【正文】 4．畫出原理圖，在用微帶線畫出基本的原理圖時，注意還要把襯底添加到圖中，將各部分的參數(shù)填入。5．負載阻抗選擇電阻和電感串聯(lián)的形式，連接各端口，完成原理圖，—。雙支節(jié)網絡分支線與負載的距離，兩分支線之間的距離為。調諧之前測量結果如下圖所示：7．調諧分支線的長度、。調諧之后的原理圖和測量結果如下圖所示：五、實驗結果分析從實驗中可以看出，調諧是電路設計的一個重要步驟。調諧的原因在于：理論和實際可能存在差距。六、實驗中遇到的問題和解決方法這個實驗包括單枝節(jié)和雙枝節(jié)匹配兩部分，設計方法和我們在做微波習題時所用方法相似。由于對期中以前的知識遺忘較多，而且本來對導納圓圖和阻抗原圖之間的關系等等不熟悉，剛開始時花費了很多時間研讀實驗教材、回想以前做題的步驟。后來改正了錯誤（將開路線改為了短截線），得到了正確的結果。這樣才正確地畫出了各點。不過正是在這個過程中，我們逐漸熟悉了Microwave Office的使用及微波電路設計方法。2．了解單節(jié)和多節(jié)變阻器工作帶寬與反射系數(shù)的關系。二、實驗原理單節(jié)四分之一波長阻抗變換器四分之一波長阻抗變換器是一種阻抗變換元件，它可用于負載阻抗或信號源內阻與傳輸線的匹配，以保證最大功率的傳輸；此外，在微帶電路中，將兩不同特性阻抗的微帶線連接在一起時為了避免線間反射，也應在兩者之間加四分之一波長變阻器。這樣就實現(xiàn)了匹配。由于無耗傳輸線的特性阻抗、均為實數(shù)，所以四分之一波長變換器一般用來匹配電阻性負載。當頻率變化時，匹配將被破壞，主傳輸線上的反射系數(shù)將增大。假設為可容許的最大反射系數(shù)幅值，當時，代入式*中得： （**）由于*式中的響應在中心頻率處是對稱的，變阻器的相對帶寬近似變?yōu)椋涸賹⑹?*代入上式得： 另外對應于頻率（對應）的相位為：，因此也可表示為：=（2）負載阻抗為復數(shù)我們知道實現(xiàn)匹配之前線上會存在駐波。這時可以把電壓波節(jié)處的輸入阻抗作為等效負載阻抗，即：而將變換器接在電壓波節(jié)位置（離負載處），也可把電壓波腹的輸入阻抗作為等效負載阻抗，求得而將變換器接在電壓波腹處（離負載處）。為了獲得較寬的頻帶，可以采用雙節(jié)或多節(jié)阻抗變換器。設計多節(jié)四分之一波長變阻器時，通常采用二項式（最平坦）相應和切比雪夫（等波紋）響應。（1）二項式多節(jié)阻抗變換器二項式多節(jié)阻抗變換器的近似設計公式： 式中，下面討論二項式變阻器的帶寬：（2）切比雪夫多節(jié)阻抗變換器切比雪夫阻抗變換器的設計方法是：使它的反射系數(shù)的模隨按切比雪夫多項式變化。注意表中給出的是駐波比，帶內最大駐波比與反射系數(shù)的模的關系為：。三、實驗內容（1）已知：負載阻抗為純電阻=150，中心頻率=3，主傳輸線特性阻抗=50，介質基片=，厚度H=1mm，設計3節(jié)二項式變阻器以及3節(jié)切比雪夫阻抗變換器，在給定的反射系數(shù)條件下比較它們的工作帶寬，要求用微帶線形式實現(xiàn)。四、實驗步驟（1）對于純電阻負載，根據已知條件，確定單節(jié)和多節(jié)傳輸線的特性阻抗及相對帶寬。每段變阻器的長度為四分之一波長（在中心頻率），即，為對應頻率處微帶線的等效波長。在OUTPUT EQUATION中輸入以下公式：其中TL為負載反射系數(shù)，T為過此點的等反射系數(shù)圓。分別從負載處沿等反射系數(shù)圓旋轉到電壓波節(jié)和波腹點，即圓圖最左和最右方的兩個點。然后可以從下圖中讀出二者的歸一化阻抗值（即實軸上兩點的歸一化阻抗），即我們現(xiàn)在要匹配的負載：反歸一化得：=*50= =*50=。如上圖所示，對于四分之一波長變換器，將算出的特性阻抗、和90度的電長度輸入TXLINE中進行計算。計算結果如下：電壓駐波波節(jié)處的一組解：Z deg W L50 90 90 50 電壓駐波波腹點處的一組解：Z deg W L50 90 90 50 (第一行為第一節(jié)微帶線，只是為了提供與的接口；第二行為四分之一波長變換器，其電長度為90度，特性阻抗是根據公式計算所得；第三行為第三節(jié)微帶線，目的是將復數(shù)負載轉化為實數(shù)負載，因此電長度為在Smith圓圖上轉過的電長度，特性阻抗與傳輸線的特性阻抗相同。如圖所示，分別為單節(jié)、二項式二節(jié)、二項式三節(jié)變阻器、復數(shù)負載時的單節(jié)變阻器原理圖：單節(jié)：二節(jié)二項式：三節(jié)二項式：單節(jié)復數(shù)負載：（6）在Proj下添加圖，測量反射系數(shù)。只調節(jié)長度，范圍為，調諧后使輸入端口的反射系數(shù)幅值在中心頻率3GHz處最低。計算得阻抗比=3，==。又根據與R查各節(jié)歸一化特性阻抗表，得，=。據傳輸線的特性阻抗，利用TXLINE計算相應微帶線的長度及寬度。測量得反射系數(shù)隨頻率的變化如下：調諧各微帶線的長度。調諧之后的原理圖和測量結果如下圖所示：五、實驗結果分析在做完整個試驗后，將原理圖移到同一個工程中，并仿真，以便進行對比。比較二項式變阻器與切比雪夫阻抗變換器的通帶特性可發(fā)現(xiàn)，二項式阻抗變換器具有最平坦的通帶特性，而工作帶寬較切比雪夫變換器窄；與二項式阻抗變換器相比，切比雪夫阻抗變換器是以通帶內的波紋為代價而得到最佳帶寬的，因此帶內平坦度不如二項式變阻器。例如負載為復數(shù)時的二項式變阻器，需要先將復數(shù)負載利用一段傳輸線轉化為實數(shù)負載，剛開始時我就沒有太明白。第一次做時