北郵微波實驗報告-在線瀏覽
2024-09-13 01:29本頁面
【正文】 實驗二 微帶分支線匹配器實驗?zāi)康?．熟悉支節(jié)匹配器的匹配原理2．了解微帶線的工作原理和實際應(yīng)用3．掌握Smith圖解法設(shè)計微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)實驗原理 支節(jié)匹配器是在主傳輸線上并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娂{（或者串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娍梗?，用附加的反射來抵消主傳輸線上原來的反射波，以達到匹配的目的。單支節(jié)匹配器：調(diào)諧時，主要有兩個可調(diào)參量：距離d和分支線的長度l。并聯(lián)開路或短路分支線的作用是抵消Y的電納部分，使總電納為??0 ，實現(xiàn)匹配，因此，并聯(lián)開路或短路分支線提供的電納為????? ，根據(jù)該電納值確定并聯(lián)開路或短路分支線的長度l，這樣就達到匹配條件。微帶線是有介質(zhì)????(????1) 和空氣混合填充，基片上方是空氣，導(dǎo)體帶條和接地板之間是介質(zhì)???? ，可以近似等效為均勻介質(zhì)填充的傳輸線，等效介質(zhì)電常數(shù)為???? ，介于1和???? 之間，依賴于基片厚度H和導(dǎo)體寬度W。實驗內(nèi)容已知：輸入阻抗 Zin=75Ω 負載阻抗 Zl=（64+j35）Ω 特性阻抗 Z0=75Ω 介質(zhì)基片 εr=，H=1mm假定負載在2GHz時實現(xiàn)匹配，利用圖解法設(shè)計微帶線單支節(jié)和雙支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)雙支節(jié)網(wǎng)絡(luò)分支線與負載的距離d1=1/4λ，兩分支線之間的距離為d2=1/8λ。2．將歸一化阻抗和負載阻抗所在位置分別標(biāo)在smith圓上。此處應(yīng)該注意電長度和實際長度的聯(lián)系。注意微帶分支線處的不均勻性所引起的影響，選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ汀?．添加矩形圖，添加測量，點擊分析，測量輸入端的反射系數(shù)幅值。仿真調(diào)測單支節(jié)1． 根據(jù)已知計算出各參量。zl為歸一化負載阻抗；zin為歸一化輸入阻抗；Tl為負載處反射系數(shù)；Tin 為輸入端反射系數(shù)；~2*PI； R為阻抗處等反射系數(shù)圓；Rp為匹配圓；Rj為大圓。*半波長l 在導(dǎo)納圓圖上標(biāo)出該點位置，從開路點出發(fā)向源方向旋轉(zhuǎn)到標(biāo)識位置，取此經(jīng)歷的電長度為分支線的長度l=176。4． 畫出原理圖。調(diào)諧后的電路圖為：45． 添加矩形圖，添加測量，測量輸入端的反射系數(shù)幅值。寫入Output Equations。繪圖步驟：l 根據(jù)兩枝節(jié)間隔長度為1/8波長，繪出輔助圓位置l 在圖中標(biāo)出負載處位置，沿等反射系數(shù)圓向源方向旋轉(zhuǎn)180度，該點為y1’點l 從y1’點沿等電導(dǎo)圓旋轉(zhuǎn)，交輔助圓于y1點，通過y1點導(dǎo)納值減去y1’點導(dǎo)納值得到第一個枝節(jié)的阻抗值。l 從y1點沿等反射系數(shù)圓向源方向旋轉(zhuǎn)，交匹配圓于y2’點，1y2’的阻抗值為第二枝節(jié)的阻抗值，在圖中標(biāo)出該阻抗點，從開路點向源方向旋轉(zhuǎn)到該點，經(jīng)過的電長度為第二枝節(jié)的長度3． 畫出原理圖。 單節(jié)λ/4變阻器是一種簡單而有用的電路，其缺點是頻帶太窄。如下圖所示，多節(jié)變阻器的每節(jié)電長度均為θ；為各節(jié)的特性阻抗，為負載阻抗，并假設(shè)Zn+1＞Zn,……Z2＞Z1，Z1＞Z0。其中ρ1，ρ2……ρn+1為相鄰兩傳輸線段連接處的駐波比。Γ1，Γ2，……Γn+1則為連接處的反射系數(shù)，為了使設(shè)計簡單，往往取多節(jié)變阻器具有對稱結(jié)構(gòu)，即使變阻器前后對稱位置跳變點的反射系數(shù)相等，Γ1＝Γn+1,Γ2=Γn……。實驗內(nèi)容設(shè)計仿真等波紋型微帶多節(jié)變阻器。實驗步驟（1）. 對于純電阻負載，根據(jù)已知條件，算出單節(jié)和多節(jié)傳輸線的特性阻抗、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??=????0/4。（4）. 根據(jù)傳輸線的特性阻抗，利用TXLine計算相應(yīng)微帶線的長度及寬度，以及對應(yīng)電長度????、???? 的微帶線長度。（6）. 添加并測試Rectangular圖。（8）. 對于純電阻負載，上述指標(biāo)不變，采用3節(jié)切比雪夫變阻器重新設(shè)計上述阻抗變換器。參照課本附錄6給出的切比雪夫阻抗變換器的設(shè)計表格，易知：歸一化的??1 = ，??2 = √?? = √3，??3 = ??/ ??1 = 3/ ，則實際阻抗為??
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