北邮 微波工程基础ADS仿真实验报告

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北邮微波技术实验报告

北邮微波技术实验报告

一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理,掌握微波的基本特性。

2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。

3. 通过实验操作,验证微波技术在实际应用中的效果。

二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。

本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。

三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验(1)测量微波传播速度:通过测量微波信号在实验装置中的传播时间,计算微波在空气中的传播速度。

(2)测量微波衰减:利用微波信号源和功率计,测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。

(3)测量微波反射系数:通过测量微波信号在实验装置中的反射强度,计算微波的反射系数。

2. 微波元件和器件应用实验(1)微波移相器:通过调整移相器的相位,观察微波信号在输出端的变化。

(2)微波衰减器:通过调整衰减器的衰减量,观察微波信号在输出端的变化。

(3)微波定向耦合器:通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出,验证其功能。

3. 微波电路搭建实验(1)搭建微波滤波器:利用微波元件和器件,搭建一个微波滤波器,并测试其性能。

(2)搭建微波天线:利用微波元件和器件,搭建一个微波天线,并测试其增益。

五、实验步骤1. 微波基本特性实验(1)连接实验装置,确保连接正确。

(2)开启微波信号源,设置合适的频率和功率。

(3)测量微波传播速度、衰减和反射系数。

2. 微波元件和器件应用实验(1)连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。

(2)调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数,观察微波信号在输出端的变化。

3. 微波电路搭建实验(1)根据设计要求,搭建微波滤波器和天线。

(2)测试微波滤波器和天线的性能。

六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验(1)微波传播速度:根据实验数据,计算微波在空气中的传播速度,并与理论值进行比较。

微波仿真实验报告

微波仿真实验报告

北京邮电大学微波仿真实验报告姓名:学号:班级:院系:一、实验目的1、了解ADS微波仿真软件的使用2、用ADS软件,观察不同的传输线及微波器件的Sminth圆图和S参数。

二、实验要求FR4基片:介电常数为4.4,厚度为1.6mm,损耗角正切为0.021.Linecal的使用a)计算FR4基片的50欧姆微带线的宽度b)计算FR4基片的50欧姆共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线宽度与接地板之间的距离)2.分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上,仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。

观察Smith圆图变化。

理想传输线微带传输线分析:四分之一波长开路线具有“开路变短路”的作用。

3.分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上,仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。

观察Smith圆图变化。

理想传输线微带传输线分析:四分之一波长短路线具有“短路变开路”的作用。

综上可知:四分之一波长传输线具有“阻抗倒置”的作用。

4.分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上,仿真一段特性阻抗为50欧姆二分之波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。

观察Smith圆图变化。

短路传输线微带传输线分析:二分之一波长开路线阻抗不变,所以开路经阻抗变换后还是开路。

5.分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上,仿真一段特性阻抗为50欧姆二分之波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。

观察Smith圆图变化。

理想传输线微带传输线先计算分析:二分之一波长短路线阻抗不变,所以所以短路经阻抗变换后还是短路。

综上可知:二分之一波长传输线具有“阻抗还原”的作用。

6.用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz。

带宽B=m1-m2=200.0 MHz7.用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S 参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz,分析7 和8结果。

微波技术实验报告北邮

微波技术实验报告北邮

微波技术实验报告北邮一、实验目的本实验旨在使学生熟悉微波技术的基本理论,掌握微波器件的测量方法,并通过实际操作加深对微波信号传输、调制和解调等过程的理解。

通过实验,学生能够培养分析问题和解决问题的能力,为将来在微波通信领域的工作打下坚实的基础。

二、实验原理微波技术是利用波长在1毫米至1米之间的电磁波进行信息传输的技术。

微波具有较高的频率和较短的波长,因此能够实现高速数据传输。

在实验中,我们主要研究微波信号的产生、传输、调制和解调等基本过程。

三、实验设备1. 微波信号发生器:用于产生稳定的微波信号。

2. 微波传输线:用于传输微波信号。

3. 微波调制器:用于对微波信号进行调制,实现信号的传输。

4. 微波解调器:用于将调制后的信号还原为原始信号。

5. 微波测量仪器:包括功率计、频率计等,用于测量微波信号的参数。

四、实验内容1. 微波信号的产生与测量:通过微波信号发生器产生微波信号,并使用频率计测量信号的频率。

2. 微波信号的传输:利用微波传输线将信号从一个点传输到另一个点,并观察信号的衰减情况。

3. 微波信号的调制与解调:使用调制器对微波信号进行调制,然后通过解调器将调制后的信号还原。

4. 微波信号的传输特性分析:分析不同条件下微波信号的传输特性,如衰减、反射、折射等。

五、实验步骤1. 打开微波信号发生器,设置合适的频率和功率。

2. 将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端。

3. 测量传输线上的信号强度,并记录数据。

4. 将调制器连接到传输线的输出端,对信号进行调制。

5. 将调制后的信号通过解调器还原,并测量解调后的信号参数。

6. 分析信号在不同传输条件下的特性,如衰减系数、反射率等。

六、实验结果通过本次实验,我们成功地产生了稳定的微波信号,并测量了其频率和功率。

在传输过程中,我们观察到了信号的衰减现象,并记录了不同传输条件下的信号强度。

通过调制和解调过程,我们验证了微波信号的可调制性和可解调性。

北邮微波实验报告

北邮微波实验报告

北邮微波实验报告北邮微波实验报告引言:微波技术是现代通信领域的重要组成部分,其在无线通信、雷达探测、卫星通信等方面发挥着重要作用。

本次实验旨在通过对微波的实际操作,深入了解微波的特性和应用。

一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 了解微波的基本特性和传输原理;2. 掌握微波实验仪器的使用方法;3. 学习微波的传输线特性及其在微波系统中的应用。

二、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波,具有较高的频率和较短的波长。

微波的传输线主要包括同轴电缆和微带线两种,其特性阻抗和传输损耗与频率、材料和结构参数有关。

三、实验步骤1. 实验仪器准备:将微波发生器、功率计、频谱分析仪等仪器连接好,确保仪器间的连接正确可靠。

2. 测量微波信号的功率:使用功率计对微波信号的功率进行测量,记录下测量结果。

3. 测量微波信号的频谱:使用频谱分析仪对微波信号的频谱进行测量,观察并记录下频谱特性。

4. 测量微波传输线的特性阻抗:将微波传输线连接好,通过测量反射系数和传输系数等参数,计算出传输线的特性阻抗。

5. 测量微波传输线的传输损耗:通过测量微波信号在传输线中的衰减量,计算出传输线的传输损耗。

6. 分析实验结果:根据实验数据,分析微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等。

四、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等数据。

根据实验结果可以得出以下结论:1. 微波信号的功率与输入功率之间存在一定的关系,可以通过功率计进行测量和调整。

2. 微波信号的频谱特性与信号的频率和幅度有关,可以通过频谱分析仪进行测量和分析。

3. 微波传输线的特性阻抗与线路结构和材料参数有关,可以通过测量反射系数和传输系数等参数进行计算。

4. 微波传输线的传输损耗与线路长度和材料损耗有关,可以通过测量微波信号在传输线中的衰减量进行计算。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了微波的特性和应用,并掌握了微波实验仪器的使用方法。

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得ADS在微波射频滤波器设计与仿真中的应用心得进入实验室,我首次接触到了使用ADS(Advanced Design System)进行微波射频滤波器的设计与仿真。

微波射频技术是电子通信领域的核心技术之一,而滤波器则是其中的关键部件,用于筛选和过滤特定频率的信号。

为了更深入地理解这一技术,并探索滤波器的设计奥妙,我参与了这次富有挑战性的实验。

实验过程中,我首先学习了ADS软件的基本操作和设计原理。

通过模拟不同的滤波器结构,如带通、带阻等,我逐渐感受到了滤波器设计的复杂性和精确性。

在仿真环节,我不断调整滤波器的参数,如中心频率、带宽等,以观察其对信号频谱的影响。

随着数据的不断变化,我意识到设计的每一步都需谨慎思考和精确计算。

当然,实验过程并非一帆风顺。

在初次设计时,我曾因为参数设置不当导致仿真结果偏离预期。

正是这些小挫折,使我更加深刻地认识到了理论学习和实际操作之间的紧密联系。

每当遇到问题时,我都会回顾相关理论知识,或向导师和同伴请教,从而找到解决问题的方法。

这次实验让我体会到了科研工作的严谨性和探索性。

通过ADS进行微波射频滤波器设计与仿真,我不仅学会了如何使用专业软件进行科研工作,更加深入地理解了滤波器的工作原理和设计方法。

同时,我也明白了理论知识和实践操作相辅相成
的重要性。

展望未来,我希望能够进一步深入研究微波射频技术,探索更多的滤波器设计方法,并应用到实际工程中。

我相信,随着技术的不断进步和自身的不懈努力,我将能够在这一领域取得更加卓越的成果。

北邮实验报告微波

北邮实验报告微波

北邮实验报告微波引言微波是一种电磁波,其波长介于红外线和无线电波之间,频率范围在0.3GHz到300GHz之间。

在通信、雷达、烹饪和科学研究等领域中都有广泛的应用。

在本次北邮实验中,我们将对微波进行详细的实验研究,包括微波的产生、传播和接收等方面。

实验目的本次实验的目的是通过实际操作,深入了解微波的特性和应用,掌握微波的基本原理和实验技巧。

实验步骤1. 微波的产生在实验室中,我们使用了一台微波产生器作为实验的起点。

首先,将微波产生器连接到电源上,调节频率和功率到所需的数值。

然后,将微波产生器的输出端连接到实验室的微波传输线上。

2. 微波的传播在传输线的一端,将一根微波天线连接到传输线上。

通过在传输线上调整微波的传播路径、角度和长度,我们可以实现微波的传输和转换。

在传播过程中,我们还观察了微波的反射和折射现象。

3. 微波的接收在传播线的另一端,将一个微波接收器连接到传输线上,以接收并测量传输线上的微波信号。

在接收过程中,我们还研究了微波信号的幅度、频率和相位等特性。

4. 微波的应用在实验的最后阶段,我们探索了微波在通信和雷达系统中的应用。

通过调整频率和功率,我们成功地传输了一个数字信号,并利用雷达系统测量了一个静止目标的距离和速度。

实验结果通过本次实验,我们获得了如下的实验结果:1. 微波产生器的频率和功率对微波的传播和接收都具有重要影响。

调节频率和功率可以改变微波信号的强度和特性。

2. 微波在传输线上的传播路径、角度和长度都会对微波信号的幅度、相位和频率产生影响。

合理地设计和构造传输线可以提高微波的传输效率和保真度。

3. 微波信号的接收和测量需要高灵敏度和高精度的微波接收器和测量仪器。

合理调节接收器的参数可以获得准确的微波信号值。

4. 微波在通信和雷达系统中具有重要的应用。

利用微波技术,可以实现远距离的无线通信和精确测量目标的位置和速度。

结论通过本次实验,我们全面了解了微波的特性和应用。

微波是一种重要的电磁波,具有很多优良特性,如高速传输、高精度测量和无线通信等。

ADS系统级仿真

ADS系统级仿真

一、实验名称:ADS系统级仿真二、实验技术指标:1、微波带通滤波器切比雪夫带通滤波器阶数:4中心频率:2140MHz3dB带宽:80MHz阻带带宽:400MHz带外衰减:25dB通带波纹:0.1dB插入损耗:1dB2、低噪声放大器增益:21dB噪声系数:2dB3、信号源〔交流功率源〕端口:1 输出阻抗:50功率方程:P=polar(dbmtow(RF_pwr),0) 变量RF_pwr 频率:变量RF_freq MHz4、混频器边带:LOWER转换增益:10dBNF:13dB5、本振本振频率与应和输入信号频率一致。

6、移相器和功分器三、报告日期:2013年12月10日四、报告页数:共8页五、报告容:1、接收机频带选择性仿真在ADS 中新建WorkSpace ,然后新建电路原理图,如下列图2-1所示。

其仿真结果如图2-2所示。

图1-1 接收机频带选择性仿真电路图1.21.41.61.82.02.22.42.62.81.03.0-120-100-80-60-40-200-14020freq, GHz d B (S (2,1))2.032.062.092.122.152.182.212.242.272.002.308.12511.25014.37517.50020.62523.75026.8755.00030.000freq, GHzd B (S (2,1))图1-2 接收机频带选择性仿真结果2、接收机信道选择性仿真图2-1接收机信道选择性仿真电路图2-2接收机信道选择性仿真结果3、接收机系统算增益仿真2.112.122.132.142.152.162.172.102.18-20020406080-40100freq, GHz d B (S (2,1))2.1352.1362.1372.1392.1402.1422.1442.1332.14595.28695.57195.85796.14396.42996.71495.00097.000freq, GHzd B (S (2,1))图3-1 预算增益仿真电路图BPF1.t2AMP1.t2PWR1.t2MIX1.t2LPF1.t2AMP2.t2PORT1.t1Term1.t1020406080-20100Component, GB u d G a i n 1[0]图3-2 预算增益仿真结果图修改变量VAR 控件中变量后:将两次仿真的结果在一个图中表示出来,可以清楚地看到接收机在VGA 增益最大和最小的情况下整机增益的分配情况。

ADS仿真实验报告

ADS仿真实验报告

ADS仿真实验报告电磁场与微波实验报告ADS仿真实验⽬的1.熟悉ADS软件的基本操作;2.掌握微带线的基本原理;3.掌握微带线基本元件和匹配电路的设计。

微带线⼯作原理微带线是当前⼴泛应⽤的微波传输线,其结构如图5-1所⽰,它的⼯作模式是准TEM 模。

微带线的基本参数有:●宽⾼⽐W/h =0.1~5●有效介电常数εe =(0.5~0.8)εr ●特性阻抗Z c ●微带线中的波长λg =0e =e●微带线中的相速νp =e微带电路的基本元件特性是:●微带终端短路线段的特性:Z =jZ c tan 2πλgl●微带终端开路线段的特性:Z =?jZ c tan2πλgl●微带电路接地:通常采⽤打沉铜孔的⽅式,使上层的⾦属与下层的地板相连。

微波电路中各接地点就近接地,通过⼀段线再接地和直接接地效果是不同的。

实验内容1. 计算微带线的参数2. 开路/短路微带线的元件特性仿真3. 设计匹配电路实验步骤1. 计算微带线的基本参数计算结果r图1 微带线基本参数由图知,当微带线特性阻抗⼤⼩为50Ω,电长度为1/4波长时,计算所得的微带线的线宽和线长分别为1.917410mm和13.853500mm。

2.开路线/短路线的元件仿真特性:计算f=3 GHz时,特性阻抗为75 Ω的不同长度的微带线的特性。

计算特性阻抗为75 Ω,电长度为1/4波长的微带线的线宽和线长,步骤同上,计算所得的微带线的线宽和线长分别为0.878198mm和14.3300mm。

原理电路和仿真结果图2 元件特性仿真电路图图3 开路微带线和短路微带线阻抗特性仿真结果对于开路微带线长度为14.30mm(1/4波长)、8mm(⼩于1/4波长)、20mm (⼤于1/4波长)的微带线其对应的输⼊阻抗分别Z0*0.011(约为0)、Z0*(-j1.162)、Z0*j1.169,分别等效于串联谐振(短路)、电容、电感。

对于短路微带线长度为14.30mm(1/4波长)、8mm(⼩于1/4波长)、20mm(⼤于1/4波长)的微带线其对应的输⼊阻抗分别Z0*62.788(约为∞)、Z0*(j1.814)、Z0*(-j2.098),分别等效于并联谐振(开路)、电感、电容。

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微波工程基础仿真实验报告学院:电子工程学院班级:2012211xxx学号:******xxxx姓名:xxxx班内序号:xx一、实验题目实验一1.了解ADS Schematic的使用和设置2.在Schematic里,分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH,仿真频率为(1Hz-100GHz),观察仿真结果,并分析原因。

3.Linecalc的使用a)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω微带线的宽度b)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线宽度与接地板之间的距离)4.基于FR4基板,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith 圆图变化,分析原因。

5.基于FR4基板,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith 圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

6.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

7.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

8.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

9.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

实验二10.用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz。

11.用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz,比较分析题1和题2的结果。

12. 设计一个3节二项式匹配变换器,用于匹配10欧姆到50欧姆的传输线,中心频率是1GHz ,该电路在FR4基片上用微带线实现,设计这个匹配变换器并计算1.0=Γm 的带宽,给出回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线,比较分析题2和题3的结果。

13. 题3中,若用3节切比雪夫匹配变换器实现,比较同样情况下的带宽,回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线,比较分析题3和题4结果。

14. 对于一个负载阻抗Z L =60-j80欧姆,利用Smith Chart Utility 功能,分别设计并联短路单枝节和并联开路单枝节匹配,并将Smith Chart Utility 给出的匹配结果在Schematic 中仿真,给出1-3GHz 的回波损耗与频率的关系曲线,并给出1.0=Γm 的带宽。

15. 并联双枝节匹配电路,并联双枝节为开路,枝节之间相距λ/8,中心工作频率为2GHz,利用理想传输线,给出1-3GHz 的回波损耗与频率的关系曲线,并给出1.0=Γm 的带宽。

实验三Momentum16. 在FR4基板上分别仿真四分之一波长开路线,四分之一波长短路线,二分之一波长开路线和二分之一波长短路线,中心工作频率为1GHz , 并与Schematic 仿真结果比较。

仿真的频率(0-3GHz )17. 针对第14题,改变仿真的频率为(0-40GHz ),观察上述传输线的性能变化并分析原因18. 在Schematic 里,分别仿真理想电容20pF 和理想电感5nH ,仿真频率为(0-40GHz ),观察仿真结果,并分析原因。

19.在Momentum 里,仿真一个大小为40mm*45mm端接3mm*1mm的负载(频率:0.5-2.5GHz),结构如下:3mm40mm1mm45mm求出f=1.6GHz的阻抗值,并在该频率下针对该负载分别设计并联开路单枝节和并联短路单枝节匹配,观察仿真结果,分析带宽性能,如果中心频率出现偏移,试看能否通过调整传输线尺寸,将其性能调回1.6GHz。

20.用17题中的负载,在扫描的频率范围内,找出虚部为0的频率点,并在该频率点用四分之一阻抗变换器实现匹配,并观察和分析仿真结果。

二、实验内容微波仿真课(1)1.了解ADS Schematic的使用和设置2.在Schematic里,分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH,仿真频率为(1Hz-100GHz),观察仿真结果,并分析原因。

理想电容:理想电感:分析:理想电容为容性,因此在史密斯原图下半平面上,阻抗随频率增大而减小;理想电感为感性,因此在史密斯原图上半平面上,阻抗随频率增大而增大。

3.Linecalc的使用a)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω微带线的宽度b)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线宽度与接地板之间的距离)4.基于FR4基板,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分析原因。

分析:四分之一波长开路线的开路点在1GHz,即中心工作频率。

而CPW线有耗,因此反射系数逐渐减小,从而半径随频率增大而减小。

5.基于FR4基板,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

500MHz输入阻抗:Z0=0.15+j*50.052GHz输入阻抗:Z0=0.6+j*0.25分析:四分之一波长短路线的开路点在1GHz,即中心工作频率。

而CPW线有耗,因此反射系数逐渐减小,从而半径随频率增大而减小。

6.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

理想传输线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:微带线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:扩展频率后:理想传输线:微带线:分析:四分之一波长开路线的开路点在1GHz,即中心工作频率。

对于理想传输线,能量并不会随频率升高而衰减,因此史密斯原图无变化。

而对于微带线,因为微带线有耗,损耗随功率升高而增大,因此反射系数逐渐减小,从而随着频率的升高,半径越来越小。

7.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

理想传输线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:微带线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:扩展后:理想传输线:微带线:分析:四分之一波长短路线的短路点在1GHz,即中心工作频率。

对于理想传输线,能量并不会随频率升高而衰减,因此史密斯原图无变化。

而对于微带线,因为微带线有耗,损耗随功率升高而增大,因此反射系数逐渐减小,从而随着频率的升高,半径越来越小。

8.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

理想传输线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:微带线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:理想传输线:分析:二分之一波长开路线的开路点在1GHz,即中心工作频率。

对于理想传输线,能量并不会随频率升高而衰减,因此史密斯原图无变化。

而对于微带线,因为微带线有耗,损耗随功率升高而增大,因此反射系数逐渐减小,从而随着频率的升高,半径越来越小。

9.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。

仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。

扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。

理想传输线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:微带线:500MHz输入阻抗及2GHz输入阻抗:扩展后:理想传输线:微带线:分析:二分之一波长短路线的短路点在1GHz,即中心工作频率。

对于理想传输线,能量并不会随频率升高而衰减,因此史密斯原图无变化。

而对于微带线,因为微带线有耗,损耗随功率升高而增大,因此反射系数逐渐减小,从而随着频率的升高,半径越来越小。

微波仿真课(2)1.用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz。

分析:由图可知,-20dB的带宽W=140MHz,最低点对应频率为1GHz,即史密斯圆图的圆心处,由此可见已完成匹配。

2.用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S 参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz,比较分析题1和题2的结果。

分析:由图可知,-20dB 的带宽W≈150MHz >140MHz最低点对应频率为990MHz<1GHz由此可见,微带线回波损耗最低点小于理想传输线,而-20dB 带宽大于理想传输线,因此存在误差。

3.设计一个3节二项式匹配变换器,用于匹配10欧姆到50欧姆的传输线,中心频率是1GHz ,该电路在FR4基片上用微带线实现,设计这个匹配变换器并计算1.0=Γm 的带宽,给出回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线,比较分析题2和题3的结果。

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