武汉大学射频电路第五次作业
射频电路与天线(华工)试卷及答案
一、填空题1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。
[见P19段路线输入阻抗公式1-45]2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。
3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。
4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。
[ZL=ZC才能匹配]5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。
6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。
7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。
[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。
圆波导主模TE11，次模TM10]8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。
[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。
矩形波导主模TE10，次模TE20]9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。
[矩形谐振腔主模TE101]10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。
[都能传，但大多数场合用来传TEM波]11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。
[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。
电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。
]12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。
13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。
[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。
《射频通信电路》习题及解答精细版.doc
习题1：1.1本课程使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解：本课程采用的射频范围是30MHz~4GHz1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。
解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等1.3从成都到上海的距离约为1700km 。
如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8443100.65017000.283330.62102v kmf k k λθπ⨯===⨯10==⨯10∆==1.4射频通信系统的主要优势是什么？ 解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰 等等1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
） 解：GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。
CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。
1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。
请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。
解：11 1.1252wL f GHz wC π=⇒==既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。
1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。
请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。
解：思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。
1.8 1）试证明（1.2）式。
2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。
武汉大学射频期末作业
武汉大学电子信息学院2014－2015学年度第一学期期末考试2014级研究生射频电路试题2014282120188 注：下面试题中xxx是自己学号的后三位1．(15分) 设计一个系统特性阻抗为50欧姆、中心工作频率为2.xxxGHz的1800混合耦合环，要求用集总参数及分布参数(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm)两种形式实现。
通过ads仿真给出两种形式各口频率响应特性。
2．(15分) 设计一个系统特性阻抗为50欧姆、中心工作频率为(2.4＋0.xxx) GHz、带内波纹为0.5dB、带宽为400MHz、阻带600M处衰减20dB的带通滤波器。
要求用集总参数及分布参数(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm)两种形式实现。
通过编程计算及ads仿真分别给出各端口频率响应特性并比较两者特性。
3．(25分) 设计一个兼顾增益的低噪声放大器。
放大管参数从网上下载，电子档报告要求附上放大管data sheet。
在画出多个等增益圆和等噪声系数圆的基础上，确定噪声，增益和频率等参数，但要求频率小数点后三位与学号一致。
4．(25分) 已知5.xxxGHz时场效应管共源极的S参量为S11＝0.97∠-320，S12＝0.05∠490，S21＝4.50∠1560，S22＝0.59∠-260。
设计50Ω负载的一般共栅极振荡器及反射型介质谐振振荡器。
介质谐振器的参数为Q0=5000，β=7。
全部匹配电路采用分布参数器件(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm) ，并画出两种振荡器|Гout| 随频率变化曲线.5．(10分)已知通信系统的工作频率2.xxxGHz，信道带宽为20MHz，发射及接收天线增益均为15dB，接收机整机噪声系数为6dB，接收机正常工作的信噪比为12dB。
若发射机功率管的输出三阶交调截点OIP3(不考虑功放前面电路对总三阶交调截点的影响)为40dBm，功率容量Pout,1dB为31dBm，求270C 时系统的最大通信距离。
射频课后答案
+ +
jZo jZL
tan(β l) tan(β l)
=49.9+45.53i
由 λ = vp / f =6cm，若 vp=0.77×C=2.31×108 m/s，则 f=3.85GHz
负载处的反射系数： Γ = ZL − Zo =0.365-0.141i ZL +Zo
VSWR = 1+ Γ =2.284 1− Γ
2.28 100Ω的微带线与一 75Ω线相连，确定Γ，SWR，反射功率的百分比，回波损耗，传 输功率的百分比和插入损耗。 解答：
根据定义：Z0=100Ω，ZL=75Ω。
反射系数： Γ = ZL − Zo =-0.143 ZL +Zo
1+ Γ
驻波比：VSWR =
=1.333
1− Γ
回波损耗： RL = −10 log Preflected Pincident
此处插入损耗也称为：Reflection Loss。反射造成的损耗。 根据 MathCAD 计算。
VSWR | Γ | Return Loss(dB) Reflection Power(%) Transmission Power(%) Reflection Loss(dB)
1.0
0.0000 infinite
由于形成驻波后相邻两个电压最小点之间的距离为 2.1cm，即半波长为 2.1cm。
由Γ
=
ZL − Zo ZL +Zo
，已知 Zo，求出Γ就可以计算出 ZL。
（1）求反射系数模值
由负载的 SWR 是 2.5，根据公式 SWR = 1+ Γ0 1− Γ0
， Γ0
= SWR −1 =0.429 1+ SWR
川大—射频通信电路试卷(不要积分)
学号：姓名
5.下图为工作频率为1.5GHz的匹配网络将阻抗为（30+j15） 的负载ZL转换为50 的输入阻抗，其拓扑结构如图所示。假设微带线的特性阻抗为50 ，试计算C的参数值和微带线TL的长度。（10分）
6.设计如下图所示的偏置网络，其中IC2=10mA，VCE2=3V，VCC=5V，并假定 =120， =100，VBE=0.7V。给出其中电阻元件的值。（本题10分）
13.在Smith圆图上，匹配点的位置坐标是_______。
14.如果测量出一个网络的输出信号中存在不同于输入信号的新频率，则可以判断该网络是一个_______网络。
15.两端口网络的散射参数的测量可以用_______完成。
16.每种L型匹配都有其不能匹配的区域，这些特定电路不能匹配的区域称为该电路的______。
1)根据要求设计低通滤波器原型
2)利用Richards变换，将集总参数元件转化为分布参数元件
3)根据高通原型参数进行元件参数变换
4)将低通原型转换为高通滤波器
5)根据设计要求进行归一化高通滤波器参数
6)利用Kuroda规则实现转换
7)根据微带线特性，计算微带线特性阻抗及长度
四、判断正误（共5题，每题1分，共5分）
注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题5页，本页为第1页
2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：
学号：姓名
17.在双端口网络并联时，使用_______通常可以更加方便于计算和分析。
18.通常滤波器的阶数越_______，滤波器的矩形系数越好。
19.当微带传输线的基底介质厚度加大时，传输线特性阻抗会______。
注意：请将所有问题的答案写在答题纸上，否则不得分！！
武汉大学射频电路第五次作业
第五次作业 2014282120188 王世杰 电子与通信工程1、编程画出平行耦合线设计举例中的S11，S41频率响应曲线。
解：对于S11，端口1的输入阻抗为：()()()200000222o e e o e o in in in inin in in eo e o in inin inZ Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z +++-==+++++其中：00000tan tan ee in ee Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+，00000tan tan oo in o o Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+， 所以：0110in in Z Z S Z Z -=Γ=+Z0e1=69.371294; Z0o1=36.037961; f0=2.282; Z0=50; f=1:0.01:4;ze=Z0e1*(Z0+j*Z0e1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0e1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0))); zo=Z0o1*(Z0+j*Z0o1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0o1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0))); z1=Z0+(2*(ze.*zo-Z0^2)./(ze+zo+2*Z0)); S11=(z1-Z0)./(z1+Z0);plot(f,-20*log10(abs(S11))); xlabel('Frequency(GHz)'); ylabel('S11(dB)');Frequency(GHz)S 11(d B )对于S41，由于：00000tan tan ee in ee Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+；00000tan tan oo in o o Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+20(1)()()e in e e e j j in e Z V V Z Z e e θθ-=+Γ++Γ；20(1)()()o ino o o j j in o Z V V Z Z e e θθ-=+Γ++Γ 其中：0000()()e e e Z Z Z Z -Γ=+；0000()()o oo Z Z Z Z -Γ=+422e o V V V =-10e in e ein Z V V Z Z =+；10o ino o in Z V V Z Z =+; 111e o V V V =+ 所以：22441111e oe oV V V S V V V -==+ 程序如下： %参数S41Pe=(Z0-Z0e)/(Z0+Z0e); Po=(Z0-Z0o)/(Z0+Z0o);V2e=(1+Pe)*Zine./((Z0+Zine).*(exp(j*bl)+Pe*exp(-j*bl))); V2o=(1+Po)*Zino./((Z0+Zino).*(exp(j*bl)+Po*exp(-j*bl))); V4=V2e-V2o; figure(2);plot(f,abs(V4));grid; xlabel('频率(GHz)'); ylabel('|S41|');%-------------------------------------------------S41的频率特性曲线如图1所示。
《射频通信电路》习题和解答
习题1:本书使用的射频概念所指的频率范围是多少解：本书采用的射频范围是30MHz~4GHz列举一些工作在射频范围内的电子系统•根据表1-1判断其工作波段•并估算相应射频信号的波长。
解：广播工作在甚高频（VHF）其波长在10~1m等从成都到上海的距离约为1700km。
如果要把50Hz的交流电从成都输送到上海•请问两地交流电的相位差是多少解：Vf 3 1050 4kmk 1700 4 0.28333/0.62 k 1020射频通信系统的主要优势是什么解：1•射频的频率更高•可以利用更宽的频带和更高的信息容量2•射频电路中电容和电感的尺寸缩小•通信设备的体积进一步减小3•射频通信可以提供更多的可用频谱•解决频率资源紧张的问题4•通信信道的间隙增大•减小信道的相互干扰GSM和CDMA都是移动通信的标准•请写出GSM和CDMA的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
）解：GSM是Global System for Mobile Communications的缩写.意为全球移动通信系统。
CDMA英文全称是Code Division Multiple Address意为码分多址。
有一个C=10pF的电容器•引脚的分布电感为L=2nH。
请问当频率f为多少时•电容器开始呈现感抗。
解：1wC wL f -丘1-125GHz既当彳=时•电容器为o阻抗.f继续增大时•电容器呈现感抗。
一个L=10nF的电容器•引脚的分布电容为C=1pF。
请问当频率f为多少时•电感器开始呈现容抗。
解：思路同上.当频率f小于GHz时.电感器呈现感抗。
1）试证明（）式。
2）如果导体横截面为矩形•边长分别为a和b・请给出射频电阻F R F与直流电阻R DC的关系。
解：R l s1,s对于同一个导体是一个常量当直流时.横截面积S DC 当交流时.横截面积S ACR DC . a 2R AC 2 a解:趋肤深度定义为： 在 100MHz 时：Cu 为 2 mm Al 为 Au 为在1GHz 时：Cu 为 mm Al 为 Au 为某个元件的引脚直径为 d=.长度为l=25mm.材料为铜。
wu汉大学射频电路课程设计
wu汉大学射频电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解射频电路的基本概念、原理及分类。
2. 掌握射频电路中关键参数的计算与测量方法。
3. 掌握射频电路的阻抗匹配、传输线理论及其在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的射频电路。
2. 能够分析和解决射频电路中常见的问题，如信号干扰、阻抗不匹配等。
3. 能够运用相关软件（如ADS、Multisim等）进行射频电路的仿真与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对射频电路的兴趣，激发其探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据分析和实际问题解决。
3. 培养学生的团队协作能力，使其在项目实践中学会沟通、分工与协作。
本课程针对五汉大学电子工程及相关专业高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
旨在使学生掌握射频电路的基本理论和实践技能，培养其在射频领域的问题分析和解决能力，为后续深造或从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 射频电路基本概念与原理：射频信号特性、射频电路的分类及基本工作原理。
教材章节：第一章 射频电路概述2. 射频电路关键参数：频率、带宽、增益、噪声、线性度等参数的定义与计算。
教材章节：第二章 射频电路关键参数3. 阻抗匹配与传输线理论：介绍阻抗匹配的重要性，传输线理论及其在实际应用中的运用。
教材章节：第三章 阻抗匹配与传输线理论4. 射频电路设计与仿真：基于ADS、Multisim等软件进行射频电路设计与仿真。
教材章节：第四章 射频电路设计与仿真5. 射频电路实验与调试：实验操作步骤，常见问题分析及解决方法。
教材章节：第五章 射频电路实验与调试6. 射频电路应用案例：分析典型射频电路在实际应用中的设计与优化。
教材章节：第六章 射频电路应用案例教学内容按照教学大纲安排和进度进行，确保学生能够系统、科学地掌握射频电路相关知识，为实践操作和项目开发打下坚实基础。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
射频电路基础大作业
射频电路基础大作业学院电子工程学院姓名题目要求题目一：基于Multisim仿真的振幅调制电路设计1.1 基本要求参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理，选择元器件、调制信号和载波参数，完成Multisim电路设计、建模和仿真，实现振幅调制信号的输出和分析。
1.2 实践任务(1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择晶体管和其它元件；搭建单端输出的差分对放大器，实现载波作为差模输入电压，调制信号控制电流源情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。
(2) 参考例5.3.1，修改电路为双端输出，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。
(3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择二极管和其它元件；搭建单二极管振幅调制电路，实现载波作为大信号，调制信号为小信号情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。
(4) 参考例5.3.2，修改电路为双回路，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。
题目二：数字调制与解调的集成器件学习2.1 基本要求《射频电路基础》第八章数字调制与解调是调制信号为数字基带信号时的调制与解调，是第五章和第七章的扩展，直接面向应用。
学生可以通过自学了解基本理论，并认识数字调制与解调的集成器件。
2.2 实践任务(1) 学习数字调制与解调的基本原理，重点是原理框图和波形。
(2) 上网查询英文资料，选择一种数字调制或解调的集成芯片，根据芯片资料学习其性能参数、结构设计和相关电路。
题目一：基于Multisim 仿真的振幅调制电路设计 摘要式的过程。
就是使载波随信号而改变的技术。
一般来说，信号源的信息也称为信源，含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。
武大射频期末试题.
期末试题学号：2011202120076 姓名：刘弋锋班级：1102班专业：电路与系统1.设计一个系统特性阻抗为50欧姆、中心工作频率为2.076GHz的3dB等功分耦合器，要求用集总参数及分布参数(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm)两种形式实现。
对于分布参数形式，通过编程计算及ads仿真分别3出各端口频率响应特性；对于集总参数形式，通过ads 仿真给出各端口频率响应特性。
解：（1）分布参数实现由于是设计3dB的等功分耦合器，所以用分支线定向耦合器实现。
①用ADS仿真图1.1 ADS计算特性阻抗为50Ω时的微带线尺寸带线的尺寸为：特性阻抗为50Ω时,W=2.826880mm，L=20.141700mm；搭建仿真电路，如图1.3所示：图1.3 ADS搭建仿真电路进行仿真，得到插入损耗S，耦合度13S，隔离度14S，驻波比VSWR12的频率特性曲线，如图1.4所示。
图1.4 ADS 仿真结果② 用MATLAB 编程计算 给出MATLAB 代码：Z0e1=69.371294; Z0o1=36.037961; f0=2.076 ; Z0=50; f=1:0.01:4;S311=j.*(Z0e1-Z0o1).*tan(pi./2.*(f./f0))./(2*50+j*(Z0e1+Z0o1).*tan(pi/2.*(f./f0))) ;plot(f,20*log10(abs(S311))); xlabel('Frequency(GHz)'); ylabel('S31(dB)'); grid;S211=2.*Z0./(Z0e1+Z0o1)./( 2.*Z0./(Z0e1+Z0o1).*cos(pi./2.*(f./f0))+j*sin(pi./2.*(f./f0))); figure(2);plot(f,20*log10(abs(S211))); xlabel('Frequency(GHz)'); ylabel('S21(dB)'); grid;figure(3)To=(Z0-Z0o1)/(Z0+Z0o1); Te=(Z0-Z0e1)/(Z0+Z0e1);Zine=Z0e1.*(sqrt(Z0o1)+j.*sqrt(Z0e1).*tan(pi/2.*(f./f0)))./(sqrt(Z0e1)+j.*sqrt(Z 0o1).*tan(pi/2.*(f./f0)));Zino=Z0o1.*(sqrt(Z0e1)+j.*sqrt(Z0o1).*tan(pi/2.*(f./f0)))./(sqrt(Z0o1)+j.*sqrt(Z0e1).*tan(pi/2.*(f./f0)));V2o=Zino./(50+Zino)./(exp(-j.*pi./2.*(f./f0))+To.*exp(j.*pi./2.*(f./f0))).*(1+To);V2e=Zine./(50+Zine)./(exp(-j.*pi./2.*(f./f0))+Te.*exp(j.*pi./2.*(f./f0))).*(1+Te); S14=V2e-V2o;plot(f,20*log10(abs(S14))); xlabel('Frequency(GHz)'); ylabel('S41(dB)'); grid;图1.5、图1.6、图1.7分别是MATLAB 仿真得到的121314S S S 、、的频率响应曲线。
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第五次作业 2014282120188 王世杰 电子与通信工程
1、编程画出平行耦合线设计举例中的S11，S41频率响应曲线。
解：
对于S11，端口1的输入阻抗为：
()()()
200000
222o e e o e o in in in in
in in in e
o e o in in
in in
Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z +++-=
=+
++++
其中：00000tan tan e
e in e
e Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+，0
0000tan tan o
o in o o Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+， 所以：0
110
in in Z Z S Z Z -=Γ=
+
Z0e1=69.371294; Z0o1=36.037961; f0=2.282; Z0=50; f=1:0.01:4;
ze=Z0e1*(Z0+j*Z0e1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0e1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0))); zo=Z0o1*(Z0+j*Z0o1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0o1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0))); z1=Z0+(2*(ze.*zo-Z0^2)./(ze+zo+2*Z0)); S11=(z1-Z0)./(z1+Z0);
plot(f,-20*log10(abs(S11))); xlabel('Frequency(GHz)'); ylabel('S11(dB)');
Frequency(GHz)
S 11(d B )
对于S41，
由于：00000tan tan e
e in e
e Z jZ Z Z Z jZ θθ+=+；0
0000tan tan o
o in o o Z jZ Z Z Z jZ θθ
+=+
20(1)()()e in e e e j j in e Z V V Z Z e e θθ-=+Γ++Γ；20(1)()()
o in
o o o j j in o Z V V Z Z e e θθ
-=+Γ++Γ 其中：0000()
()e e e Z Z Z Z -Γ=
+；0000()
()o o
o Z Z Z Z -Γ=
+
422e o V V V =-
10e in e e
in Z V V Z Z =+；10
o in
o o in Z V V Z Z =+; 111e o V V V =+ 所以：22441111e o
e o
V V V S V V V -=
=
+ 程序如下： %参数S41
Pe=(Z0-Z0e)/(Z0+Z0e); Po=(Z0-Z0o)/(Z0+Z0o);
V2e=(1+Pe)*Zine./((Z0+Zine).*(exp(j*bl)+Pe*exp(-j*bl))); V2o=(1+Po)*Zino./((Z0+Zino).*(exp(j*bl)+Po*exp(-j*bl))); V4=V2e-V2o; figure(2);
plot(f,abs(V4));grid; xlabel('频率(GHz)'); ylabel('|S41|');
%-------------------------------------------------
S41的频率特性曲线如图1所示。
理想情况下，S11和S41均为零，此处出
现非零值是由于00e o Z Z 并不严格等于2
0Z 的平方所致。
1 1.52
2.5
3 3.54
-10
频率(GHz)
|S 41|
图1
图2是用耦合带状线在ads 中的仿真结果。
与前面计算结果一致。
若用微带线仿真，则曲线形状便不同了，因为其偶模及奇模的传输速度不一致（β不同）。
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
1.0
4.0
1.0E-6
1.2E-6
1.4E-6
8.0E-7
1.6E-6
freq, GHz
m a g (S (1,1))
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
1.0
4.0
3.0E-73.5E-7
4.0E-74.5E-7
2.5E-7
5.0E-7freq, GHz
m a g (S (1,4))
图2
2、设计耦合度为-10dB平行线定向耦合器。
特性阻抗50Ω。
使用的板材参数为相对介电常数εr =4.25，介质厚度h=1.45mm, 敷铜厚度t ＝0.035mm。
频率为2.2+0.137=2.337(GHz)。
解：根据耦合度、特性阻抗、板材参数和频率，利用ADS软件可以得到耦合微带线尺寸，如图3所示。
图3 耦合微带线尺寸计算
接着搭建仿真电路，如图4所示。
图4
仿真得到各参数（插入损耗S12，耦合度S13，隔离度S14，驻波比VSWR）频率特性曲线如图5~8所示。
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
1.0
4.0
-0.4-0.3-0.2-0.5
-0.1
freq, GHz d B (S (1,2))
freq, GHz
d B (S (1,3))
图5 图
6
freq, GHz d B (S (1,4))
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
1.0
4.0
1.04
1.061.081.10
1.02
1.12freq, GHz
V S W R 1
图7 图8
从图中可以看到，设计满足耦合度10dB 的要求，且在中心频率附近有10dB 左右的方向性；由于微带线中奇偶模传输速度不一致，图7图8中的中心频率处并未出现极大值。