節(jié)匹配。這類匹配器是在主傳輸線并聯(lián)適當?shù)碾娂{（或串聯(lián)適當?shù)碾娍梗?，用附加的反射來抵消主傳輸線上原來的反射波，以達到匹配的目的。此電納或電抗元件常用一終端短路或開路段構(gòu)成。2.微帶線第42頁通信原理軟件實驗·報告從微波制造的觀點看，這種調(diào)諧電路是方便的，因為不需要集總元件，而且并聯(lián)調(diào)諧短截線特別容易制成微帶線或帶狀線形式。微帶線由于其結(jié)構(gòu)小巧，可用印刷的方法做成平面電路，易于與其它無源和有源微波器件集成等特點，被廣泛應(yīng)用于實際微波電路中

4、。W為微帶線導體帶條的寬度；εr為介質(zhì)的相對介電常數(shù)；T為導體帶條厚度；H為介質(zhì)層厚度，通常H遠大于T。L為微帶線的長度。微帶線的嚴格場解是由混合TM-TE波組成，然而，在絕大多數(shù)實際應(yīng)用中，介質(zhì)基片非常?。℉<<λ），其場是準TEM波，因此可以用傳輸線理論分析微帶線。微帶線的特性阻抗與其等效介電常數(shù)εr、基片厚度H和導體寬度W有關(guān)，計算公式較為復雜，故利用txline來計算。1.微帶線元件模型元器件庫里包括有：MLIN：標準微帶線MLEF：終端開路微帶線MLSC：終端短路微帶線MSUB：微帶線襯底材料MSTEP：寬度階梯變換MTEE：T型接頭MBENDA：折彎2.微帶

5、線的不均勻性第42頁通信原理軟件實驗·報告上述模型中，終端開路微帶線MLEF、寬度階梯變換MSTEP、T型接頭MTEE和折彎MBENDA，是針對微帶線的不軍訓性而專門引入的。一般的微帶電路元件都包含著一些不均勻性，例如微帶濾波器中的終端開路線；微帶變阻器的不同特性阻抗微帶段的連接處，即微帶線寬度的尺寸跳變；微帶分支線電橋、功分器等則包含一些分支T型接頭；在一塊微帶電路板上，為使結(jié)構(gòu)緊湊及適應(yīng)走線方向的要求，時常必須使微帶彎折。由此可見，不均勻性在微帶電路中是必不可少的。由于微帶電路是分布參數(shù)電路，其尺寸已可與工作波長相比擬，因此其不均勻性必然對電路產(chǎn)生影響。從等效電路來

6、看，它相當于并聯(lián)或串聯(lián)一些電抗元件，或是使參考面發(fā)生一些變化。在設(shè)計微帶電路時，必須考慮到不均勻性所引起的影響，將其等效參量計入電路參量，否則將引起大的誤差。一、實驗內(nèi)容已知：輸入阻抗Zin=75Ω負載阻抗Zl=（64+j35）Ω特性阻抗Z0=75Ω介質(zhì)基片面性εr=2.55,H=1mm，導體厚度T遠小于介質(zhì)基片厚度H。假定負載在2GHz時實現(xiàn)匹配，利用圖解法設(shè)計微帶線單支節(jié)和雙支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)雙支節(jié)網(wǎng)絡(luò)分支線與負載的距離d1=λ/4,兩分支線之間的距離為d2=λ/8。畫出幾種可能的電路圖并且比較輸入端反射系數(shù)幅值從1.8GHz至2.2GHz的變化。二、實驗步驟1.建

7、立新項目，項目中心頻率為2GHz；2.求出歸一化輸入阻抗和負載阻抗，標在Smith導納圓圖上；3.設(shè)計單支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)，用TXLINE計算微帶線的物理長度和寬度；4.選擇適當元件模型作電路原理圖；5.連接各元件端口，項目頻率改為1.8—2.2GHz；6.在工程里添加測量圖并分析；7.調(diào)節(jié)微帶線的長度l及與負載的舉例d，調(diào)節(jié)范圍為10%，輸入端口反射系數(shù)幅值在中心頻率2GHz處最低；8.設(shè)計雙支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)，重復步驟4—7；第42頁通信原理軟件實驗·報告一、實驗過程及結(jié)果1、單支節(jié)的Smith圓圖圖片1單支節(jié)smith圖導納形式第42頁通信原理