電磁場與微波技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-03-12 15:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 幅值在中心頻率 2GHz 處最低； 8. 設(shè)計(jì)雙支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)，重復(fù)步驟 4—7； 五、 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 單支節(jié)的 Smith 圓圖 圖片 1 單支節(jié) smith圖 導(dǎo)納形式 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 7 頁 圖片 2 角度和模 形式 1) 確定 單支節(jié) 分支線 與負(fù)載距離 d 由于 負(fù)載走向支節(jié)位置是向源的方向移動(dòng)，所以從負(fù)載順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一次不 的 點(diǎn)相遇 ,由于 軟件 2π~λ， 所以 算得 角度需除 2. += 2) 確定單支節(jié) 長度 L 由 第一張圖得到 負(fù)載 的導(dǎo)納為 *j，畫在 smith圖上，得到 的點(diǎn) ， 由于 用 短路線 當(dāng) 支節(jié) ，所以從左邊開路 點(diǎn) 順時(shí)針轉(zhuǎn)到 此點(diǎn) ，得到微帶線 參 數(shù)電長度 的角度 = 3) 帶入 相關(guān)參數(shù)計(jì)算 微帶線參數(shù) 。 結(jié)果 如圖所示 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 8 頁 圖片 3 負(fù)載 的微帶線參數(shù) 圖片 4 支節(jié)微帶線 參數(shù) 4) 相關(guān) 實(shí)驗(yàn) 電路圖 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 9 頁 MSUB 是 襯底材料 ， MLSC 是 終端短路微帶線 MLIN 是 標(biāo)準(zhǔn)微帶線，MTEE 是 標(biāo)準(zhǔn) T 型 接頭 SRL 表示 負(fù)載 。 5) 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果圖 圖片 5 調(diào)諧前 圖片 6 調(diào)諧 后 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 10 頁 調(diào)諧后 可得到 S 參數(shù) 在 2GHz 處 最小 的 電長度。 雙支節(jié) smith 圓圖 圖片 7 雙支節(jié) smith導(dǎo)納形式 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 11 頁 圖片 8 雙支節(jié)角度和 模形式 a) 雙支節(jié) L1 的 確定 負(fù)載點(diǎn) 導(dǎo)納為 的 點(diǎn)，由于 d1=λ/4， 所以 順時(shí)針 旋轉(zhuǎn) 180 到達(dá) ， 畫出 此 點(diǎn) 所在 的 等電 導(dǎo)圓 （ 紫色） ， 不輔助 圓 （黑色） 交于 的 點(diǎn) 和另外一點(diǎn) ， 此處 叏最先到達(dá)的此點(diǎn)。從 導(dǎo)納 形式的 smith圖中獨(dú)處 不 的 點(diǎn)的導(dǎo)納差 ， 得到 *j， 在圖中畫出是做 下角 Ang= 的 點(diǎn)，從左邊 短路點(diǎn) 到達(dá) 此點(diǎn) 的電長度為 (180+)/2 = b) 雙支節(jié) L2 的 確定 以 輔助員得到的 為準(zhǔn) ， 畫出 等反射系數(shù) 圓 （兮色），不單位電 導(dǎo) 圓（ 紅色）交于 此點(diǎn) 為第一支節(jié)匹配后的導(dǎo)納點(diǎn)，第二 支節(jié)需要抵消掉 此點(diǎn) 的虛部以 變?yōu)?實(shí)數(shù) 第一張圖得到此點(diǎn) 為 *j，所以第二 支節(jié) 需要的是 *j，在圖中 畫出 得到左下角 的 點(diǎn) 。 從 左邊 短路點(diǎn) 到達(dá)此點(diǎn)的電長度為： (180+)/2 = 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 12 頁 c) 將參數(shù) 帶入 TXLine 計(jì)算 圖片 9 支節(jié)一微帶線參數(shù) 圖片 10 支節(jié)二微帶線參數(shù) 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 13 頁 圖片 11 兩支節(jié)之間的 微帶線參數(shù) 圖片 12 與負(fù)載 和 開始的 port 處 的 微帶線參數(shù) d) 相關(guān)電路圖 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 14 頁 MSUB 是 襯底材料 ， MLSC 是 終端短路微帶線 MLIN 是 標(biāo)準(zhǔn)微帶線，MTEE 是 標(biāo)準(zhǔn) T 型 接頭 SRL 表示 負(fù)載。 TL6 TL5 分別 為 兩條 支節(jié)。 e) 仿真結(jié)果 圖 圖片 13 調(diào)諧 前 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 15 頁 圖片 14 調(diào)諧后 調(diào)諧后 可以看到，得到了 S 參數(shù) 在 2GHz 最小的 電長度 。 六、 相關(guān) 公式 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 16 頁 實(shí)驗(yàn)三 四分之一波長 阻抗 變換器 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握單節(jié)和多節(jié)四分之一波長阻抗器的工作原理； 2. 了解單節(jié)和多節(jié)變阻器工作帶寬和反射系數(shù)的關(guān)系； 3. 掌握 單節(jié)和多節(jié)四分之一波長變阻器的設(shè)計(jì)和仿真； 二、 實(shí)驗(yàn)原理 單節(jié)四分之一波長阻抗變換器 四分之一波長變阻器是 一 種阻抗變換原件，他可以用于負(fù)載阻抗戒信號源內(nèi)阻不傳輸線的匹配，以保證最大功率的傳輸；此外，在微帶電路中，將兩段丌同特性阻抗的微帶線連接在一起時(shí)為了避免線間反射，也應(yīng)在兩者之間加四分之一波長變阻器。下面以負(fù)載阻抗為例說明匹配的原理，為了簡單起見假設(shè)傳輸線為無損耗。 實(shí)現(xiàn)負(fù)載阻抗不 傳輸線匹配，實(shí)質(zhì)是利用“補(bǔ)償原理”，由可調(diào)的匹配器產(chǎn)生一個(gè)合適的附加反射波，其在指定的參考面上疊加抵消。 此匹配根據(jù)負(fù)載阻抗為純電阻還是為復(fù)數(shù)阻抗而丌同 多節(jié)四分之一波長阻抗變換器 單節(jié)四分之一波長變阻器是一種簡單而有用的電路，其缺點(diǎn)是頻帶太窄。為了獲得較寬的頻帶，可以采用雙節(jié)戒多節(jié)阻抗變換器。 通信原理軟 件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第 17 頁 設(shè)計(jì)多節(jié)四分之一波長阻抗變換器時(shí)，通常采用二項(xiàng)式（最平坦），響應(yīng)和切比雪夫（等波紋）響應(yīng)。兩種設(shè)計(jì)方法都有各自優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，二項(xiàng)式阻抗變換器具有最平坦的帶通特性，而工作帶寬較切比雪夫變換器窄；不二項(xiàng)式阻抗變換 器，切比雪夫阻抗變換器是以通帶內(nèi)的波紋為代價(jià)而得到最佳帶寬。 三 、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 已知：負(fù)載阻抗為純電阻 Rl=150，中心頻率為 f0=3GHz，主傳輸線特性阻抗 Z0=50，介質(zhì)基片 Er=，厚度 H=1mm，最大反射系數(shù)模 Tm 丌超過 ，設(shè)計(jì) 3 節(jié)二項(xiàng)式變阻器，在給定的反射系數(shù)條件下比較他們的工作帶寬，要求用微帶線形式實(shí)現(xiàn) 已知負(fù)載阻抗為復(fù)數(shù)： Zl=85j45，中心頻率 f0=3GHz，主
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