武汉大学射频电路第五次作业.doc

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1、第五次作业88王世杰电子与通信工程1、编程画出平行耦合线设计举例中的S11，S41频率响应曲线。解：对于S11，端口1的输入阻抗为：其中：，，所以：Z0e1=69.;Z0o1=36.;f0=2.282;Z0=50;f=1:0.01:4;ze=Z0e1*(Z0+j*Z0e1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0e1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0)));zo=Z0o1*(Z0+j*Z0o1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0o1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0)));z1=Z0+

2、(2*(ze.*zo-Z0^2)./(ze+zo+2*Z0));S11=(z1-Z0)./(z1+Z0);plot(f,-20*log10(abs(S11)));xlabel('Frequency(GHz)');ylabel('S11(dB)');对于S41，由于：；；其中：；；;所以：程序如下：%参数S41Pe=(Z0-Z0e)/(Z0+Z0e);Po=(Z0-Z0o)/(Z0+Z0o);V2e=(1+Pe)*Zine./((Z0+Zine).*(exp(j*bl)+Pe*exp(-j*bl)));V2o=(1+Po

3、)*Zino./((Z0+Zino).*(exp(j*bl)+Po*exp(-j*bl)));V4=V2e-V2o;figure(2);plot(f,abs(V4));grid;xlabel('频率(GHz)');ylabel('

4、S41

5、');%-------------------------------------------------S41的频率特性曲线如图1所示。理想情况下，S11和S41均为零，此处出现非零值是由于并不严格等于的平方所致。图1图2是用耦合带状线在ads中的仿真结果。与前面计算结果一致。若用

6、微带线仿真，则曲线形状便不同了，因为其偶模及奇模的传输速度不一致（β不同）。图22、设计耦合度为-10dB平行线定向耦合器。特性阻抗50Ω。使用的板材参数为相对介电常数εr=4.25，介质厚度h=1.45mm,敷铜厚度t＝0.035mm。频率为2.2+0.137=2.337(GHz)。解：根据耦合度、特性阻抗、板材参数和频率，利用ADS软件可以得到耦合微带线尺寸，如图3所示。图3耦合微带线尺寸计算接着搭建仿真电路，如图4所示。图4仿真得到各参数（插入损耗S12，耦合度S13，隔离度S14，驻波比VSWR）频率特性曲线如

7、图5~8所示。图5图6图7图8从图中可以看到，设计满足耦合度10dB的要求，且在中心频率附近有10dB左右的方向性；由于微带线中奇偶模传输速度不一致，图7图8中的中心频率处并未出现极大值。