文档介绍：内蒙古工业大学信息工程学院实验报告课程名称: 微波技术实验名称: 阻抗匹配网络的设计实验类型: 验证性■综合性□设计性□实验室名称: 通信与控制基础实验室成绩: 实验日期: 2014 年月日实验三、阻抗匹配网络的设计一、实验目的 ,重点掌握单支节阻抗匹配器的应用; ; 。二、设计要求 ,利用单支节匹配器法设计阻抗匹配网络,实现无反射匹配; ,验证设计结果,并得出结论。三、实验原理 ,阻抗测量占有很重要的地位。微波元件的阻抗是微波系统匹配设计的依据,也是研究复杂微波结构的微波网络中确定等效电路参数的依据。阻抗测量不仅应用于微波器件特性阻抗的研究及微波系统的阻抗匹配,同时也是一些复杂测量(如微波网路参量的测量)的基础。因而微波阻抗测量是一项非常重要的测量。由波导理论可知波导中的电磁场不是均匀分布的,因而不可能像双线传输线那样用行波电压(或电场强度)对行波电流(或磁场强度)之比,来规定出一个只决定于传输线本身尺寸的特性阻抗。波导的等效阻抗值因定义方法不同而不同,因而一般并不进行阻抗绝对值的测量。经常遇到的实际问题是电磁波在负载与传输线不匹配的传输系统上传播而产生的问题, 在这一类问题中仅需知道被测元件的归一化阻抗。阻抗测量的方法很多,但应用较为广泛的方法是测量线法。根据传输线理论,传输线上任一点的归一化阻抗为: 在电压最小点,即 L= L min时,有? 1Z?,代入上式可解得归一化负载阻抗为: 即阻抗测量就归结为对上述三个参量的测量。 L min的测量原理由于测量线标尺的两端点不是延伸到线体的两端口,直接测量输入端口到第一个电压最小点的距离 Lmin 是不可能的,但根据阻抗分布的 2/ g?重复性原理,在传输线上每隔 2/ g?n 处的阻抗相等,所以只要找到与待测阻抗相等的面作为等效参考面即可,这就是在测量中常采用的方法“等效截面法”。实际测量过程如图 3-1 所示。首先将待测元件接在测量线的输出端,其驻波分布图形如图 3-1 (a)中所示,元件的输入参考面(如图中 TE截面)与第一个驻波最小点 D1的距离为 D min,用测量线测出其输入驻波系数ρ,记录波节点在测量线上的位置 D min(Dmin= 2/ g?n +Lmin ),然后取下待测元件,将测量线短接,这时在测量线中测得与 D min相邻的驻波节位置 D T,如图 3-1(b) 所示。从图中可以看出,因为 D T是测量线终端短路时的驻波波节位置,所以它离终端的距离必为 2/ g?n ,根据 2/ g?n 阻抗变换原理。 D T点的输入阻抗应等于终端所接的待测器件的阻抗。 D T参考面则被称为测量线终端的“等效参考面”。这样在测量线上的 D min和D T之间的距离即为所要求的输入参考面到第一最小点的距离 L min。如图( C)所示,(图中实线表示终端接被测元件时的驻波图形,虚线表示终端短路时的驻波图形)。图3-1 等效面法测量 L min的原理图负载阻抗可由 Smith 圆图进行求解。在查 Smith 圆图时必须注意,如果 D T在D min的右边,查图时要按逆时针方向转(即转向负载),反之如 D T在D min的