射频实验报告耦合器
射频定向耦合器原理和使用
射频定向耦合器原理和使用射频定向耦合器，听起来是不是很酷炫？其实呀，它的原理并没有那么难以理解，就像我们生活中的一些小物件一样，有着自己独特的工作方式呢。
首先呢，咱们来想象一下射频信号就像一群小蚂蚁在电线这个“小路”上快速奔跑。
射频定向耦合器的作用呢，就是能够巧妙地从这群忙碌奔跑的“小蚂蚁”（射频信号）里分出一部分来，而且还能知道这部分信号的一些信息。
从原理上来说，它主要是基于电磁耦合的。
简单来讲，就像是两个互相靠近但又不直接接触的小世界（传输线），一个世界里的动静（射频信号在传输线中的变化）能够通过一种神奇的“感应”影响到另一个世界。
这就是电磁耦合啦。
射频定向耦合器有主传输线和副传输线，当射频信号在主传输线跑的时候，副传输线就能通过这种电磁耦合的魔法，接收到一部分信号呢。
那这个耦合是怎么个定方向的呢？这就很有趣啦。
我们可以把主传输线想象成一条大河，射频信号就是河水里的鱼群。
耦合器就像是在河边巧妙设置的一些小沟渠。
鱼群（射频信号）大部分是沿着大河（主传输线）流动的，但是有一小部分会被小沟渠（副传输线）巧妙地分流出来。
而且这个小沟渠的设计很巧妙，它只能从特定的方向把鱼群分出来，这就体现了“定向”的特点。
再来说说它的一些参数吧。
比如说耦合度，这个就像是小沟渠（副传输线）从大河（主传输线）里分出来的鱼群（射频信号）的比例。
如果耦合度是20dB，那就意味着分出来的信号功率是主信号功率的1/100。
还有隔离度呢，这就好比是小沟渠和大河其他方向之间有一道看不见的墙，隔离度越高，这道墙就越结实，其他方向的信号就越难影响到小沟渠里的信号。
在使用射频定向耦合器的时候，就像是在做一个很有趣的小实验。
你要先确定好它的输入端口，这个输入端口就是那群“小蚂蚁”（射频信号）进来的地方。
然后把主传输线正确地连接好，就像给小蚂蚁们铺好正确的道路一样。
接着，再连接副传输线，这就像是在小蚂蚁的大路上旁边设置好我们的“小观察站”（副传输线），用来观察被分出来的小蚂蚁（射频信号）。
射频技术实验报告(二)
射频技术实验报告（二）引言概述：射频技术在现代通信系统中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍射频技术实验的相关内容，包括射频信号的产生与调制、射频传输链路、射频干扰与抗干扰技术、射频功率放大与调节以及射频特性测量等。
正文内容：1. 射频信号的产生与调制- 频率合成器的原理及应用- 调频与调幅调制技术- 射频信号的频谱分析和带宽控制- 射频信号发射系统的电路设计与实现- 射频信号发射效果的实验评估2. 射频传输链路- 高频信号传输的损耗和衰减特性- 射频传输线的参数选取与优化- 天线的特性和选用- 多径传播与时延扩展- 非线性失真对射频传输的影响及抑制方法3. 射频干扰与抗干扰技术- 射频干扰源的分类与特点- 射频干扰的传播机制及抑制方法- 调频通信系统的抗干扰技术- 射频滤波器的设计与应用- 频率分集与空间分集技术在射频通信中的应用4. 射频功率放大与调节- 射频功率放大器的分类和原理- 各类射频功率放大器的性能比较- 各类射频功率放大器的设计与实现方法- 射频功率调节技术与动态功率控制策略- 射频功率放大器的线性化技术及补偿方法5. 射频特性测量- 射频信号的频率和相位测量- 射频信号的幅度和功率测量- 射频信号的谐波与杂散分析- 射频系统的带宽测量与波形分析- 射频特性测量仪器的选用和操作技巧总结：通过本次射频技术实验，我们对射频信号的产生与调制、射频传输链路、射频干扰与抗干扰技术、射频功率放大与调节以及射频特性测量等方面有了更深入的了解。
这些实验内容为我们今后在射频通信领域的研究和应用提供了重要的基础知识和实践经验。
射频6 实验报告(中山学院)
2．依据实验数据提取定向耦合器的耦合度和方向性参数。
3．对定向耦合器的测量参数和出厂技术指标进行对比分析。
4．比较基于频谱分析仪和定向耦合器的扫频测试系统和基于微带传输线的驻波测试系统，分析它们各自的优势和局限，完成实验报告。
测量\组
1
2
3
平均
成绩
教师签名
批改时间
年月日
测量平均耦合度db121311方向性db111310四结论与心得通过本次实验我在老师的耐心指导学着用频谱分析仪器测量定向耦合器的参数一步一步和组内同学共同努力之下找到好看的波形也去学习利用频谱分析仪和定向耦合器构成新的扫频测试系统测量定向耦合器的方向性等参数找出适合的数进行计算颇有收获
电子科技大学中山学院电子信息学院
学生实验报告课程名称Biblioteka 射频技术实验实验名称
实验6定向耦合器
班级
12电信B班
实验时间
2015年5月16日
姓名，学号
指导教师
报告内容
一、实验目的和任务
1.学会用频谱分析仪器测量定向耦合器的参数。
2.学习利用频谱分析仪和定向耦合器构成新的扫频测试系统。
二、实验原理简介
耦合度及其测量
方向性及其测量
三、实验内容和数据记录
3．按图2-6-5连接实验模块。测量定向耦合器的耦合端输出幅度L1，定向耦合器的耦合度为L0-L1。
4．按图2-6-6将定向耦合器倒接，测量幅度为L2，定向耦合器的方向性为C=L1-L2。此时实验连接已形成回波损耗测试系统。按实验原理部分所述对其进行校准，然后尝试进行一次测量(如测量某电路输入阻抗的频率特性)。
实验仪器及设备
射频实验报告
西安交通大学射频专题实验报告（一）匹配网络的设计与仿真实验目的1.掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2.掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理3.掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4.了解ADS软件的主要功能特点5.掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用6.了解微带线的基本结构基本阻抗匹配理论信号源的输出功率取决于U s、R s和R L。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。
当R L=R s时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
匹配包括：共轭匹配，阻抗匹配，并(串)联单支节调配器。
练习1.设计L 型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j ×124) Ohm 信号源与ZL=(20+j ×100) Ohm 的负载匹配，频率为2400MHz.仿真电路图2. 设计微带单枝短截线线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS=（126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.微带线板材参数：相对介电常数：2.65相对磁导率：1.0导电率：1.0e20损耗角正切：1e-4基板厚度：1.5mm导带金属厚度：0.01mm仿真电路图仿真结果思考题1.常用的微波/射频EDA仿真软件有哪些？2.ADS, Ansoft Designer，Ansoft HFSS，Microwave Office， CST MICROWAVE STUDIO2.用ADS软件进行匹配电路设计和仿真的主要步骤有哪些？放置元件，连接电路图，参数设定，计算仿真。
3.给出两种典型微波匹配网络，并简述其工作原理。
L型阻抗匹配网络，π型阻抗匹配网络在RF理论中，微波电路和系统的设计（包括天线，雷达等），不管是无源电路还是有源电路，都必须考虑他们的阻抗匹配（impedance matching）问题。
射频实验报告
射频电路实验报告12/13 学年第1学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：指导教师：李永红日期: 2012 年10月28日实验一滤波器设计一、实验目的(1) 掌握基本的低通和带通滤波器的设计方法。
(2) 学会使用微波软件对低通和高通滤波器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容(1) 滤波器的相关原理。
(2) 滤波器的设计方法。
三、实验设备Microwave Office软件四、理论分析滤波器的种类：(1) 按通带特性分为低通、高通、带通及带阻四种。
(2) 按频率响应分为巴特沃斯、切比雪夫及椭圆函数等。
(3) 按使用原件又可分为L-C性和传输线型。
五、软件仿真设计一个衰减为3dB，截止频率为75MHz的[切比雪夫型1dB 纹波LC 低通滤波器（Zo=50ohm），并且要求该滤波器在100MHz至少有20dB 的衰减。
图1-1切比雪夫型1dB 纹波LC低通滤波器电路图图1-2 模拟仿真结果六、结果分析经过仿真，得到了两种滤波器的频率特性的到了结果。
红色的曲线为低通滤波器，蓝色的为带通滤波器，两种滤波器的特性可以鲜明地在图上看出差别。
低通滤波器在低频区域，是通带，通带非常的平缓，纹波较低，但是截至段不是很陡。
带通滤波器具有较好的陡峭特性，但是相对而言，通带比较窄而且纹波较大。
实验二放大器设计一、实验目的(1) 掌握射频放大器的基本原理与设计方法。
(2) 学会使用微波软件对射频放大器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容(1) 放大器的基本原理。
(2) 放大器的设计方法。
三、实验设备Microwave Office软件四、理论分析射频晶体管放大器常用器件为BJT、FET、MMIC。
放大器电路的设计主要是输入/输出匹配网络。
输入匹配网络可按低噪声或高增益设计，输出匹配网络要考虑尽可能高的增益。
五、软件仿真设计一900MHz放大器。
其中电源为12VDC，输出入阻抗为50Ω。
射频耦合器的工作原理及作用
射频耦合器的工作原理及作用
射频耦合器是一种广泛应用于无线通讯系统中的器件，其作用是将高频信号从一个端口传输到另一个端口。
在无线通讯系统中，射频耦合器通常用于分配和合并信号，以及在不同部件之间传输信号。
射频耦合器的工作原理基于三种主要耦合机制：电容耦合、电感耦合和磁耦合。
在电容耦合中，信号通过两个电容器之间的电场传输。
在电感耦合中，信号通过两个电感器之间的磁场传输。
在磁耦合中，信号通过两个线圈之间的磁场传输。
射频耦合器通常由两个或多个传输线和一个耦合器组成。
传输线是用于传输信号的导线，耦合器是用于将信号从一个传输线传输到另一个传输线的器件。
在射频耦合器中，传输线通常是同轴电缆或微带线。
当信号通过射频耦合器传输时，它会受到两个传输线之间的耦合作用。
这种耦合作用可以通过调整耦合器的几何形状和大小来控制。
一般来说，耦合器的几何形状和大小会根据所需的耦合强度来进行调整。
如果需要高耦合强度，则耦合器的几何形状和大小会被调整为更紧密。
射频耦合器还具有一些其他的特性，如频率响应、功率损耗和隔离度。
频率响应是指射频耦合器在不同频率下的传输特性。
功率损耗是指信号在射频耦合器中传输时的损失。
隔离度是指传输线之间的
信号隔离程度，通常用于描述耦合器的性能。
总的来说，射频耦合器是一种非常重要的无线通讯器件，它可以实现高效的信号传输和分配。
通过调整耦合器的几何形状和大小，以及其他特性，可以实现更好的信号传输和控制。
因此，射频耦合器在无线通讯系统中的应用非常广泛。
AWR射频微波电路设计与仿真教程实验报告
AWR射频微波电路设计与仿真教程课程实验报告实验名称DBR带通滤波器、功率分配器与耦合器设计i、功率分配器设计一、实验目的设计一个2路等分功率分配器，采用微带电路结构。
输入端特性阻抗Z＝50Ω，工作频率f0＝3GHz，要求S11、S23＜-30dB:基板参数εr＝9.8，H＝1000um，T＝18um。
基本内容:测量特性指标S11、S21、S23(单位dB)与频率(0.5f0～1.5f0)的关系曲线。
调节微带线的尺寸，使功分器的性能达到最佳。
进阶内容:进行版图设计，包括元件封装、布线调节，尤其是 MTRACE2元件的布线扩展内容:利用自动电路提取(ACE)技术，提取电磁模型，进一步缩小版图尺寸。
二、实验仪器硬件：PC；软件：AWR Design Environment 10三、实验步骤⑴初始参数计算根据设计要求，在应用软件进行仿真设计之前，首先需要确定功率分配器的结构，进行电路初值计算。
一个2路等分功率分配器的结构如图4-6所示。
图中，Z0＝5092，Za、2o的长度均为o4。
其他参数计算:Zo＝Z，Zo＝Zos＝V2Zo，Za＝Zas＝Z，R＝2Z0将计算结果填入表4-1。
⑵电路图仿真与分析1、创建新工程（命名为Ex4.emp）2、设置单位（GHz、Ohm、um）3、设置工程频率（单位GHz，start为1.5，stop为4.5，step为0.01）4、创建原理图5、版图细调检查MTRACE2元件，对该元件进行布线操作，微调之后得到结果如下：6、版图对比分析得到MTRACE2 X1元件参数值为：DB { 2800,1807.134,2412 }umRB { 270,180,270 }W 406L 10004.739BType 2M 0.6对比图表如下：将布线向左侧版图靠拢，会得到不一样的仿真结果。
⑷电磁提取分析一、A CE分析1、添加提取器（STACKUP元件、EXTRACT模块）2、选择提取原件3、提取4、提取出的电磁结构如下图：进行电磁电路联合仿真，得到如下图所示：5、版图小型化调整结果如下：2D结构：6、提取三维电磁电路模型如下：6、进一步压缩版图尺寸得到的模型和分析结果如下：二、A XIEM分析AXIEM分析过程与ACE相似，只是将Simulator项改成AXIEM，不再赘述。
射频电路14-定向耦合器20141030
波比、工作带宽等，定向耦合器的主要技术 指标有耦合度、方向性和隔离度。
设输入功率为P1，直通端、耦合端和隔离端
匹配时的输出功率分别为P2, P3, P4.
耦合度C定义
C 10lg P a 1 1 10lg 1 10lg 20lg S31 2 P3 b3 S31
Research Institute of Antennas & RF Techniques
South China University of Technology
严格分析
第一步：求平行耦合线的散射矩阵 平行耦合线具有互易、对称特性，所以
South China University of Technology
引言 理想定向耦合器的特性
平行耦合线定向耦合器
分支线定向耦合器 波导定向耦合器 混合环
Research Institute of Antennas & RF Techniques
14.1 引言
定向耦合器是一种功率有方向性耦合的器件，
South China University of Technology
S.C
PEC
奇模激励
Research Institute of Antennas & RF Techniques
于是，任意激励时平行耦合线的散射参数
1 S11 ( S11e S11o ) 2 31 Z0e Z0 Z0o Z0 j sin ( ) j sin ( ) Z 0 Z 0e Z0 Z0o Z Z Z Z 4cos 2 j sin ( 0 e 0 ) 4cos 2 j sin ( 0 o 0 ) Z 0 Z 0e Z0 Z 0o
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六、实验结果分析
MOD-5A 的回波损耗=10log|S11|2= MOD-5A 的耦合度=10log|S21|2= MOD-5A 的隔离度=-10log|S41|2=MOD-5A 的方向性=10log（|S21|2/|S41|2）=
MOD-5B 的回波损耗=10log|S11|2= MOD-5B 的耦合度=10log|S21|2= MOD-5B 的隔离度=-10log|S41|2= MOD-5B 的方向性=10log（|S21|2/|S41|2）=
主要特性
Return Loss -12dB Transmission -1.5dB Coupling -10dB Isolation -14dB
三、实验原理
1、定向耦合器是微波测量和其他微波系统中的常用元件，更是近代扫频反射计的核心部件，因此，熟悉定 向耦合器的特性，掌握其测量方法很重要。定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、 同轴线、带状线及微带线几种类型，定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传播的微波功率通过小 孔或间隙等耦合元件，将一部分功率耦合到副线中的一个方向传输（称“耦合输出”），而在另一个方向几 乎没有（或极小）功率传输（称“隔离输出”）。
P2
Transmission T (dB) 10 log
传输系数：
P1
3-1
Coupling C(dB) 10 log P3
耦合系数：
P1
3-2
Isolation I (dB) 10 log P4
隔离度：
P1
3-3
方向性： Directivity D(dB) I (dB) C(dB)
3-4
Port
Port
-1 定向耦合器
-2
PPo1rt
Po2rt
-4
-3
P4
P3
[定向耦合器]方块
常见图的[定向耦合器]可分成[支线型]和[平行线型]两种。
3、主要技术参数：
（1）隔离度 定向耦合器的隔离度定义为输入功率 P 入与隔离臂输出功率 P 隔之比的分贝数，记以 KI， 即
P KI=10lg 入
3-4
P隔
本实验中测得的功率的单位均为 dBm，所以隔离度的值为输入端（或传输端）与隔离端测得的功 率的差值。 （2）方向性 方向性的定义是副通道中耦合臂和隔离臂输出功率之比的分贝数，记以 KD，即
KD=10lg
P耦 P隔
（dB）
3-5
本实验中测得的功率的单位均为 dBm，所以方向性的值为耦合端与隔离端测得的功率的差值。 由定义知道，耦合到副通道中隔离臂的功率愈小，则方向性愈高。通常希望定向耦合器的方向性愈 高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔离度均为无穷大（因 P 隔=0）。
（平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图）
态下 300MHz-500MHz 时的 S11 曲线图 3、仿照实验一中匹配负载状态下 S21 的测量，分别测出 S31 S41 S21。 （二）MOD-5B 的 S 参量的测量 在实验测量中，信号从 P1 端输入，P2 为耦合端，P3 为传输端，P4 为隔离端。 与 MOD-5A 的 S 参量的测量同理，依次测量 S11S31 S41 S21。
名称/说明
适用频率范围
PARALLEL
LINE
MOD-5B COUPLER
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
750 50MHz
平行线型定向耦合器
3、RF2000 测量主机：一台 4、PC 机：一台
5、连接线若干，50 匹配端子 2 个
主要特性
Return Loss -13dB Transmission -2dB Coupling -11dB Isolation -13dB
二、实验仪器
1、模组编号：RF2KM5-1A （L-C BRANCH LINE COUPLER）
RF2KM5-2A （PARALLEL LINE COUPLER）
2、模组内容：
代号
名称/说明
适用频率范围
L-C BRANCH LINE
MOD-5A COUPLER
400 50MHz
叉路型定向耦合器
代号
四、实验设计与实验过程
（一）MOD-5A 的 S 参量的测量 1、将 RF2000 主机通过 RS232 与 PC 机相联接，接好 RF2000 电源，开机。 2、 将模块 RF2KM5-1A 的开路端口，即 P1 端口，与 RF2000 主机的 SWEEP/CW1 OUT 端口通过连接线 连在一起，其余端口接匹配负载。模块接好以后，在 RF2000 主机的面板上找到“BAND”键，按 “BAND”把频段选到 299-540MHz 的频段，按 REM 键进行连接，当 RF2000 的 LCD 画面第一行显 示为“SWEEP !!!!! MHz”，第二行显示为“---db 299-540”时，此时软件界面显示的为开路状
五、实验结果
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S11 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图）
（分支线型定向耦合器在 300-500MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图） （平行线型定向耦合器在 599-1000MHz 时 S21 的曲线图）
2、在本实验中，定向耦合器是个四端口网络结构（4－port network），如图 3－1 所示。若信号输入端 （Port-1，Input Port）的功率为 P1，信号传输端（Port-2，Transmission Port）的功率为 P2，信号耦 合端（Port-3，Coupling Port）的功率为 P3，而信号隔离端（Port-4，Isolation Port）的功率为 P4。 若 P1、P2、P3、P4 皆用毫瓦（mW）来表示，定向耦合器的四大参数，则可定义为：
姓名：
射频实验报告（五)、（六）
学号：
日期：
实验项目名称： 射频实验 支路/平行定向耦合器
一、实验目的
1、通过对 MOD-5A：叉路型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解叉路型定向耦合器的特性。 2、通过对 MOD-5B：平行线型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解平行线型定向耦合器电路的特
性。