電磁場與微波技術(shù)實(shí)驗報告.doc

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1、華北電力大學(xué)實(shí)驗報告

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3、實(shí)驗名稱仿真實(shí)驗一：Smith圓圖的仿真課程名稱電磁場與微波技術(shù)

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5、專業(yè)班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：成績：指導(dǎo)教師：實(shí)驗日期：驗證性、綜合性實(shí)驗報告應(yīng)含的主要內(nèi)容：一、實(shí)驗?zāi)康募耙蠖?、所用儀器、設(shè)備三、實(shí)驗原理四、實(shí)驗方法與步驟五、實(shí)驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理六、討論與結(jié)論<對實(shí)驗現(xiàn)象、實(shí)驗故障及處理方法、實(shí)驗中存在的問題等進(jìn)行分析和討論，對實(shí)驗的進(jìn)一步想法或改進(jìn)意見）b5E2RGbCAP七、所附實(shí)驗輸出的結(jié)果或數(shù)據(jù)設(shè)計性實(shí)驗報告應(yīng)含的主要內(nèi)容：一、設(shè)計要求8/8二、選擇的方案三、所用儀

6、器、設(shè)備四、實(shí)驗方法與步驟五、實(shí)驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理六、結(jié)論<依據(jù)“設(shè)計要求”）七、所附實(shí)驗輸出的結(jié)果或數(shù)據(jù)*封面左側(cè)印痕處裝訂8/8實(shí)驗名稱仿真實(shí)驗一Smith圓圖的仿真實(shí)驗?zāi)康?.了解和使用Genesys仿真環(huán)境。2.理解和掌握微波傳輸線smith圓圖的基本原理及其仿真。仿真環(huán)境Genesys實(shí)驗原理1.Genesys仿真環(huán)境簡介2.Smith圓圖基本原理阻抗圓圖是由等反射系數(shù)圓族、等反射系數(shù)幅角線、等電阻圓族和等電抗圓族組成。其中前兩者并未在圓圖中繪出。<1）等反射系數(shù)圓均勻無損耗傳輸線上距離終

7、端z處的電壓反射系數(shù)為：因此，這表明在復(fù)平面上的軌跡是以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，為半徑的圓。那么不同的反射系數(shù)的模就對應(yīng)不同半徑的圓。這一族同心圓就是等反射系數(shù)圓族。<2）等反射系數(shù)幅角線距離終端z處的反射系數(shù)的幅角?？梢钥闯觯@是一個直線方程，表明在復(fù)平面上等反射系數(shù)幅角線是由原點(diǎn)出發(fā)，終止于單位圓的線段。<3）等電阻圓和等電抗圓將則可推出，(3-1>(3-2>方程<1）是以歸一化電阻r為參數(shù)的圓族，稱為等電阻圓族，其圓心為半徑為。方程<2）是以歸一化電抗x為參數(shù)的圓族，稱為等電抗圓族，其圓心為。我們把

8、前面所講的四種軌跡畫在一張極坐標(biāo)圖上，即可得到阻抗圓圖。8/8實(shí)驗內(nèi)容、結(jié)果與分析1.等反射系數(shù)圓仿真<1）啟動環(huán)境<2）建立工作空間<3）編輯電路原理圖傳輸線特性阻抗為50歐姆，長度為0~180deg，終端負(fù)載為1nH電感與20歐姆電阻串聯(lián)首先放置傳輸線模型，在電路原理圖上雙擊該傳輸線模型，打開其屬性對話框，設(shè)置其參數(shù)，注意設(shè)置參數(shù)可調(diào)。在主操作界面選取電阻和電感元件，在電路原理圖上，分別雙擊電阻和電感模型，打開屬性對話框分別進(jìn)行設(shè)置，“Tune”屬性打鉤。下面開始放置輸入端口和地。移動各元件模

9、型，將各元件連接起來<兩元件接頭重合時，即可連接在一起）。<4）加入線性分析<5）添加Smith圓圖<6）添加掃描仿真結(jié)果:2.等電抗圓仿真<1）啟動環(huán)境<2）建立工作空間<3）編輯電路原理圖8/8<4）加入線性分析<5）添加Smith圓圖<6）添加掃描仿真結(jié)果:8/8實(shí)驗內(nèi)容、結(jié)果與分析實(shí)驗內(nèi)容、結(jié)果與分析實(shí)驗內(nèi)容、結(jié)果與分析3、等電阻圓仿真<1）啟動環(huán)境<2）建立工作空間<3）編輯電路原理圖：<4）加入線性分析<5）添加Smith圓圖<6）添加掃描仿真結(jié)果如下：4、圓圖應(yīng)用仿真已知雙導(dǎo)線的特性

10、阻抗終端負(fù)載阻抗利用圓圖求終端反射系數(shù)與線上的駐波比。<1）建立新的工作空間<2）點(diǎn)擊Smith文件下的Sch1,在右側(cè)空白處建立電路圖，如下圖所示。<3）點(diǎn)擊NewItem>Analyses>AddlinearAnalysis，出現(xiàn)對話框設(shè)置好參數(shù)，點(diǎn)擊"CalculateNow"完成分析。<4）點(diǎn)擊NewItem>AddGraph，出現(xiàn)對話框，將GraphType設(shè)置為SmithChart,點(diǎn)Add按鈕設(shè)置圖形內(nèi)容與變量，選擇阻抗ZINi，點(diǎn)OK，點(diǎn)擊左側(cè)空間樹中的Graph文件，可看到終端阻

11、抗在圓圖所在的位置。<5）在圓圖中得到終端的反射系數(shù)。8/8史密斯圓圖—終端反射系數(shù)<6）求駐波比。駐波比。討論與結(jié)論實(shí)驗過程中發(fā)現(xiàn)得到的仿真結(jié)果和指導(dǎo)書中的不一樣,猜想應(yīng)該是由于粗心,實(shí)驗中元件參數(shù)設(shè)置錯誤或者遺漏某些參數(shù),因此又重新做了一遍,經(jīng)過認(rèn)真的一步步的跟著指導(dǎo)書做,終于得出正確的仿真圖.經(jīng)過這次實(shí)驗，我們學(xué)會了Genesys軟件的使用，加深了Smith圓圖基本原理。也培養(yǎng)了我們的耐心和謹(jǐn)慎精神。8/8申明：所有資料為本人收集整理，僅限個人學(xué)習(xí)使用，勿做商業(yè)用途。8/8