文档介绍：微波仿真实验报告目录实验2微带分支线匹配器 3² 实验目的 3² 实验原理 3² 实验内容 3² 实验步骤 3实验3微带多节阻抗变换器 9² 实验目的 9² 实验原理 9² 实验步骤 10² 实验内容 10² 实验设计及结果 10实验4微带功分器 11² 实验目的 11² 实验原理 11² 实验内容 13² 实验步骤 13实验心得与总结 16实验2微带分支线匹配器实验目的熟悉枝节匹配器的匹配原理了解微带线的工作原理和实际应用掌握Smith图解法设计微带线匹配网络实验原理随着工作频率的提高及响应波长的减小,分立元件的寄生参数效应就变得更加明显,当波长变得明显小于典型的电路元件长度时,分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。因此,在频率高达一定数值以上时,在负载和传输线之间并联或串联分支短截线,代替分立的电抗元件,实现族抗匹配网络。常用的匹配电路有:枝节匹配器,四分之一波长阻抗变换器,指数线匹配器等。枝节匹配器分单枝节、双枝节和三支节匹配。这类匹配器是在主传输线上并联适当的电纳(或串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的,此电纳(或)电抗元件常用一终端短路或开路段构成。单枝节匹配的基本思想是选择枝节到阻抗的距离d,使其在距负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+jB形式。然后,此短截线的电纳选择为-jB,根据该电纳值确定分支短截线的长度,这样就达到匹配条件。双枝节匹配器,通过增加一枝节,改进了单枝节匹配器需要调节枝节位置的不足,只需调节两个分支线的长度就能达到匹配。实验内容已知:输入阻抗Zin=75Ohm负载阻抗Zl=(64+j35)Ohm特性阻抗Z0=75Ohm介质基片=,H=1mm假定负载在2GHz时实现匹配,利用图解法设计微带线单枝节和双枝节匹配网络,假设双枝节网络分支线与负载的距离d1=,两分支线之间的距离为d2=。。实验步骤根据已知计算出各参量。单支节匹配器PS:Zl为负载阻抗;Z0为特性阻抗;zl为归一化负载阻抗;Tl为负载处反射系数;Zin为输入阻抗;zin为归一化输入阻抗;Tin为输入端反射系数;*PI;R为阻抗处等反射系数圆;Rj为纯电纳等反射系数圆Rp为匹配圆将归一化阻抗和负载阻抗所在位置分别标在smith圆上Smith圆图图表1以幅度和角度方式显示图表2以实部和虚部方式显示绘制步骤:将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置标在导纳圆图上从负载阻抗处沿等反射系数圆向源旋转,交匹配圆一点,由此确定单支节传输线阻抗为-*j,取此经历的电长度为分支线与负载的距离d=°*半波长在导纳圆图上标出该点位置,从开路点出发向源方向旋转到标识位置,取此经历的电长度为分支线的长度l=°*半波长设计单枝节匹配网络,在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度,根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。画出原理图。注意微带分支线处的不均匀性所引起的影响,选择适当的模型。添加矩形图,添加测量,测量输入端的反射系数幅值。调谐图:同理设计双枝节匹配网络。公式:电路原理图:Smith圆图:绘图步骤:根据两枝节间隔长度为1/8波长,绘出辅助圆位置在图中标出负载处位置,沿等反射系数圆向源方向旋转180度,该点为y1’点从y1’点沿等电导圆旋转,交辅助圆于y1点,通过y1点导纳值减去y1’点导纳值得到第一个枝节的阻抗值。在图中标出该阻抗值点,从开路点向源方向旋转到标出的阻抗值点,经过的电长度为第一枝节的长度。从y1点沿等反射系数圆向源方向旋转,交匹配圆于y2’点,1-y2’的阻抗值为第二枝节的阻抗值,在图中标出该阻抗点,从开路点向源方向旋转到该点,经过的电长度为第二枝节的长度调谐之后的矩形图:实验3微带多节阻抗变换器实验目的掌握微带多节变阻器的工作原理掌握用VOLTAIREXL进行仿真及优化设计实验原理变阻器是一种阻抗变换元件,它可以接于不同数值的电源内阻和负载电阻之间,将两者起一相互变换作用获得匹配,以保证最大功率的功率:此外,在微带电路中,将两不同特性阻抗的微带线连接在一起时为了避免线间反射,也应在两者之间加变阻器。单节λ/4变阻器是一种简单而有用的电路,其缺点是频带太窄。为了获得较宽的频带,常采用多节阻抗变换器。如下图所示,多节变阻器的每节电长度均为θ;为各节的特性阻抗,为负载阻抗,并假设Zn+1>Zn,……Z2>Z1,Z1>Z0。其中ρi=zi/zi-1Γi=(ρi-1)/(ρi-1+1)在上图中,变阻器的阻抗由Z0变到Zn+1,对Z0归一化,即由z0=0变到zn+1=R,R即为阻抗变换比。其中ρ1,ρ2……ρn+1为相邻两传输