微波课程设计报告

微波技术课程设计报告

院系：

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

（课程设计时间：2015年7 月1 日——2015年7 月8 日）

安徽大学

目录

1.课程设计目的 (1)

2.课程设计题目描述和要求 (1)

3.课程设计报告内容 (2)

3.1 阻抗与导纳的相互转换 (2)

3.2 由负载阻抗求驻波比和驻波相位 (3)

3.3 串联单支节调匹配 (4)

3.4 界面 (9)

3.4.1 总界面 (9)

3.4.2 阻抗与导纳变化界面 (9)

3.4.3 由负载阻抗求驻波比和驻波相位界面 (10)

3.4.4 串联单支节调匹配界面 (10)

4. 团队分工 (11)

5. 心得体会 (11)

1.课程设计目的

微波课程设计利用软件分析把微波技术课程中学到的的基础内容贯穿起来，以软件方式实现微波器件的性能参数设置和分析。使我们通过实践能更好地掌握基本微波器件的设计和应用，更深层地掌握微波技术教材的内容。微波课程设计中软件仿真可以更加形象，具体地认识和了解微波课程基础知识，以便更容易地学习微波技术课程，掌握及理解地更加透彻。

课程设计培养了我们分析问题，解决问题的能力以及团队合作的精神与意识，培养我们独立自主地学习能力以及书写综合实验报告的能力。这次微波课程设计用到了MATLAB进行编程，同时编写界面界面进行操作，充分展现学科间的综合应用，融汇贯通。这可以促使我们从理论过渡到实践的学习，理论是实践的基础和总领方向，而实践是深刻掌握知识的有效路径。课程设计是大家相互学习和实践的方式，这正是课程设计的重要性所在。

2.课程设计题目描述和要求

根据组员讨论后，我组选了课题一第四组的题目，其对应的题目和要求如下表1所示：

3.课程设计报告内容 3.1 阻抗与导纳的相互转换

根据转换公式11

Z R jX Y G jB

=+==+可知，我组采用MATLAB 编程实现，并完成如下表2的内容。

其MATLAB 程序如下，对应的流程图如右图1所示： clear clc

close all

X=input('请输入阻抗虚部X='); R=input('请输入阻抗实部R='); Z=R+X*i; Y=1.0/Z G=real(Y) B=imag(Y)

3.2 由负载阻抗求驻波比和驻波相位

根据如下公式实现驻波比和驻波相位的求解, 并完成如下表3的内容。

00L

j L L L L Z Z e Z Z ϕ-Γ==Γ+ 11L L

ρ+Γ=-Γ min 44L d λλϕπ=

+

其MALAB 程序如下，对应流程图如右图2

clear clc

close all

ZL=input('请输入负载阻抗ZL='); Z0=input('请输入特性阻抗Z0=');

tao=(ZL-Z0)/(ZL+Z0) mod=abs(tao); ang=angle(tao);

str=sprintf('%d*exp(i*%d)',mod,ang); disp(str)

bi=(1+mod)/(1-mod) syms la ;

dmin=(la*ang)/(4*pi)+la/4

3.3 串联单支节调匹配

选择串联终端匹配电阻值的原则很简单，就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。根据以下公式编程计算，并完成表4的内容。

由L L L Y G jB =+，()t tg d β=，00

0()()L L L L G jB jY t

Y Y Y j G jB t

++=++，1Z Y R jX ==+

可得

22

2

0(1)

()L L L G t R G B Y t +=++，

20022

00()()()L L L L L G t Y tB B tY X Y G B Y t --+=⎡⎤++⎣⎦

，令

001,s R Z Y Z R jX jX ===++得2220000()2()0L L L L L Y G Y t B Y t G Y G B --+--=，

解得

0000),,,()2L L L L G Y t B or G Y Y ⎫

⎪≠⎪=⎨⎬⎪⎪

-∞=⎪⎪⎩⎭

，将t 带入求得d 的两个解。

1arc (0)21

(arc )(0)2tgt t d tgt t πλππ⎧⎫

≥⎪⎪⎪⎪=⎨⎬⎪⎪+<⎪⎪⎩⎭再由t 得出两个支节的输入电抗s jX jX =- 短路支节长度：0

011arc arc 22sc

s l X X tg tg Z Z λππ⎛⎫⎛⎫

-==

⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 开路支节长度：

001

1arc arc 22oc

s

l Z Z tg tg X X λ

ππ

⎛⎫-⎛⎫=

= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

如果求得的长度为负值，则结果加上0.5。

其MATLAB 程序如下所示：

clear clc

close all

X=input('请输ه…¥è´ںè½½éک»ٹو—è™ڑ部X='); R=input('请输ه…¥è´ںè½½éک»ٹو—ه®éƒ¨R='); ZL=R+X*i;

Z0=input('请输ه…¥ç‰¹و€§éک»ٹو—Z0='); YL=1/ZL GL=real(YL) BL=imag(YL) Y0=1/Z0 if GL==Y0

t1=-BL/(2*Y0) if t1>=0

d=atan(t1)/(2*pi)