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简明微波大作业1

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简明微波大作业

学院:电子工程学院班级:020913

姓名:冯永奇

学号:02091247

Smith 圆图在微波电路中的应用 一,原图的基本思想

1,特征参的归一化

阻抗归一

0(')(')Z Z Z Z Z = ''

'11Z ?+Γ(Z )(Z )=-Γ(Z ) 电角度归一化

2360g g l l πθ==λλ 2,采用|Γ|作为Smith 圆图的基底

因为在无耗传输线中,|Γ| 是系统不变量。可是我们在一有限空间内表示全 部工作参数, (')Z Z , Γ和 ρ

'

'(2)'2l j Z j j l l l e e e ?-β-βZ ?Γ(Z )=Γ=|Γ|=|Γ| Ψ的周期是2π,其长1/2g λ

3,把阻抗和驻波比覆盖在原图上

二,Smith 圆图的基本构成。

1,反射系数为圆图基底

反射系数Γ圆最重要的概念是相角走向

'

'2j l e -βZ Γ(Z )=Γ

2,套覆阻抗圆

已知

''

'11Z ?+Γ(Z )(Z )=-Γ(Z ) 和其他条件,经过计算可得等电抗圆方程,其圆心为1(1,)x ,半径为1x ||

,如图所示

R 越大,圆的半径越小

X 可正可负,全簇共分两组,x 的绝对值越大,半径越小

3,其他

圆图中还可以引入,驻波比ρ,和导纳的曲线,,,

三,Smith 圆图的基本功能。

1,已知阻抗求导纳,

已知 R+jX Z =,归一化处理后可在Smith 圆图中找到R 圆与X 圆的交点,即为阻抗Z 点,然后可做Z 点关于原点的对称点极为导纳Y 点,最后可在圆图中找到经过Y 点的G 圆与B 圆,则可求出导纳的值,

2,已知阻抗求反射系数与驻波比,

已知 R+jX Z =,归一化处理后可在Smith 圆图中找到R 圆与X 圆的交点,即为阻抗Z 点,

则Z 点距离原点的距离即为反射系数Γ,其与横坐标的交点读数即为驻波比ρ, 3,已知负载阻抗l Z ?和θ,求输入阻抗in Z ?

。 已知 R+jX Z =,归一化处理后可在Smith 圆图中找到R 圆与X 圆的交点, 即为阻抗Z 点,也可以做出等反射系数Γ的圆,已知θ的值,根据公式

2360g g l l πθ==λλ 可求得l 的值,从Z 点顺时针转l 的大小(即转一圈为1/2g λ),与等反射系数圆的交点即为 in Z ?点,则可求得in

Z 。。

4,已知驻波比与最小点

min d ,求l Z ?

四.应用实例

[例]在特性阻抗Z 0=50Ω的无耗传输线上测得驻波比ρ=5,

电压最小点出现在z =λ/3 处,求负载阻

抗。

①电压波节点处等效阻抗为一纯电阻r min= K=1/ ρ=0.2 ,此点落

在圆图的左半实轴上;

②从r min=0.2点沿等ρ的圆反时针(向负载方向)转λ/3 ,得到归

一化负载为0.77+j1.48,

③负载阻抗为

Z l=(0.77+j1.48)×50=38.5+j74(Ω)

【例】

对波导系统种模式的理解

微波技术基础试题三

一.简答:(50分) 1.什么是色散波和非色散波?(5分) 答:有的波型如TE 波和TM 波,当波导的形状、尺寸和所填充的介质给定时,对于传输某一波形的电磁波而言,其相速v p 和群速v g 都随频率而变化的,把具有这种特性的波型称为色散波。而TEM 波的相速v p 和群速v g 与频率无关,把具有这种特性的波型称为非色散波。 2.矩形波导、圆波导和同轴线分别传输的是什么类型的波?(5分) 答:(1)矩形波导为单导体的金属管,根据边界条件波导中不可能传输TEM 波,只能传输TE 波和TM 波。 (2)圆波导是横截面为圆形的空心金属管,其电磁波传输特性类似于矩形波导不可能传输TEM 波,只能传输TE 波和TM 波。 (3)同轴线是一种双导体传输线。它既可传输TEM 波,也可传输TE 波和TM 波。 3.什么是TE 波、TM 波和TEM 波?(5分) 答:根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无,可分为三种波型: (1)横磁波(TM 波),又称电波(E 波):0=H Z ,0≠E Z ; (2)横电波(TE 波),又称磁波(H 波):0=E Z ,0≠H Z ; (3)横电磁波(TEM ):0=E Z ,0=H Z 。 4.导波系统中的相速和相波长的含义是什么?(5分) 答:相速v p 是指导波系统中传输电磁波的等相位面沿轴向移动的速度。 相波长λp 是指等相位面在一个周期T 内移动的距离。 5.为什么多节阶梯阻抗变换器比单节阻抗变换器的工作频带要宽?(5分) 答:以两节阶梯阻抗变换器为例,设每节4 λ阻抗变换器长度为θ,三个阶

梯突变的电压反射系数分别为 Γ ΓΓ2 1 ,,则点反射系数为 e e U U j j i r θ θ 42210--ΓΓΓ++==Γ,式中说明,当采用单节变换器时只有两 个阶梯突变面,反射系数Γ的表达式中只有前两项,若取ΓΓ=10,在中心频率处,2/πθ=这两项的和为零,即两突变面处的反射波在输入端相互抵消,从而获得匹配;但偏离中心频率时,因2/πθ≠,则两个反射波不能完全抵消。然而在多节阶梯的情况下,由于多节突变面数目增多,参与抵消作用的反射波数量也增多,在允许的最大反射系数容量Γm 相同的条件下, 使工作频带增宽。 6.请简述双分支匹配器实现阻抗匹配的原理。(7分) 答: B A Z L 如图设:AA’,BB’两个参考面分别跨接两个短截线,归一化电纳为jB 1,jB 2 A A’,BB’两参考面处的等效导纳,在考虑分支线之前和之后分别为 y iA ',y A A '' y iB ',y B B ' ' ,从负载端说起,首先根据负载导纳在导纳圆图上找 到表示归一化负载导纳的点,以此点到坐标原点的距离为半径,以坐标原点为圆心画等反射系数圆,沿此圆周将该点顺时针旋转(4πd 1)rad ,

西电射频大作业(精心整理)

射频大作业 基于PSpice仿真的振幅调制电路设计数字调制与解调的集成器件学习

目录 题目一:基于PSpice仿真的振幅调制电路设计与性能分析 一、实验设计要求 (3) 二、理论分析 1、问题的分析 (3) 2、差动放大器调幅的设计理论 (4) 2.1、单端输出差动放大器电路 2.2、双端输出差动放大器电路 2.3、单二极管振幅调制电路 2.4、平衡对消二极管调幅电路 三、PSpice仿真的振幅调制电路性能分析 (10) 1、单端输出差动放大器调幅电路设计图及仿真波形 2、双端输出差动放大器调幅电路设计图及仿真波形 3、单二极管振幅调制电路设计图及仿真波形 4、平衡对消二极管调幅电路设计图及仿真波形 四、实验总结 (16) 五、参考文献 题目二数字调制与解调的集成器件学习 一、实验设计要求 (17) 二、概述 (17) 三、引脚功能及组成原理 (18) 四、基本连接电路 (20) 五、参考文献 (21) 六、英文附录 (21)

题目一基于PSpice仿真的振幅调制电路设计 摘要 随着大规模集成电路的广泛发展,电子电路CAD及电子设计自动化(EDA)已成为电路分析和设计中不可缺少的工具。此次振幅调制电路仿真设计基于PSpice,利用其丰富的仿真元器件库和强大的行为建模工具,分别设计了差分对放大器和二极管振幅调制电路,由此对线性时变电路调幅有了更进一步的认识;同时,通过平衡对消技术分别衍生出双端输出的差分对放大器和双回路二极管振幅调制电路,消除了没用的频率分量,从而得到了更好的调幅效果。本文对比研究了单端输出和双端输出的差分对放大器调幅电路及单二极管和双回路二极管调幅电路,通过对比观察时域和频域波形图,可知平衡对消技术可以很好地减小失真。 关键词:PSpice 振幅调制差分对放大器二极管振幅调制电路平衡对消技术 一、实验设计要求 1.1 基本要求 参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理,选择元器件、调制信号和载波参数,完成PSpice电路设计、建模和仿真,实现振幅调制信号的输出和分析。 1.2 实践任务 (1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率,通过理论计算分析,正确选择晶体管和其它元件;搭建单端输出的差分对放大器,实现载波作为差模输入电压,调制信号控制电流源情况下的振幅调制;调整二者振幅,实现基本无失真的线性时变电路调幅;观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (2) 参考例5.3.1,修改电路为双端输出,对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 (3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率,通过理论计算分析,正确选择二极管和其它元件;搭建单二极管振幅调制电路,实现载波作为大信号,调制信号为小信号情况下的振幅调制;调整二者振幅,实现基本无失真的线性时变电路调幅;观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (4) 参考例5.3.2,修改电路为双回路,对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 1.3 写作报告 (1) 按论文形式撰写,包括摘要、正文和参考文献,等等。 (2) 正文包括振幅调制电路的设计原理、理论分析结果、实践任务中各阶段设计的电路、参数、波形和频谱,对观察记录的数据配以图像和表格,同时要有充分的文字做分析和对比,有规律性认识。 (3) 论文结构系统、完备、条理清晰、理论正确、数据翔实、分析完整。 1.4 相关提示 (1) 所有电路和信号参数需要各人自行决定,各人有不同的研究结果,锻炼学生的独立研究和实验分析能力。 (2) 为了提高仿真精度和减小调试难度,可以将调制信号和载波的频率设置得较低。 二、理论分析 1、问题的分析 根据题目的要求,差分对放大器和二极管振幅调制电路目的都是实现基本无

微波技术与天线复习题

微波技术与天线复习题 一、填空题 1微波与电磁波谱中介于(超短波)与(红外线)之间的波段,它属于无线电波中波长(最短)的波段,其频率范围从(300MHz)至(3000GHz),通常以将微波波段划分为(分米波)、(厘米波)、(毫米波)和(亚毫米波)四个分波段。 2对传输线场分析方法是从(麦克斯韦方程)出发,求满足(边界条件)的波动解,得出传输线上(电场)和(磁场)的表达式,进而分析(传输特性)。 3无耗传输线的状态有(行波状态)、(驻波状态)、(行、驻波状态)。 4在波导中产生各种形式的导行模称为波导的(激励),从波导中提取微波信息称为波导的(耦合),波导的激励与耦合的本质是电磁波的(辐射)和(接收),由于辐射和接收是(互易)的,因此激励与耦合具有相同的(场)结构。 5微波集成电路是(微波技术)、(半导体器件)、(集成电路)的结合。 6光纤损耗有(吸收损耗)、(散射损耗)、(其它损耗),光纤色散主要有(材料色散)、(波导色散)、(模间色散)。 7在微波网络中用(“路”)的分析方法只能得到元件的外部特性,但它可以给出系统的一般(传输特性),如功率传递、阻抗匹配等,而且这些结果可以通过(实际测量)的方法来验证。另外还可以根据

微波元件的工作特性(综合)出要求的微波网络,从而用一定的(微波结构)实现它,这就是微波网络的综合。 8微波非线性元器件能引起(频率)的改变,从而实现(放大)、(调制)、(变频)等功能。 9电波传播的方式有(视路传播)、(天波传播)、(地面波传播)、(不均匀媒质传播)四种方式。 10面天线所载的电流是(沿天线体的金属表面分布),且面天线的口径尺寸远大于(工作波长),面天线常用在(微波波段)。 11对传输线场分析方法是从(麦克斯韦方程)出发,求满足(边界条件)的波动解,得出传输线上(电场)和(磁场)的表达式,进而分析(传输特性)。 12微波具有的主要特点是(似光性)、(穿透性)、(宽频带特性)、(热效应特性)、(散射特性)、(抗低频干扰特性)。 13对传输线等效电路分析方法是从(传输线方程)出发,求满足(边界条件)的电压、电流波动解,得出沿线(等效电压、电流)的表达式,进而分析(传输特性),这种方法实质上在一定条件下是(“化场为路”)的方法。 14传输线的三种匹配状态是(负载阻抗匹配)、(源阻抗匹配)、(共轭阻抗匹配)。 15波导的激励有(电激励)、(磁激励)、(电流激励)三种形式。

微波技术基础实验指导书讲解

微波技术基础实验报告 所在学院: 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 2016年5月13日

实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质:验证性实验级别:必做 开课单位:学时:2学时 一、实验目的: 1.了解微波测量线系统的组成,认识各种微波器件。 2.学会测量设备的使用。 二、实验器材: 1.3厘米固态信号源 2.隔离器 3.可变衰减器 4.测量线 5.选频放大器 6.各种微波器件 三、实验内容: 1.了解微波测试系统 2.学习使用测量线 四、基本原理: 图1。1 微波测试系统组成 1.信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备,微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为:简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2.选频放大器

当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时,用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大,然后再整为直流,用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3.测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样,探头的移动靠滑架上的传动装置,探头的输出送到显示装置,就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4.可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平,传输系统内必须接入衰减器,对微波产生一定的衰减,衰减量固定不变的称为固定衰减器,可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器,是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节,其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出(直读式),或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤: 1.了解微波测试系统 1.1观看如图装置的的微波测试系统。 1.2观看常用微波元件的形状、结构,并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如:铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2.了解测量线结构,掌握各部分功能及使用方法。 2.1按图检查本实验仪器及装置。 2.2将微波衰减器置于衰减量较大的位置(约20至30dB),指示器灵敏度置于较低位置,以防止指示电表偶然过载而损坏。 2.3调节信号源频率,观察指示器的变化。 2.4调节衰减器,观察指示器的变化。 2.5调节滑动架,观察指示器的变化。 六、预习与思考: 总体复习微波系统的知识,熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。 实验二驻波系数的测量

西电计算机视觉大作业

数字水印技术 一、引言 随着互联网广泛普及的应用,各种各样的数据资源包括文本、图片、音频、视频等放在网络服务器上供用户访问。但是这种网络资源的幵放也带了许多弊端,比如一些用户非法下载、非法拷贝、恶意篡改等,因此数字媒体内容的安全和因特网上的侵权问题成为一个急需解决的问题。数字水印作为一项很有潜力的解决手段,正是在这种情况下应运而生。 数字水印(技术是将一些代表性的标识信息,一般需要经过某种适合的变换,变换后的秘密信息(即数字水印),通过某种方式嵌入数字载体(包括文档、音频、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息,可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。在发生产权和内容纠纷时,通过相应的算法可以提取该早已潜入的数字水印,从而验证版权的归属和内容的真伪。 二.算法原理 2.1、灰度图像水印 2.1.1基本原理 处理灰度图像数字水印,采用了LSB(最低有效位)、DCT变换域、DWT变换域三种算法来处理数字水印。在此过程中,处理水印首先将其预处理转化为二值图像,简化算法。 (1)LSB算法原理:最低有效位算法(Least Sig nificant Bit , LSB)是很常见的空间域信息隐藏算法, 该算法就是通过改变图像像素最不重要位来达到嵌入隐秘信息的效果, 该方法隐藏的信息在人的肉眼不能发现的情况下, 其嵌入方法简单、隐藏信息量大、提取方法简单等而获得广泛应用。LSB 信息嵌入过程如下: S′=S+f S ,M 其中,S 和S′分别代表载体信息和嵌入秘密信息后的载密信息;M为待嵌入的秘密信息, 而隐写分析则是从S′中检测出M以至提取M 。 (2)DCT算法原理:DCT 变换在图像压缩中有很多应用,它是JPEG,MPEG 等数据

微波技术习题答案

微波技术习题答案 1-1何谓微波?微波有何特点? 答:微波是频率从300MHz至3000GHz的电磁波,相应波长1m至0.1mm 微波不同于其它波段的重要特点:1、似光性和似声性 2 穿透性3、非电离性4、信息性 1-2何谓导行波?其类型和特点如何? 答:能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束,在有限横截面内沿确定方向(一般为轴向)传输的电磁波,简单说就是沿导行系统定向传输的电磁波,简称为导波 其类型可分为: TEM波或准TEM波,限制在导体之间的空间沿轴向传播 横电(TE)波和横磁(TM)波,限制在金属管内沿轴向传播 表面波,电磁波能量约束在波导结构的周围(波导内和波导表面附近)沿轴向传播 1-3何谓截止波长和截止频率?导模的传输条件是什么? 答:导行系统中某导模无衰减所能传播的最大波长为该导模的截止波长,用λc 表示;导行系统中某导模无衰减所能传播的最小频率为该导模的截止频率,用f c表示; 导模无衰减传输条件是其截止波长大于工作波长( λc>λ)或截止频率小于工作频率(f c

在内外导体之间填充2.25的介质,求其特性阻抗。 2-6在长度为d的无耗线上测得Z in sc=j50Ω, Z in oc=-j50Ω,接实际负载时,VSWR=2,d min=0,λ/2,λ,·求Z L。 2-10长度为3λ/4,特性阻抗为600Ω的双导线,端接负载阻抗300 Ω;其输入电压为600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图,并求其最大值和最小值。

西电随机信号分析大作业

随机信号分析大作业 学院:电子工程学院 班级:021151 学号:02115037 姓名:隋伟哲

第一题:设有随机信号X(t)=5cos(t+a),其中相位a是在区间(0,2π)上均匀分布的随机变量,使用Matlab编程产生其三个样本函数。 解: 源程序如下: clc;clear; C=2*pi*rand(1,3);%在[0,2π]产生均匀分布的相位角 t=1:.1:80; y1=5*cos(t+C(1)); %将产生的随机相位角逐一代入随机过程中 y2=5*cos(t+C(2)); %将产生的随机相位角逐一代入随机过程中 y3=5*cos(t+C(3)); %将产生的随机相位角逐一代入随机过程中 plot(t,y1,'r-'); hold on; plot(t,y2,'g--'); hold on; plot(t,y3,'k-'); xlabel('t');ylabel('X(t)'); grid on;axis([0 30 -8 8]); title('随机相位的三条样本曲线'); 产生的三条样本曲线:

第二题:利用Matlab程序设计一正弦型信号加高斯白噪声的复合信号。(1)分析复合信号的功率谱密度、幅度分布特性; (2)分析复合信号通过RC积分电路后的功率谱密度和相应的幅度分布特性; (3)分析复合信号通过理想低通系统后的功率谱密度和相应的幅度分布特性。 解:设定正选信号的频率为10HZ,抽样频率为100HZ x=sin(2*pi*fc*t)

(1)正弦函数加上高斯白噪声: y=awgn(x,10) y 的幅度分布特性可以通过傅里叶变换得到: Y(jw)=fft(y) y 的功率谱密度: G(w)=Y(jw).*conj(Y(jw)/length(Y(jw))) 随机序列自相关函数的无偏估计公式为: 1 01()()()N m xx n R m x n x n m N m --==+-∑ 01m N ≤≤- (2)复合信号 y 通过RC 积分电路后得到信号y2 通过卷积计算可以得到y2 即:y2= conv2(y,b*pi^-b*t) y2的幅度分布特性可以通过傅里叶变换得到: Y2(jw)=fft(y2) y2的功率谱密度: G2(w)=Y2(jw).*conj(Y2(jw)/length(Y2(jw))) (3)复合信号 y 通过理想滤波器电路后得到信号y3 通过卷积计算可以得到y3 即:y3=conv2(y,sin(10*t)/(pi*t)) y3的幅度分布特性可以通过傅里叶变换得到: Y3(jw)=fft(y3) y3的功率谱密度: G3(w)=Y3(jw).*conj(Y3(jw)/length(Y3(jw)))

微波技术基础 简答题整理

第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线?何谓长线和短线? 一般来讲,凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统,均可成为传输线;长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟,反之为短线。(界限可认为是l/λ>=0.05) 1-2.从传输线传输波形来分类,传输线可分为哪几类?从损耗特性方面考虑,又可以分为哪几类? 按传输波形分类: (1)TEM(横电磁)波传输线 例如双导线、同轴线、带状线、微带线;共同特征:双导体传输系统; (2)TE(横电)波和TM(横磁)波传输线 例如矩形金属波导、圆形金属波导;共同特点:单导体传输系统; (3)表面波传输线 例如介质波导、介质镜像线;共同特征:传输波形属于混合波形(TE波和TM 波的叠加) 按损耗特性分类: (1)分米波或米波传输线(双导线、同轴线) (2)厘米波或分米波传输线(空心金属波导管、带状线、微带线) (3)毫米波或亚毫米波传输线(空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线) (4)光频波段传输线(介质光波导、光纤) 1-3.什么是传输线的特性阻抗,它和哪些因素有关?阻抗匹配的物理实质是什么? 传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时,同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构,材料和电磁波频率有关。 阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率,而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些?他们各自的特点是什么?在什么情况的终端负载下得到这些工作状态?

(1)行波状态: 0Z Z L =,负载阻抗等于特性阻抗(即阻抗匹配)或者传输线无限长。 终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中,只存在相位的变化而没有幅度的变化。 (2)驻波状态: 终端开路,或短路,或终端接纯抗性负载。 电压,电流在时间,空间分布上相差π/2,传输线上无能量传输,只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射,负载不吸收能量,传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加,形成驻波状态。 (3)行驻波状态: 终端负载为复数或实数阻抗(L L L X R Z ±=或L L R Z =)。 信号源传输的能量,一部分被负载吸收,一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路?何谓集总参数电路? 集总参数电路由集总参数元件组成,连接元件的导线没有分布参数效应,导线沿线电压、电流的大小与相位,与空间位置无关。分布参数电路中,沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化,传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种:共轭匹配和无反射匹配,阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值;传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值;传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时,传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4,在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。 第二章 微波传输线 2-1.什么叫模式或波形?有哪几种模式?

西电数字信号处理大作业

第二章 2.25 已知线性时不变系统的差分方程为 若系统的输入序列x(x)={1,2,3,4,2,1}编写利用递推法计算系统零状态响应的MATLAB程序,并计算出结果。 代码及运行结果: >> A=[1,-0.5]; >> B=[1,0,2]; >> n=0:5; >> xn=[1,2,3,4,2,1]; >> zx=[0,0,0];zy=0; >> zi=filtic(B,A,zy,zx); >> yn=filter(B,A,xn,zi); >> figure(1) >> stem(n,yn,'.'); >> grid on;

2.28图所示系统是由四个子系统T1、T2、T3和T4组成的,分别用单位脉冲响应或差分方程描述为 T1: 其他 T2: 其他 T3: T4: 编写计算整个系统的单位脉冲响应h(n),0≤n≤99的MATLAB程序,并计算结果。 代码及结果如下: >> a=0.25;b=0.5;c=0.25; >> ys=0; >> xn=[1,zeros(1,99)]; >> B=[a,b,c]; >> A=1; >> xi=filtic(B,A,ys); >> yn1=filter(B,A,xn,xi); >> h1=[1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32]; >> h2=[1,1,1,1,1,1]; >> h3=conv(h1,h2); >> h31=[h3,zeros(1,89)]; >> yn2=yn1+h31; >> D=[1,1];C=[1,-0.9,0.81]; >> xi2=filtic(D,C,yn2,xi); >> xi2=filtic(D,C,ys); >> yn=filter(D,C,yn2,xi); >> n=0:99; >> figure(1) >> stem(n,yn,'.'); >> title('单位脉冲响应'); >> xlabel('n');ylabel('yn');

西电数据结构大作业

题目:数据结构上机报告学院:电子工程学院 专业:信息对抗技术 学生姓名:甘佳霖 学号:14020310092

西安电子科技大学 数据结构课程实验报告实验名称线性表 电子工程学院 1402031 班Array姓名甘佳霖学号 14020310092 同作者 实验日期 2017 年 3 月 18 日

实验一线性表 一、实验目的 1.熟悉线性表的顺序和链式存储结构 2.掌握线性表的基本运算 3.能够利用线性表的基本运算完成线性表应用的运算 二、实验要求 1.设有一个线性表E={e1, e2, … , e n-1, e n},设计一个算法,将线性表逆置,即使元素排列次序颠倒过来,成为逆线性表E’={ e n, e n-1 , … , e2 , e1 },要求逆线性表占用原线性表空间,并且用顺序表和单链表两种方法表示,分别用两个程序来完成。 2.已知由不具有头结点的单链表表示的线性表中,含有三类字符的数据元素(字母、数字和其他字符),试编写算法构造三个以循环链表表示的线性表,使每个表中只含有同一类的字符,且利用原表中的结点空间,头结点可另辟空间。 三、设计思路 1.顺序表做逆置操作时将对应的首尾元素位置交换,单链表的指针end指向链表的末尾,指针start指向链表头结点,指针s用来找到指向end节点的节点,将指向链表末尾和头结点的存储内容交换,然后头结点指针指向下一节点,s指针从start节点开始遍历寻找指向end 指针的节点,并将end指针赋值为s指针,就完成了单链表的逆置,可以看出单链表和顺序表都可以完成线性表的逆置。 2.分解单链表的实现思路是首先新建3个循环链表,然后顺序遍历单链表,ASCII码判断链表中的元素属于哪一类元素,然后将这个元素添加到对应的循环链表中,从而实现分解单链表的功能。 四、运行结果 1.单链表逆置:

[2018年最新整理]微波技术习题

微波技术习题 思考题 1.1 什么是微波?微波有什么特点? 1.2 试举出在日常生活中微波应用的例子。 1.3 微波波段是怎样划分的? 1.4 简述微波技术未来的发展状况。 2.1何谓分布参数?何谓均匀无损耗传输线? 2.2 传输线长度为10cm,当信号频率为9375MHz时,此传输线属长线还是短线? 2.3传输线长度为10cm,当信号频率为150KHz时,此传输线属长线还是短线? 2.4传输线特性阻抗的定义是什么?输入阻抗的定义是什么? 2.5什么是反射系数、驻波系数和行波系数? 2.6传输线有哪几种工作状态?相应的条件是什么?有什么特点? 3.1何谓矩形波导?矩形波导传输哪些模式? 3.2何谓圆波导?圆波导传输哪些模式?? 3.3矩形波导单模传输的条件是什么? 3.4何谓带状线?带状线传输哪些模式? 3.5何谓微带线?微带线传输哪些模式? 3.6 何谓截止波长?何谓简并模?工作波长大于或小于截止波长,电磁波的特性有何不同? 3.7 矩形波导TE10模的场分布有何特点? 3.8何谓同轴线?传输哪些模式? 3.9为什么波导具有高通滤波器的特性? 3.10 TE波、TM波的特点是什么? 3.11何谓波的色散? 3.12任何定义波导的波阻抗?分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间的关系式。 4.1为什么微波网络方法是研究微波电路的重要手段? 4.2微波网络与低频网络相比有哪些异同? 4.3网络参考面选择的要求有什么?

4.4表征微波网络的参量有哪几种?分别说明它们的意义、特性及其相互间的关系? 4.5二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些? 4.6微波网络工作特性参量与网络参量有何关系? 4.7常用的微波网络有哪些?对应的网络特性参量是什么? 4.8微波网络的信号流图是什么?简要概述信号流图化简法则有哪些? 5.1试述旋转式移相器的工作原理,并说明其特点。 5.2试分别叙述矩形波导中的接触式和抗流式接头的特点。 5.3试从物理概念上定性地说明:阶梯式阻抗变换器为何能使传输线得到较好的匹配。 5.4在矩形波导中,两个带有抗流槽的法兰盘是否可以对接使用? 5.5微波元件中的不连续性的作用和影响是什么? 5.6利用矩形波导可以构成什么性质的滤波器? 5.7试说明空腔谐振器具有多谐性,采用哪些措施可以使腔体工作于一种模式? 5.8欲用空腔谐振器测介质材料的相对介电常数,试简述其基本原理和方法。 6.1什么是双极晶体管和场效应晶体管?各有什么优缺点? 6.2如何判断微波晶体管放大器的稳定性? 6.3设计小信号微波晶体管放大器依据的主要技术指标有哪些? 6.4什么是单向化设计?单向化设计优点是什么? 6.5什么是混频二极管的净变频损耗?如何降低这种损耗? 6.6什么是混频二极管的寄生参量损耗?如何减小这种损耗? 6.7 什么是负阻效应? 6.8简述负阻型微波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件?

微波技术基础

摘要 本文主要介绍了微波的基础知识,在第一章中介绍了微波的概念、基本特点以及微波在民用和军事上的应用,在第二章中介绍了微波传输线理论,主要介绍了TE型波的理论和传输特性。 10 This paper describes the basics of microwave in the microwave first chapter introduces the concept of the basic characteristics and microwave in the civilian and military applications, in the second chapter describes the microwave transmission line theory, introduces the theory and the type of wave Transmission characteristics.

微波技术基础 第一章微波简介 1.1 什么是微波 微波是频率非常高的电磁波,就现代微波理论的研究和发展而论,微波是指频率从GHz 300的电磁波,其相应的波长从1m~0.1mm,这段电磁频谱包~ MHz3000 括分米波(频率从300MHz~3000MHz),厘米波(频率从3GHz~30GHz),毫米波(频率从30GHz~300GHz)和亚毫米波(频率从300GHz~3000GHz)四个波段。 下图为电磁波谱分布图: 1.2微波的基本特点 1.似光性和似声性 微波波段的波长和无线电设备的线长度及地球上的一般物体的尺寸相当或小的多,当微波辐射到这些物体上时,将产生显著地反射、折射,这和光的反射折射一样。同时微波的传播特性也和几何光学相似,能够像光线一样直线传播和容易集中,即具有似光性。这样利用微波就能获得方向性极好、体积小的天线设

西电信号大作业(歌曲人声消除)

信号与系统课程实践报告

1 内容与要求 通过信号分析的方法设计一个软件或者一个仿真程序,程序的主要功能是完成对歌曲中演唱者语音的消除。试分析软件的基本设计思路、基本原理,并通过MA TLAB 程序设计语言完成设计。更进一步地,从理论和实用的角度改善软件性能的方法和措施。 2 思路与方案 歌曲的伴奏左右声道相同,人声不同。所以通过左右声道不同处理信号,然后通过频率分析做带阻滤波滤除主要人声信号。 3 成果及展示代码:clear;clc; 文本文档林.wav'); ts=1/fs;

t=0:1/fs:N/fs; Nfft=N; df=fs/Nfft; fk=(-Nfft/2:Nfft/2-1)*df; a1=1;a2=-1;b1=1;b2=-1;%分离左声道和右声道SoundLeft=X(:,1); SoundRight=X(:,2);%对左声道和右声道进行快速傅里叶变换 SoundLeft_f=ts*fftshift(fft(SoundLeft,N)); SoundRight_f=ts*fftshift(fft(SoundRight,N));% 显示左右声道幅度变化figure(1) subplot(411) plot(t,SoundLeft); subplot(412) plot(t,SoundRight);%显示左右声道频率变化 subplot(413) f_range=[-5000,5000,0,0.1]; plot(fk,SoundLeft_f); axis(f_range); subplot(414) plot(fk,SoundRight_f); axis(f_range); NewLeft=a1*SoundLeft+a2*SoundRight; NewRight=b1*SoundLeft+b2*SoundRight; Sound(:,1)=NewLeft; Sound(:,2)=NewRight; Sound_Left_f=ts*fftshift(fft(NewLeft,N)); Sound_Right_f=ts*fftshift(fft(NewRight,N)); figure(2) subplot(411) plot(t,NewLeft); subplot(412) plot(t,NewRight); f_range=[-5000,5000,0,0.1]; subplot(413) plot(fk,Sound_Left_f); axis(f_range); subplot(414) plot(fk,Sound_Right_f); axis(f_range); BP=fir1(300,[800,2200]/(fs/2));% 根据左右声道差异进行滤波【800,2200】Hz CutDown=filter(BP,1,Sound); Sound_Final=Sound-0.6*abs(CutDown); Sound_Final_f=ts*fftshift(fft(Sound_Final,N)); figure(3)

微波技术基础期末试题一

《微波技术基础》期末试题一 选择填空题(共30分,每题3分) 1.下面哪种应用未使用微波() (a)雷达(b)调频(FM)广播 (c)GSM移动通信(d)GPS卫星定位 2.长度1m,传输900MHz信号的传输线是() (a)长线和集中参数电路(b)长线和分布参数电路 (c)短线和集中参数电路(d)短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模() (a)同轴线(b)矩形波导(c)带状线(d)平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时,下面哪个缝不会影响波的传输() 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为() (a)(b)(c) 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种,分别为,和。

7.耦合微带线中奇模激励的对称面是壁,偶模激励的对称面是壁。 8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、参量、参量、散射参量和参量。 9.衰减器有衰减器、衰减器和衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有、和三种。 二.(8分)在特性阻抗Z0=200?的传输线上,测得电压驻波比ρ=2,终端为 U0V,求终端反射系数、负载阻 =1 电压波节点,传输线上电压最大值 max 抗和负载上消耗的功率。 三.(10分)已知传输线特性阻抗Z0=75?,负载阻抗Z L=75+j100?,工作频率为900MHz,线长l=0.1m,试用Smith圆图,求距负载最近的电压波腹点的位置和传输线的输入阻抗(要求写清必要步骤)。 四.(10分)传输线的特性阻抗Z0=50Ω,负载阻抗为Z L=75Ω,若采用单支节匹配,求支节线的接入位置d和支节线的长度l(要求写清必要步骤)。五.(15分)矩形波导中的主模是什么模式;当工作波长为λ=2cm时,BJ-100型(a*b=22.86*10.16mm2)矩形波导中可传输的模式,如要保证单模传输,求工作波长的范围;当工作波长为λ=3cm时,求λp,vp及vg。 六.(15分)二端口网络如图所示,其中传输线的特性阻抗Z0=200Ω,并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω,求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21,网络的插入衰减(dB形式)、插入相移与输入驻波比。

CAD天线设计 大作业——西电

天线CAD大作业 班级:021114 学号:02111362 姓名:

八木—宇田天线 基本要求: 工作频带2.4-2.5GHz,带内增益≥11.0dBi,VSWR≤2:1,考虑平衡—不平衡馈电问题。总结设计思路和过程,给出具体的天线结构参数和仿真结果,如VSWR、方向图等。(80分) 拓展要求: 检索文献,学习并理解展宽八木-宇田天线带宽的方法,尝试将工作频带扩至2.3-2.69GHz,总结设计经验。(20分) 原理: 八木-宇田天线是由一个有源振子(一般用折合振子)、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。 单个半波振子在子午面上有两个最大辐射方向,而在赤道面上为均匀辐射。为了提高增益和获得单向辐射,可在半波振子的前后平行放置引向器和反射器。一个由两个对称振子平行排列的二元天线阵,只要适当调整它们之间的距离和激励电流的关系,就可使它们共同产生的辐射在两振子中心连线的某一方向增强,而在相反方向减弱甚至完全抵消。假定其中一个振子为主振子,另一为附加振子,当附加振子的作用是将主振子的最大辐射方向引到自己的方向时,这一附加振子称为引向器,反之称为反射器。附加振子可以是有源的,也可以是无源的。八木-宇田天线的引向器和反射器都是无源的,统称为寄生振子。寄生振子上的电流大小和相位决定于振子的间距和寄生振子的电抗,后者可通过改变它的长度或串入一可变电抗加以调整。欲使寄生振子成为引向器,它的输入阻抗应为容性,长度应小于半波长。反之,反射器的输入阻抗应为感性,长度应大于半波长。有源振子的长度通常取其第一个谐振长度,约0.48λ,反射器与有源振子之间的距离约为0.15~0.25λ,引向器与有源振子之间的距离约为0.1~0.35λ。反射器一般只需要一个,因为它后面的场强已经很弱,再增加反射器作用也不大,而增加引向器的数目,天线的轴向长度亦随之增加,可以提高天线的增益、减小主瓣宽度。元数很多的长八木天线实质上是一个端射式表面波行波天线。 设计分析: 八木天线设计参量主要包括:反射振子长度,有源振子长度,引向振子长度,反射阵子与有源振子间距,引向振子与有源振子间距,引向振子间距。参看经验公式,初步确定各项参数如下: 反射振子长度:0.55*λ有源振子长度:0.47*λ 引向振子长度:0.44*λ(各个引向振子等长)反射阵子与有源振子间距:0.2*λ 引向振子与有源振子间距:0.16*λ引向振子1和2间距:0.25*λ 引向振子2和3间距:0.35*λ引向振子3和4间距:0.32*λ 引向振子4和5间距:0.33*λ引向振子5和6间距:0.42*λ 引向振子6和7间距:0.43*λ 即N=9的八木天线,将数据带入Matlab程序验证,结果如下:

微波技术习题答案

微波技术习题答案 1-1何谓微波微波有何特点 答:微波是频率从300MHz至3000GHz的电磁波,相应波长1m至 微波不同于其它波段的重要特点:1、似光性和似声性 2 穿透性3、非电离性4、信息性 1-2何谓导行波其类型和特点如何 答:能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束,在有限横截面内沿确定方向(一般为轴向)传输的电磁波,简单说就是沿导行系统定向传输的电磁波,简称为导波 其类型可分为: TEM波或准TEM波,限制在导体之间的空间沿轴向传播 横电(TE)波和横磁(TM)波,限制在金属管内沿轴向传播 表面波,电磁波能量约束在波导结构的周围(波导内和波导表面附近)沿轴向传播 1-3何谓截止波长和截止频率导模的传输条件是什么 答:导行系统中某导模无衰减所能传播的最大波长为该导模的截止波长,用λc 表示;导行系统中某导模无衰减所能传播的最小频率为该导模的截止频率,用f c表示; 导模无衰减传输条件是其截止波长大于工作波长( λc>λ)或截止频率小于工作频率(f c

2-10长度为3λ/4,特性阻抗为600Ω的双导线,端接负载阻抗300 Ω;其输入电压为600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图,并求其最大值和最小值。

西电天线CAD大作业

天线CAD大作业 姓名: 班级: 学号:

微带天线 一设计基本要求 工作频带1.1-1.2GHz,带内增益≥4.0dBi,VSWR≤2:1。微波基板介电常数为6.0,厚度H≤5mm,线极化。总结设计思路和过程,给出具体的天线结构参数和仿真结果,如VSWR、方向图等。 二设计思路 本设计方法采用微带线馈电,微带线馈电方式又称侧馈,它用与微带辐射贴片集成在一起的微带传输线进行馈电。它可以中心馈电,也可以偏心馈电,如下图,馈电点的位置取决于激励哪种模式。对于微带传输线的馈电方式,当微带天线的尺寸确定以后,可以用以下方法进行阻抗匹配:先将中心馈电天线辐射贴片同50欧姆一起光刻,测量输入阻抗并设计出阻抗匹配变换器,然后在天线辐射贴片与馈线之间接入该阻抗匹配器,重新做成天线。 如果矩形贴片的场沿着某边有变化,那么输入阻抗也会

随之变化。因此,改变馈电点的位置是活得阻抗匹配的简单方法。 三设计步骤 1 参数计算 由公式计算辐射贴片的宽度W,计算结果为69.72mm,再由 公式 可以计算出L0为107.64mm 初始的仿真数据如下: 2 建立模型

主视图 俯视图 3 初步仿真结果 S11曲线: 由图可见,很明显谐振频率不在1.1到1.2GHZ。故上述指

标需要进一步优化。 4 参数优化 a 对贴片长度变量L0的优化 由理论分析可知,矩形微带天线谐振频率主要由辐射贴片的长度决定,谐振频率随着贴片长度的缩短而变大。故设置优化扫描项,对L0进行扫描优化,如图所示: 可见,当L0=105.5mm时,天线谐振在了1.15GHz。 b 对四分之一波长阻抗转换器的宽度变量W1优化 使用参数扫描分析功能分析四分之一波长阻抗传器的阻抗阻抗变化对天线性能的影响,以获得天线的最佳匹配性能。如图所示:

微波技术与天线—重修学习作业

微波技术与天线(重修学习作业) 教材:《微波技术与天线》(第三版),王新稳,李延平,李萍,电子工业出版社,2011 第一章传输线理论 1.1 长线理论 1)了解分布参数电路与传输线方程 2)传输线输入阻抗与反射系数 3)传输线工作状态分析,Smith圆图 4)传输线的阻抗匹配 1.2 波导与同轴线 1)导波系统一般分析,波导传输线 2)矩形波导,TE10模分析 学习重点: 1)传输线分析与计算,输入阻抗与驻波分析(习题1-7,1-8,1-10,1-45,1-46)2)阻抗匹配分析与设计;(习题1-21) 3)波导截止模式,矩形波导,TE10模分析;(习题1-25,1-30) 4)矩形波导传输模式与工作参数,矩形波导设计与分析;(习题1-49,1-50) 书本:26页,例1-2;28页,例1-4;40页,例1-10; 第二章微波网络 1)了解网络概念,微波元件等效网络; 2)散射矩阵S;双端口网络传输散射矩阵,工作特性参数 学习重点:1)无耗互易网络S参数, 2)S参数测量;(习题2-11,2-17,书本:105-107页) 第三章微波元件 1)阻抗匹配与变换元件 2)定向耦合元件,匹配双T 3)微波谐振器 学习重点:1)阻抗匹配;(习题3-2);矩形谐振器;(习题3-28) 2)定向器(习题3-17);匹配双T(习题3-21); 书本:152页,例3-6; 第四章天线基本理论 1)了解基本振子的辐射场; 2)对称振子的辐射场 3)发射天线的电参数; 4)接收天线理论;自由空间电波传播 学习重点:1)对称振子方向图(习题4-9); 2)天线电参数(习题4-20);电波传播与接收天线理论(习题4-28) 书本:198页,例4-2;199页,例4-3;

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