实验微带多节阻抗变阻器的设计仿真

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1、实验微带多节阻抗变阻器的设计仿真一．实验目的1）掌握微带多节阻抗变组器的设计2）掌握用VOLTAIREXL进行仿真及优化设计二．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，以保证最大功率的传输；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是为了避免线间反射，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，可以采用多节阻抗变换器。采用综合设计法进行最佳多节变阻器设计，目前较多

2、使用的有最大平坦度契比雪夫多项式。等波纹特性多节变阻器比最平坦特性多节变阻器具有更快宽的工作频带。在微带线形式中，当频率不太高而色散效应可忽略时，各位带线的特性阻抗和相速均与频率无关，因此属于均匀多节变阻器。多节变阻器如图一所示。其每节点长度均为θ；Z0,Z1,Z2……，Zn为各界的特性阻抗，Zn+1为负载阻抗，并假设Zn+1>Zn,……Z2>Z1,Z1>Z0连接处驻波比ρ1ρ2……ρn+1反射系数Γ1Γ2……Γn+1定义下列公式为变阻器的相对带宽和中心波长：其中和g2分别为频带边界的传输线波长，为传

3、输线的中心波长，Wq为相对带宽。去编组其每段长度为传输线波长的四分之一，即。一般来讲，微带变阻器的设计步骤为：1）根据给定指标，查表（最平坦型或等波纹型）确定微带变阻器的节数n。2）查表得到各段线的特性阻抗。3）利用TXLINE计算相应微带线的长度及宽度。三．实验内容设计仿真等波纹型微带多节变阻器,给定指标：在2GHZ—6GHZ的频率范围内，阻抗从50Ω变为10Ω，驻波比不应超过1.15，介质基片εr=9.6，厚度h=1mm,在此频率范围内色散效应可忽略。四．设计思想：1.首先算相关带宽＝(6-4)/

4、4=1阻抗比＝50/10=5;2.根据相关带宽,阻抗比查表5—4。得到N＝4这时驻波比为1.113.查表5－4得z1＝1.732z2=1.77292z3=R/z2=2.82021z4=R/z1=4.10775反归一化得z1＝17.32z2=17.7292z3=R/z2=28.2021z4=R/z1=41.07754．用TXLine计算各端微带线的长度和宽度。5．计算数据得：电阻值12.172117.729228.202141.0775H6.34196.51786.79277.0541W8．43455.

5、30082.7961.52326.根据数据画出实验框图。[电路图]优化过程：波形图：