西交大射频实验报告.doc

射频专题实验

实验报告

实验一匹配网络的设计与仿真

实验目的

1.掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理

2.掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理

3.掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理

4.了解ADS软件的主要功能特点

5.掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用

6.了解微带线的根本结构

根本阻抗匹配理论

信号源的输出功率取决于Us、Rs和RL。在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k。当RL=Rs时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。

匹配包括：共轭匹配，阻抗匹配，并(串)联单支节调配器。

练习

1.设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j×124)Ohm信号源与ZL=(20+j×100)Ohm的负载匹配，频率为2400MHz.

仿真电路图

2.设计微带单枝短截线线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS=〔126-j*459〕Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.

微带线板材参数：

相对介电常数：2.65

相对磁导率：1.0

导电率：1.0e20

损耗角正切：1e-4

基板厚度：1.5mm

导带金属厚度：0.01mm

仿真电路图

仿真结果

实验二衰减器的仿真设计

练习：设计10dBП型同阻式〔Z1=Z2=50Ω〕固定衰减器。

仿真电路：

仿真结果：

二、衰减器的测量——AV36580A矢量网络分析仪

(一)测失配负载在600～2600MHz的驻波比〔S11、回损〕

S11对数幅度

实验三威尔金森功分器的设计与仿真

一、设计指标要求：

中心频率：2.45GHz

带宽：60MHz

频带内输入端口的回波损耗：S11-20dB，S22-20dB

频带内插入损耗：S21-3.1dB,S31-3.1dB

隔离度：S32-25dB

二、板材参数：

H:基板厚度(1.5mm)，Er:基板相对介电常数(2.65)

Mur:磁导率(1)，Cond:金属电导率(5.88E+7)

Hu:封装高度(1.0e+33mm)T:金属层厚度(0.035mm)

TanD:损耗角正切(1e-4)，Roungh:外表粗糙度(0mm)

三、威尔金森功分器原理：

如下列图为威尔金森功分器的结构图，其输入、输出特性阻抗均为。假设P2和P3所得功率平分，那么在输入口P1与输出P2之间、输入P1与输出P3之间的分支线上特性阻抗均为=，波长为四分之一其上波长。假设在输出P2和P3之间跨接阻值为2。当P2与P3口接匹配负载时，P1无发射，且P1功率被平分至P2和P3，而且P2与P3口间隔离。

功分器原理图仿真：

S32-25dB，没有到达指标要求，还需进一步优化。

幅员仿真结果：

优化仿真结果：

五、结果分析：

优化之后结果到达指标要求：S11-20dB，S22-20dB

S21-3.1dB，S32-25dB。

功分器的测量—用PNA网络分析仪

驻波图像

各支路幅相特性

各支路隔离度测量

功分器参数测量记录表

频率

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

回损

-21.89

-28.66

-40.11

-28.78

-24.76

-22.11

-22.10

-22.89

驻波

1.175

1.007

1.018

1.074

1.112

1.155

1.666

1.155

支路1损耗

-25.33

-35.99

-34.54

-27.00

-24.67

-23.88

-23.77

-24.89

支路一相移

-147.6

-168.5

172.9

154.8

133.9

113.0

100.9

85.0

支路2损耗

-3.89

-3.45

-3.40

-3.30

-3.29

-3.20

-3.19

-3.03

支路2相移

-148.9

-169.9

170.9

154.7

120.9

112.9

90.99

85.00

隔离度

-25.45

-33。7

-34.78

-27.00

-24.99

-23.99

-23.65

-23.11

实验四微波射频滤波器设计与仿真

一．实验目的

1.掌握低通原型滤波器的结构

2.掌握最平坦和等波纹型低通滤波器原型频率响应特性

3.了解频率变换法设计滤波器的原理及设计步骤

4.了解利用微带线设计低通、带通滤波器的原理方法

5.掌握用ADS进行微波滤波器