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时间:2019-01-25
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1、微波仿真实验实验报告学院:班级:学号:姓名:班内序号:指导老师:FR4基片:介电常数为4.4,厚度为1.6mm,损耗角正切为0.02第一次课作业1.了解ADSSchematic的使用和设置2.在Schematic里,分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH,仿真频率为(1Hz-100GHz),观察仿真结果,并分析原因。1.Linecalc的使用a)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω微带线的宽度a)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线宽度与接地板之间的距离)2.基于FR4基板,仿真
2、一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分析原因。1.基于FR4基板,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。分析:有仿真结果可以看出,四分之一波长开路线具有“开路变短路”的作用。1.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路线的性能参
3、数,工作频率为1GHz。仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线。l理想传输线l微带线1.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。l理想传输线l微带线分析:四
4、分之一波长短路线具有“短路变开路”的作用。综上可知:四分之一波长传输线具有“阻抗倒置”的作用。1.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。l理想传输线l微带线分析:二分之一波长开路线阻抗不变,所以开路经阻抗变换后还是开路。1.分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线,仿真一段特性
5、阻抗为50Ω二分之一波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。仿真频段(500MHz-3GHz),观察Smith圆图变化,分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗,分析变化原因。扩展仿真频率(500MHz-50GHz),分析曲线变化原因。l理想传输线l微带线分析:二分之一波长短路线阻抗不变,所以所以短路经阻抗变换后还是短路。综上可知:二分之一波长传输线具有“阻抗还原”的作用。第二次作业1.用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz。带宽B=m1-m2=200.0MHz
6、1.用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz,比较分析题1和题2的结果。带宽B=m2-m1=200.0MHz1.设计一个3节二项式匹配变换器,用于匹配10欧姆到50欧姆的传输线,中心频率是1GHz,该电路在FR4基片上用微带线实现,设计这个匹配变换器并计算的带宽,给出回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线,比较分析题2和题3的结果。S(1,1)表示回波损耗,S(2,1)表示插入损耗。带宽B=1.000GHz1.题3中,若用3节切比雪夫匹配变换器实现,比较同样情况
7、下的带宽,回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线,比较分析题3和题4结果。分析:相对3节二项式匹配变换器,3节切比雪夫匹配变换器的带宽显著增加,且回波损耗具有等波纹特性,插入损耗两者差别不大。1.对于一个负载阻抗ZL=60-j80欧姆,利用SmithChartUtility功能,分别设计并联短路单枝节和并联开路单枝节匹配,并将SmithChartUtility给出的匹配结果在Schematic中仿真,给出1-3GHz的回波损耗与频率的关系曲线,并给出的带宽。l并联短路单枝节带宽B=m3-m1=200MHzl并联开路单枝节带宽B=m3-m1
8、=200MHz1.并联双枝节匹配电路,并联双枝节为开路,枝节之间相距λ/8,中心工作频率为2GHz,利用理想传输线,给出1-3GHz的回波损耗与频率的关系曲线,并给出的带宽。带宽B=m3-m1=40MHz第三次课作业Mo
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