微带传输线ADS仿真和矢量测量.pdf

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1、专业：________________姓名：________________学号：________________实验报告日期：________________地点：________________课程名称：______________________指导老师：________________成绩：__________________实验名称：______________________实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法

2、和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解基本传输线、微带线的特性。2．熟悉网络参量测量，掌握矢量网络分析仪的基本使用方法。3.了解基本传输线、微带线的特性。4．熟悉ADS软件的基本使用方法。5．利用ADS软件进行基本传输线和微带线的电路设计和仿真。6．掌握矢量网络分析仪测量的方法。装二、实验内容和原理考虑一段特性阻抗为Z的传输线，一端接信号源，另一端则接上负载，如图所示，并假设此订0传输线无耗，且传输系数j，则传输线上电压及电流可用下列二式表示：线1、负载端（z=0）处情况电压及电流为

3、：--而ZIU，ZIU，公式可改写为001-I（U-U）LZ0可得负载阻抗为：定义归一化负载阻抗为：其中定义为负载端的电压反射系数：L当ZZ或为无限长传输线时，0，无反射波，是行波状态或匹配状态。L0L当Z为纯电抗元件或处于开路或者短路状态时，1，全反射，为驻波状态。LL当Z为其他值时，1，为行波驻波状态。LL线上任意点的反射系数为：定义驻波比VSWR和回拨损耗RL为：2、输入端（z=-L）处情况反射系数（z）应改成：输入阻抗为由上式可知：（1）当L时，ZZ。in0（2）当L/2时，ZZ。inL2（3）当L

4、/4时，ZZ/Z。in0L本次实验的实验内容包括：1、用ADS软件计算微带电路尺寸，并分别仿真微带传输线负载为短路、开路、匹配、纯电抗和复阻抗情况下的特性。计算及仿真条件如下：（1）工作频率2.5GHz；（2）特性阻抗50欧姆；（3）微波介质基板特性：相对介电常数4.6，介质层厚度0.765mm，铜箔厚度0.035mm(1OZ)，损耗正切0.015；2、查阅查阅“2附录.矢量网络分析仪操作说明.pdf”，了解矢量网络分析仪的原理和使用方法。3、用矢量网络分析仪分别测量如图微带开路传输线模块的反射特性，并引入电阻负、电容和电感负载测量并分析在不

5、同负载情况下的反射特性。三、主要仪器设备1、装有ADS软件的电脑一台2、矢量网络分析仪一台3、微带电路一套四、操作方法和实验步骤1、ADS仿真1）在ADS画出原理图，设定仿真条件，得到仿真结果2）利用ADS工具LineCalc，将设计参数填入，计算得到微带线数据3）根据计算得到的数据在原理图内设计，查看仿真结果2、用矢量网络分析仪测量反射特性1）开机打开网络分析仪电源，系统开机后需要先预热几分钟，等待仪器内器件稳定再开始测量。观察仪器面板和测量界面。2）仪器完成预热后，首先选择测量内容。一般先进行S参数测量。按【测量】键，根据测试的内容选择显示面板

6、右侧的按键，如按下[S11]软按键即测量反射，[S21]软按键即测量传输。3）选择测量格式。按【格式】键，可选择测量结果显示的格式，如对数幅度，史密斯圆图等。（注意：只有在反射测量的情况下才能显示史密斯圆图）4）设置频率范围矢量网络分析仪扫频工作，默认最大扫描频率范围工作，如AV36580是300KHz扫描到3GHz。但是在具体测量的过程中，需要设置频率扫描的范围，以便观察和得到更高精度的数据。以微带传输线模块测量为例，因为微带线设计的工作频率为2.5GHz，所以扫描频率可暂定为2GHz-3GHz，在测量过程中也可进一步调节频率范围。按【起始】键，

7、然后用数字键和旁边的单位键输入测量的起始频率。此时测量界面下方显示的起始频率变为设置值。按【终止】键，然后用数字键和旁边的单位键输入测量的终止频率。此时测量界面下方显示的终止频率变为设置值。5）校准测量校准是通过测量特性已知的标准来确定系统误差，然后在进行被测件测量时去除这些系统误差影响的过程，通过校准可减小测量误差，提高分析仪的测量精度。一般情况下系统默认校准参数，为了测量更准确，每次测量之前需要连接好射频电缆线，然后校准。连接好射频电缆线之后，按【校准】键，出现多个校准选项，选择【机械校准】，再选择【单端口（反射）】。此时显示面板右侧出现[开路

8、器]、[短路器]和[负载]，需要用配套的校准件，依次接上开路器、短路器和匹配负载，每接完一个校准件，就按下显示面板上相应选