当前位置:文档之家› 微波仿真实验报告

微波仿真实验报告

微波仿真实验报告
微波仿真实验报告

信息与通信工程学院

电磁场与微波实验报告

实验题目:电磁场与微波实验仿真部分班级:2008211113

姓名:

学号:

日期:2011年5月

目录

实验一微带分支线匹配器 (1)

一、实验目的 (1)

二、实验原理 (1)

三、实验内容 (1)

四、仿真过程 (2)

1、单支节匹配 (2)

2、双支节匹配 (3)

五、结论与思考 (5)

实验二微带多节阻抗变换器 (6)

一、实验目的 (6)

二、实验原理 (6)

三、实验内容 (7)

四、实验过程 (7)

1、确定变阻器参数 (7)

2、原理图绘制 (7)

3、仿真结果 (7)

五、结论与思考 (8)

实验三微带功分器 (9)

一、实验目的 (9)

二、实验原理 (9)

1、散射矩阵 (9)

2、功分器 (9)

三、实验内容 (10)

四、实验过程 (10)

1、计算功分器参数 (10)

2、确定微带线尺寸 (11)

3、绘制原理图 (11)

4、仿真输出 (12)

五、结论与思考 (12)

实验四微带分支线定向耦合器 (14)

一、实验目的 (14)

二、实验原理 (14)

三、实验内容 (15)

四、实验过程 (15)

1、特性参数 (15)

2、计算各微带线尺寸 (15)

3、绘制原理图 (16)

4、仿真结果 (16)

五、结论与思考 (17)

附录:心得体会 (19)

实验一 微带分支线匹配器

一、实验目的

1. 熟悉支节匹配器的匹配原理;

2. 了解微带线的工作原理和实际应用;

3. 掌握Smith 图解法设计微带线匹配网络。

二、实验原理

随着工作频率的提高及响应波长的减小,分立元件的寄生参数效应就变得更加明显,当波长变得明显小于典型的电路元件长度时,分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。因此,在频率高达一定数值以上时,在负载和传输线之间并联或串联分支短截线,代替分立的电抗元件,实现阻抗匹配网络。常用的匹配电路有:支节匹配器,四分之一波长阻抗变换器,指数线匹配器等。

支节匹配器分单支节、双支节和三支节匹配。这类匹配器是在主传输线上并联适当的电纳(或串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的,此电纳(或)电抗元件常用一终端短路或开路段构成。

图1.1 支节匹配器原理 单支节匹配的基本思想是选择支节到阻抗的距离d ,使其在距负载d 处向主线看去的导纳Y 是0Y jB +形式。然后,此短截线的电纳选择为jB -,根据该电纳值确定分支短截线的长度,这样就达到匹配条件。

双支节匹配器,通过增加一支节,改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足, 只需调节两个分支线的长度就能达到匹配。双支节匹配存在匹配禁区。

三、实验内容

已知: 输入阻抗 75in Z =Ω,负载阻抗(6435)L Z j =+Ω,特性阻抗075Z =Ω,介质基片2.55r ε=,1H mm =。

假定负载在2GHz 时实现匹配,利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络,假设双支节网络分支线与负载的距离14d λ

=,两分支线之间的距离为28d λ

=。画出几种可能的电路图

并且比较输入端反射系数幅值1.8GHz 从至2.2GHz 的变化。

四、仿真过程

1、单支节匹配

在Output Equation 中绘制Smith 圆图,代码如下:

绘制的圆图如图1.2所示。标记出了归一化的输入阻抗zin 和负载阻抗zl 。绘出了负载等反射系数圆R ,纯电纳等反射系数圆Rs 和匹配圆Rm 。

图1.2 单支节匹配器仿真结果

匹配按如下步骤进行:首先从负载处(标号3718)沿等反射系数圆移动到与匹配圆焦点处(标号17823),可知移动了198.43°(注意到圆图上360°对应半波长,故计算采用的角度

为99.215°),对应的电尺寸可以使用TXLINE 计算器得到,为28.838m m L =,

1.4373mm W =。其次从标号17823点处,得到单支节传输线阻抗为0.53j -,在Rs 圆上作出该点(标号为13868),其角度为55.9°,从开路点向源方向顺时针旋转到该点,可知移动了

L=,304.1°,同理使用TXLINE计算器可得到支节的电尺寸,为44.195mm

W=。

1.4373mm

由以上的分析与计算,可绘制电路图,如图1.3所示。参数为调谐后的值。

图1.3 单支节匹配器电路图

输入端的反射系数如图1.4所示。

图1.4 输入端反射系数仿真图

2、双支节匹配

双支节匹配时在Output Equation中增量添加如下代码。

如图1.5所示为双支节匹配Smith圆图。

其中Rf 是旋转后的匹配圆,zl1是负载阻抗沿着传输线移动/4λ即180°以后得到的点(设为A 点)。Rmm 是zl1点所在的等电导圆,沿着该圆顺时针旋转到Rf 圆的交点(设为B 点),作出该交点的等发射系数圆Rp ,交匹配圆Rm (设为C 点)。

A 点到

B 点导纳值相减即为第一支节的阻抗值,为1.523,B 点到

C 点导纳值之差即为第二支节的阻抗值,为 2.16。在纯电纳等反射系数圆(即最大的圆Rs )上作出两个支节的阻抗值,从开路点顺时针移动到此两点,读出移动的角度分别为113.4°和130.3°。

图1.5 双支节匹配器仿真结果

根据以上分析和作图,由TXLINE 计算器可得到电尺寸数值,第一支节16.48L mm =,第二支节18.94L mm =,第一段传输线(从负载到第一支节)26.16L mm =,第二段传输线(从第一支节到第二支节)13.03L mm =,各段传输线均有宽度 1.4373W mm =。

作出电路图如图1.6所示。参数为调谐后的值。

图1.6 双支节匹配器电路图

输入端的反射系数如图1.7所示。

图1.7输入端反射系数仿真图

五、结论与思考

在微波电路的实际应用中,匹配是一个基础而重要的问题。阻抗匹配通常是为了获得最大传输功率,改善系统的信噪比,在功分网络中降低振幅相位误差。

阻抗匹配的基本思想是将阻抗匹配网络放在负载和传输线之间。通常设计成向匹配网络看Z。虽然在匹配网络和负载之间有多次反射,但是在匹配网络左侧传输线上的反射去阻抗是

被消除了。

阻抗匹配有多种方式,本实验采用的是短截线匹配,重点仿真了单支节和双支节匹配。仿真的主要方法是利用Smith圆图,依据串并联阻抗特性,旋转圆图,达到匹配,读取结果计算得到电路尺寸,然后绘制出电路图,经过调谐得到匹配网络的参数。实验中的难点在于标记阻抗值、绘制圆图中的等反射系数圆和导纳圆。阻抗值的标记需要进行变换,否则无法在导纳圆图中正确显示。发射系数圆的绘制采用定半径,然后360°旋转描点的方法。导纳圆的绘制需要结合使用旋转描点(单支节匹配时使用)和圆方程绘图的方法(双支节匹配时使用)。余下的工作就是在圆图上旋转找交点读数得结果。

由于这是第一个实验,对AWR软件还不够熟悉,加上对微波仿真没有多少概念,实验中遇到了不少阻碍。幸而有老师的指导、同学的帮助、文献资源的参考,得以顺利完成。此次实验为微波仿真入门奠定了很好的基础。

实验二 微带多节阻抗变换器

一、实验目的

1. 掌握微带多节阻抗变阻器的工作原理 ;

2. 掌握微带多节阻抗变阻器的设计和仿真。

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/4λ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,目前较多使用的有最大平坦度切比雪夫多项式。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。如图2.1为多节变阻器示意图。

图2.1 多节变阻器

通常使多节变阻器具有对称结构,设置n Z 单调递增或单调递减,所有n Γ符号相同,则

11n n n n n Z Z Z Z ++-Γ=+ (2.1)

其中0,1,,n N =,且令1n L Z Z +=。 令1f 和2f 分别为频带的上下边界,0f 为中心频率,D 为相对带宽,则有如下定义

1202f f f += (2.2) 120f f D f -= (2.3)

取每段变阻器的长度为传输线波长的四分之一,即/4l λ=。

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26GHz GHz 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9.6r ε=,厚度1H mm =,在此频率范围内色散效应可忽略。

四、实验过程

1、确定变阻器参数

a) 变阻器节数的确定:阻抗从50Ω变为10Ω可知阻抗比5R =,由式2.2和2.3容易确定

0(62)/24f GHz =+=,(62)/41D =-=,根据R 和D 查实验手册附录表4,可知节数4n =时 1.11SWR =,满足驻波比 1.15SWR ≤的要求。

b) 阻抗值的确定:查表有112.1

721Z =Ω,217.7292Z =Ω,计算得32/28.2021Z R Z ==Ω,41/41.0775Z R Z ==Ω。

c) 微带线物理尺寸可由TXLINE 计算器得到,如下表(微带线高度1mm ,厚度1m μ):

2、原理图绘制 多节阻抗变换器电路图如图2.2所示。图中参数为调谐后的数值。

图2.2 多节阻抗变换器电路图

3、仿真结果

如图2.3为电压驻波比仿真结果图。

图2.3 驻波比仿真结果图示

五、结论与思考

等波纹微带多节变换器依据切比雪夫多项式进行设计,通过将反射系数和切比雪夫多项式相关联,推导得到各节反射系数的表达式,由此进行电路设计。

阻抗变换器以及二项式匹配变换相比,切比雪夫多节匹配变换器在频带内等波纹与/4

振动,驻波比在很宽的频带内小幅度波动,可获得更大的匹配带宽。这是切比雪夫变换器的突出特点和优势。从图 2.3可以清晰地看到驻波比的波动情况,在2~6GHz的频带内近乎等波纹。

实验三 微带功分器

一、实验目的

1. 掌握微波网络的S 参数;

2. 熟悉微带功分器的工作原理及其特点;

3. 掌握微带功分器的设计和仿真。

二、实验原理

1、散射矩阵

对于N 端口网络可定义其散射矩阵,表征其入射电压和反射电压的关系:

1111211221

222212r n i r n i rn n n nn in U S S S U U S S S U U S S S U ??????????????????=?????????????????? (3.1)

其中rk U 表示第k 个端口的反射电压,ik U 表示第k 个端口的入射电压。0,ik j

ji i U k i U S U =≠=表示所

有其他端口均接匹配负载时,端口j 和端口i 之间的传输系数。当网络为二端口时散射矩阵得到大大简化:

111112222122i r i r U U S S U U S S ??????=???????????? (3.2) 其中各个S 参数的意义如下:

a) 21

1110

i r i U U S U ==表示2T 面接匹配负载时,1T 面上的电压反射系数;22S 意义类似。 b) 11

1220

i r i U U S U == 表示1T 面接匹配负载时,2T 面至1T 面的电压传输系数;21S 意义类似。 S 矩阵可以完全表示网络的反射和传输特性。

2、功分器

功分器是一种功率分配元件,它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率,当然也可以将几路功率合成,而成为功率合成元件。在电路中常用到微带功分器,结构示意图如图3.1所示。

图3.1 二路微带功分器结构图

对功分器的要求是:两输出端口2和3的功率按一定比例分配,并且两口之间互相隔离,当2、3口接匹配负载时,1口五反射。功分器的技术指标为:功分比、插入衰减和隔离度。

本实验仿真二路功分器,图 3.1中阻抗2R 和3R 为从02Z 和03Z 向负载看去的阻抗值,R 为隔离电阻,04Z 和05Z 是为了匹配引出线0Z 而添加的阻抗变换段,其长度为/4λ

。图中各参数计算公式如下:(其中k 为给定的功分比)

20R kZ =,30/R Z k =,20(1)/R Z k k =

+ (3.3)

03

Z Z =20203Z k Z = (3.4) 04Z =05Z =(3.5) 三、实验内容

设计仿真一个微带功分器,已知:介质基片 2.55r ε=,1H mm =;端口特性阻抗050Z =Ω,耦合度2k =。指标如下:

1. 在中心频率2GHz 处,两端口的传输功率31S 和21S 相差5.9~6.1dB ;

2. 在1.5~2.5GHz 的频率范围内,两端口的隔离度32S 不小于17.5dB 。

四、实验过程

1、计算功分器参数

已知050Z =Ω,2k =,由式3.3~3.5可求得

2、确定微带线尺寸

微带线尺寸就算结果如下表:

设计要求02Z 和03Z 长度一致,可设置变量X 加以表示,这样可以得到TL2和TL3长度,

分别设置为alpha 和beta ,则有27.114alpha X =-,25.265beta X =-。两路带线间距离一般取为2~3倍带条宽度(此处即03Z ),使得寄生效应减小。alpha 和beta 之和以及R 对应的带线长度需要基本一致,保持带线的平行,长度约为8mm ,故设置TL8和TL9的长度分别为1Y 和2Y ,且使得12Y Y alpha beta +=+。

3、绘制原理图

根据微带功分器的结构图,结合尺寸表,添加微带线,绘制的原理图。如图3.2所示。

图3.2 微带功分器电路图

4、仿真输出 对X 、1Y 长度进行调谐,得到传输特性21S 、31S 以及隔离度32S 的仿真输出。如图3.3所示。调谐之后的参数为:23.82X mm =,10.668Y mm =,2 4.071Y mm =,TL2、TL3长度以及TL1宽度之和(即两臂的间隔)约为7.5mm ,与TL8和TL9之和基本相当,一方面满足了两臂间隔为带条宽度的2倍,另一方面可以保证两臂在走线之后基本平行。

图3.3 仿真结果图示

两端口传输功率在中心频率2GHz 时相差7.127 1.072 6.055dB -=满足设计指标。隔离度32S 最小值为18.49dB ,满足设计要求。

五、结论与思考

功分器的设计是颇有讲究的,从原理上讲,首先利用一段/4λ的阻抗变换器进行阻抗变换,进行分路之后,为了和50Ω负载相匹配,再引入一段/4λ的阻抗变换器。中间阻抗2R 和3R 即是经过第一段阻抗变换器后向负载看去的输入阻抗,后一段阻抗变换器的作用是把该输入阻抗2R 和3R 变换到50Ω负载进行匹配。隔离电阻R 的引入可以屏蔽两路带线间的反射干扰。

在设计过程中,还应当注意使得两臂平行走线,且两臂距离不宜过大,减小寄生效应。采用的解决方法是引入长度和宽度变量,加上约束关系,此约束关系可以有多种形式,只要满足两臂平行且间隔合理并且调谐方便即可。弄清实验原理是做好本实验的关键,对于关键的问题应当多思考,想不透彻了应该多问老师。实验中老师的点拨让人有豁然开朗之感。

本实验经过了颇多的修改和思考。由于2k =,232P k P =,故31S 和21S 相差为

3210log(/) 6.02P P dB =。初始时为了达到两臂平行且间隔合理,将TL8和TL9取为长度相等且令0.5*()Y alpha beta gamma =++,其中gamma 为调节因子,方便调谐。仿真结果中端口输出功率差始终无法降到6.1dB 以内。我转而调谐TL10和TL11,进而达到了指标。后续的仿真中发现,输出功率差受到TL8的影响明显,因而将TL8和TL9的长度独立开来,而非让其相等,但依旧维持12Y Y alpha beta +=+,然后对X 、1Y 进行调谐,X 的调谐可使得中心频率处匹配,1Y 的调谐可以使得输出功率差接近6dB 。

实验四 微带分支线定向耦合器

一、实验目的

1. 掌握奇偶模分析法;

2. 掌握微带传输线的A 矩阵、S 矩阵表示法;

3. 掌握微带分支线定向耦合器的工作原理;

4. 掌握微带分支线定向耦合器的设计与仿真。

二、实验原理

定向耦合网络是一种常用的四端口网络,它一般规定,是无耗互易网络,每对端口相互隔离。其S 矩阵一般形式为

1314232413233314

24440000[]00S S S S S S S S S S S ??????=?????? (4.1)

四端口分支线耦合器结构如图4.1所示。 (1)(2)(4)(3)

H

图4.1 分支线耦合器结构图

当功率由(1)臂输入时,(3)、(4)两臂由输出:理想情况下,(2)臂无功率输出,故(2)臂是隔离臂,

(3)、(4)两臂的输出可按一定的比例分配,若(3)、(4)两臂的输出功率相同,都等于输入功率的一半,则成为3dB 定向耦合器或3dB 分支电桥。

采用奇偶模分析法,得到归一化形式的分支线耦合器电路,如图4.2所示。对于3dB 定向耦合器,有:

1G =,H =(4.2)

图4.2 归一化形式的分支线耦合器电路理想情况下S的矩阵为

001

001

[]

100

100

j

j

S

j

j

--

??

??

--

??

=

??

--

??

--

??

(4.3)

三、实验内容

设计3dB 微带分支定向偶合器。

已知条件:

1.微带线截止基片厚度1

H mm

=,9.6

r

ε=;

2.中心频率

3

f GHz

=,输入输出端口的特性阻抗为50Ω。

指标要求:

1.在中心频率

3

f GHz

=处,耦合度(

31

S或

41

S模值)为2.9~3.1dB;

2.当频偏比

1.06

f

f

=(即频率范围2.8~3.2GHz)时:

a)输入驻波 1.3

ρ≤;

b)方向性或隔离度(即

21

S的模值)17.5dB

≥;

c)两臂的不平衡度(即

31

S与

41

S的模值dB 差)0.26dB

≤。

四、实验过程

1、特性参数

对各阻值进行反归一化有

50

Z=Ω,1/50

G=Ω,1/35.36

H=Ω。

2、计算各微带线尺寸

G: L=9.6524,W=1.0302

H: L=9.3305,W=1.9389

Z0: 同G

3、绘制原理图 根据得到的参数绘制的电路图如图4.3所示。

图4.3 分支线耦合器电路图

4、仿真结果

调谐时需要保证TL5与TL10、TL6与TL7长度和宽度分别相等,故设置变量LG 、LH 和WG 、WH ,调谐时对这四个变量进行调整。调谐后9.685LG mm =,8.534LH mm =,1.050WG mm =, 1.923WH mm =。

如图4.4所示,在03f GHz =时,耦合度即31S 或41S 模值为3.072dB ,满足设计要求。同时

在2.8~3.2GHz 频段隔离度21S 的模值最小为17.97dB ,大于17.5dB ,满足设计要求。

图4.4 仿真结果图示

如图4.5所示为2.8~3.2GHz 频段内驻波比仿真图。 1.3SWR ≤,满足设计要求。

图4.5 驻波比仿真图

如图 4.6为两臂的不平衡度3141||||S S -仿真图,可知在整个频段内不平衡度都小于0.26dB ,满足设计要求。

图4.6 两臂的不平衡度

五、结论与思考

由于分支线耦合器结构具有高度的对称性,相比于前几个实验,其设计是十分简洁明了的,电路图也很容易绘制,初始绘图时,对H 和G 四段带线进行调谐,以满足设计要求,但仅仅调谐了四条带线的长度。指标都能满足,但两臂的平衡度不够精细,表现为41S 不水平,

VR实验报告

《虚拟现实技术》课堂实验报告(2015-2016学年第2学期) 班级:地信1102 姓名:曹晓东 学号:31130503

实验一:Sketch Up软件认识与使用 一、实验目的与要求: 1. 目的 通过本次实验,使学生掌握Sketch Up软件的基本架构,理解利用Sketch Up进行场景制作的基本步骤,能够熟练运用Sketch Up软件的主要功能及相关工具。 2. 要求 每位学生进行Sketch Up软件的安装和配置,操作练习Sketch Up的主要功能及相关工具,理解体会各种操作的执行结果,并独立总结撰写完成实验报告。 二、Sketch Up的主要功能: 边缘和平面:这是绘图最基本的元素 每个 Sketch Up 模型皆由两种元素组成:边缘和平面。边缘是直线,而平面是由几条边缘构成一个平面循环时所形成的平面形状。例如,矩形平面是由四条边缘以直角角度互相连接在一起所构成的。自己可在短时间内学会使用 Sketch Up 的简单工具,从而绘制边缘和平面来建立模型。一切就是这么简单容易! 推/拉:从 2D 迅速转为 3D 使用 Sketch Up 专利设计的 [推/拉] 工具,可以将任何平面延伸成立体形状。单击鼠标就可开始延伸,移动鼠标,然后再单击即可停止延伸。自己可以将一个矩形推/拉成一个盒子。或绘制一个楼梯的轮廓并将其推/拉成立体的 3D 形状。想绘制一个窗户吗?只需在墙上推/拉出一个孔即可。Sketch Up 易于使用而广受欢迎,原因就在于其推/拉的功能。 精确测量:以精确度来进行作业处理 Sketch Up 特别适合在 3D 环境中进行迅速的绘图处理,但是它的功能不仅仅只是一只神奇的电子画笔而已。因为当自己在计算机上进行绘图处理时,自己在 Sketch Up 中所建立的一切对象都具有精确的尺寸。当自己准备好要建立模型时,自己可以随意根据自己想要的精确度来进行模型的建立。如果自己愿意,自己可以将模型的比例视图打印

哈尔滨工业大学(威海)微波技术实验报告

《微波技术》实验 班级 学号 姓名

实验一ANSOFT HFSS软件的使用与魔T的仿真 一、实验内容 1.下载并且安装ANSOFT HFSS软件10.0版本 2.学习使用该软件 3.仿真魔T 4.写出仿真使用后的报告 二、验收方式 1.提交使用报告(封皮班级学号装订成册) 2.用电脑对进行实际的演示和操作 三、实验步骤 注:首先根据实验Word文档设置仿真环境变量以保证魔T仿真能正确进行。 1、建立工程文件 在Tool>Options>HFSS Options中讲Duplicate Boundaries with geometry复选框选中这样使得在复制模型时,所设置的边界一起复制。 2、设置求解类型 3、设置模型单位 将创建模型中的单位设置为毫米。 4、设置模型的默认材料 在工具栏中设置模型的默认材料为真空(Vacuum)。 5、创建魔T (1) 创建arm_1 利用Draw>Box创建。 (2) 设置激励端口 注意:在哪一个端口设置激励,就先画哪一个端口,并将端口命名为P1。 (3) 创建其他臂 利用旋转复制的方式创建arm_2,arm_3,arm_4。 (4) 组合模型 利用布尔运算将所有的arm组合成为一个模型,即魔T创建完成。

6、设置求解频率即扫频范围 (1) 设置求解频率。解设置窗口中做以下设置:Solution Frequency :4GHz;Maximum Number of Passes:5;Maximum Delta S per Pass :0.02。 (2) 设置扫频。在扫频窗口中做以下设置:Sweep Type:Fast;Frequency Setup Type:Linear Count;Start :3.4GHz;Stop:4GHz;Count:1001;将Save Field复选框选中。 实验仿真图如下: 图1 电场E分布 说明:图1以正z轴方向为激励端口1,负y轴端口2,正x轴端口3,正y轴端口4。 可知:(1)端口1作为激励端口,端口2和端口4有等幅反向波输出。 (2)端口3为隔离口。

微波电路S参数测量实验报告

微波电路S参数测量实验报告 一、实验目的 掌握微波电路S参数的基本概念、测试的原理和方法。 二、实验内容 用矢量网络分析仪测试微波滤波器的二端口S参数。 三、基本原理 网络分析仪中最常用的应用是矢量网络分析仪,它是用来测量、分析各种微波器件和组件S参数的高精度仪器,在整个行业中使用率极高,作为重要仪器很多从事产品研发和测试的电子工程师都有可能需要使用。矢量网络分析仪的原理如图1所示。 图1 矢量网络分析仪的原理图 上图中各部分的功能如下: A、信号源:提供被测件激励输入信号,被测器件通过传输和反射对激励波作出响应,被测器件的频率响应可以通过信号源扫频来获取,由于测试结构需要考虑多种不同的信号源参数对系统造成的影响,故一般我们采用合成扫频信号源。 B、信号分离装置:含功分器和定向耦合器,分别提取被测件输入和反射信号,从而测量出它们各自的相位和幅度大小,测试装置可以单独也可以集成到分析仪的内部。 C、接收机:对被测件的反射、传输和输入信号进行测试;采用调谐接收机可以提供最好的灵敏度和动态范围,还能抑制谐波和寄生信号。 D、处理显示单元:对测试结果进行处理和显示,它作为多通道一起,需要有基准通道和测试通道,通过二者的比较才能知道测试的精准度,它的显示功能很强大并且灵活,如多种标记功能、极限线功能等,给系统和元器件的性能和参数测试带来很大的便利性。

矢量网络分析仪本身自带了一个信号发生器,可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话,将激励信号加在端口上,通过测量反射回来信号的幅度和相位,就可以判断出阻抗或者反射情况。而对于双端口测量,则还可以测量传输参数。 图2 利用网络分析仪测微波电路的S参数 微波滤波器可看作是一个二端口网络,具有选频的功能,可以分离阻隔频率,使得信号在规定的频带内通过或被抑制。 滤波器按其插入衰减的频率特征来分有四种类型:(1)低通滤波器:使直流与某一上限角频率ωC(截至频率)之间的信号通过,而抑制频率高于截至频率ωC的所有信号;(2)高通滤波器:使下限频率ωC以上的所有信号通过,抑制频率在ωC以下的所有信号;(3)带通滤波器:使ω1至ω2频率范围内的信号通过,而抑制这个频率范围外的所有信号。(4)带阻滤波器:抑制ω1至ω2频率范围内的信号,而此频率范围外的信号可以通过。 测试前需要特别注意的一点是,如果待测件是有源器件,连接待测件前一定先将网络分析仪的两个端口的输出功率降到-25dBm以下。否则不但不会得到正确的测试结果,而且还有可能将网络分析仪损坏。这一点是测量有源器件时需要特别注意的一点。 四、微波滤波器技术指标 工作频率:9.36GHz; 电压驻波比:<1.3; 插入损耗:< 1dB。 五、实验步骤 1、矢量网络分析仪开机; 2、矢量网络分析仪校准; 3、连接矢量网络分析仪与被测器件; 4、按下“PRESET”键,准备进行设置,并设置监视的频率范围:按下“FREQ”键,按下“CENTER”软键,使用数字键输入扫频段的中心频率,例如9360,然后按下“MHz”软键。同时按下“SPAN”软键,输入测量带宽,使用数字键输入“500”,然后按下“MHz”软键。

北邮微波实验报告整理版

北京邮电大学信息与通信工程学院 微波实验报告 班级:20112111xx 姓名:xxx 学号:20112103xx 指导老师:徐林娟 2014年6月

目录 实验二分支线匹配器 (1) 实验目的 (1) 实验原理 (1) 实验内容 (1) 实验步骤 (1) 单支节 (2) 双支节 (7) 实验三四分之一波长阻抗变换器 (12) 实验目的 (12) 实验原理 (12) 实验内容 (13) 实验步骤 (13) 纯电阻负载 (14) 复数负载 (19) 实验四功分器 (23) 实验目的 (23) 实验原理 (23) 实验内容 (24) 实验步骤 (24) 公分比为1.5 (25) 公分比为1(等功分器) (29) 心得体会 (32)

201121111x 班-xx 号-xx ——电磁场与微波技术实验报告 实验二 分支线匹配器 实验目的 1.熟悉支节匹配器的匹配原理 2.了解微带线的工作原理和实际应用 3.掌握Smith 图解法设计微带线匹配网络 实验原理 支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳(或者串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的。 单支节匹配器,调谐时主要有两个可调参量:距离d 和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ,使其在距离负载d 处向主线看去的导纳Y 是Y0+jB 形式。然后,此短截线的电纳选择为-jB ,根据该电纳值确定分支短截线的长度,这样就达到匹配条件。 双支节匹配器,通过增加一个支节,改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足,只需调节两个分支线长度,就能够达到匹配(但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的,即存在一个不能得到匹配的禁区)。 微带线是有介质εr (εr >1)和空气混合填充,基片上方是空气,导体带条和接地板之间是介质εr ,可以近似等效为均匀介质填充的传输线,等效介质电常数为 εe ,介于1和εr 之间,依赖于基片厚度H 和导体宽度W 。而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为εe 、基片厚度H 和导体宽度W 有关。 实验内容 已知:输入阻抗Z 75in ,负载阻抗Z (6435)l j ,特性阻抗0Z 75 ,介质基片 2.55r ,1H mm 。 假定负载在2GHz 时实现匹配,利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络,假设双支节网络分支线与负载的距离114d ,两分支线之间的距离为21 8 d 。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz 至2.2GHz 的变化。 实验步骤 1.根据已知计算出各参量,确定项目频率。 2.将归一化阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Smith 圆上。 3.设计单枝节匹配网络,在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度,根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE 计算微带线物理长度和宽度。此处应该注意电长度和实际长度的联系。 4.画出原理图,在用微带线画出基本的原理图时,注意还要把衬底添加到图中,将各部分的参数填入。注意微带 分支线处的不均匀性所引起的影响,选择适当的模型。 5.负载阻抗选择电阻和电感串联的形式,连接各端口,完成原理图,并且将项目的频率改为1.8—2.2GHz 。 6.添加矩形图,添加测量,点击分析,测量输入端的反射系数幅值。 7.同理设计双枝节匹配网络,重复上面的步骤。

虚拟现实与仿真实验报告

合肥工业大学 计算机与信息学院 实验报告 课程:虚拟现实与仿真技术 专业班级:计算机科学与技术11-2班 学号: 姓名:谢云飞 实验一 一.实验名称

从3Dmax8中导出mesh并添加mesh到场景。 二.实验过程或实验程序(增加的代码及代码注解) 启动3Dmax 1.在安装有3Dmax8的计算机上,可以使用两种不同的方法来启动3Dmax8: (1)在桌面上双击“3Dmax8”图标 (2)点击“开始”菜单,在“程序”中的选择“3Dmax8” 2.观察3Dmax8主窗口的布局。3Dmax8主要由若干元素组成:菜单栏、工具栏、以及停靠在右边的命令面板和底部的各种工具窗口 使用3Dmax8建模并导出mesh 导出mesh的步骤如下: 1.启动3Dmax8 2.在停靠在右边的命令面板中,点击几何体按钮 3.选择标准几何体 4.在对象类型中选择对象(如:长方体),在“前”视口中,通过单击鼠标左键,创建出模型 5.在工具栏中单击“材质编辑器”按钮,通过上步操作,可开启“材质编辑器”对话框 6.在“材质编辑器”对话框中,点击漫反射旁方形按钮,进入到“材质/贴图浏览器” 7.在“材质/贴图浏览器”中选择位图,鼠标左键双击位图 8.弹出选择位图图像文件对话框,从本地电脑中选择一张图片 9.选择好图片,在材质编辑器对话框中,点击将材质指令给选定对象 10.点击菜单栏上的oFusion按钮,在弹出的菜单栏中选择Export Scene 11.选择文件夹并输入文件名qiu,点击保存,在弹出的对话框中勾选Copy Textures,点击Export按钮,此时mesh文件已成功导出 导出的mesh文件放入到指定位置 1.找到mesh文件,把mesh文件放到当前电脑的OgreSDK的models中,以我的电脑为例,OgerSDK放在C盘中 2.打开C盘,找到OgreSDK,打开OgreSDK,找到media,打开media文件夹,找到models,打开models文件夹,将mesh文件复制到此文件夹中 3.将导出mesh文件附带的材质文件放到OgreSDK的scripts (C:\OgreSDK\media\materials\scripts)中 4.将导出mesn文件时同时导出的图片放到OgreSDK的textures (C:\OgreSDK\media\materials\textures)中

科学实验报告

暑假科学实验报告实验名称: 1:家庭自制汽水 2:对蜡烛及其燃烧的探究 3:鸡蛋壳与酸的反应 4:书包的基本要素 5:将白花“变”红花 6:铜丝灭火 7:书写无字天书 8:自制热气球 9:塑料瓶底1号-7号的意思 10:可乐瓶水是否会流出实验

1.家庭自制汽水 实验 名称 家庭自制汽水 实验材料半瓶果汁,半瓶矿泉水,一小包小苏打,一小包柠檬酸,砂糖,矿泉水瓶,塞子 实验过程1:在矿泉水瓶内加入矿泉水和果汁,进行搅拌 2:加入砂糖和一小包小苏打,进行搅拌 3:加入一小包柠檬酸,马上塞上塞子,防止汽水冲出4:2分钟后,就可以饮用了 实验 结果 瓶内出现气泡,瓶壁上有气泡附着,打开瓶盖后就有气泡冲出。 实验感想:平时生活中经常喝的饮料居然可以自己制作出来,并且口感很好,心里很兴奋,也可以试着做做其他口味,品尝品尝。

2.对蜡烛及其燃烧的探究 实验名 称 对蜡烛及其燃烧的探究 实验材 料 两根不同长度的蜡烛,一个水瓶,一根木条,白瓷板 实验方法1.用白瓷板压在火焰上 2.先将蜡烛熄灭,再把火柴点燃 3.将一根蜡烛点燃,再用水瓶盖上,观察产生的现象 4.将两根不同长短的蜡烛点燃,再用水瓶盖上,观察产生的现象 实验结果1.白瓷板上会出现一层黑色固体 2.蜡烛熄灭后,火柴可以点燃 3.水瓶盖上后,蜡烛会熄灭 4.长的蜡烛先熄灭,短的蜡烛后熄灭 实验感想:蜡烛是生活中常用的照明工具,一旦与氧气隔绝,蜡烛就不会燃烧,蜡烛的外焰温度最高,焰心温度最低

3.鸡蛋壳与酸的反应 实验名 称 鸡蛋壳与酸的反应 实验材 料 洗净的鸡蛋壳,白醋 实验方法1.将碎鸡蛋壳洗净,放在一个玻璃杯内 2.准备白醋 3.将鸡蛋壳和白醋放在一起,观察产生的现象 实验结果鸡蛋壳表面产生大量气泡,说明鸡蛋壳中的碳酸钙和白醋中的醋酸产生反应,出现大量气泡 实验感想:平常最不起眼的鸡蛋壳都有如此的科学秘密,实在是太奇妙了。

哈工大 微波技术实验报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 微波技术 实验报告 院系:电子与信息工程学院班级: 姓名: 学号: 同组成员: 指导老师: 实验时间:2014年12月18日 哈尔滨工业大学

目录 实验一短路线、开路线、匹配负载S参量的测量------------------------------3 实验二定向耦合器特性的测量------------------------------------------------------6 实验三功率衰减器特性的测量-----------------------------------------------------11 实验四功率分配器特性的测量-----------------------------------------------------14 附录一RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19 附录二射频电路基本常用单位------------------------------------------------------23 实验总结------------------------------------------------------------------------------------24

实验一 短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量 一、实验目的 1、通过对短路线、开路线的S 参量S11的测量,了解传输线开路、短路的特性。 2、通过对匹配负载的S 参量S11及S21的测量,了解微带线的特性。 二、实验原理 S 参量 网络参量有多种,如阻抗参量[Z],导纳参量[Y],散射参量[S]等。微波频段 通常采用[S]参量,因为它不仅容易测量,而且通过计算可以转换成其他参量, 例如[Y]、[Z] 图1-1 一个二端口微波元件用二端口网络来表示,如图1-1所示。图中,a1,a2分 别为网络端口“1”和端口“2”的向内的入射波;b1,b2分别为端口“1”和端口 “2”向外的反射波。对于线性网络,可用线性代数方程表示: b1=S11a1+S12a2 b2=S21a1+S22a2 (1-1) 写成矩阵形式: ?? ??????????????=????? ???a a S S S S b b 212212211121 (1-2) 式中S11,S12,S21,S22组成[S]参量,它们的物理意义分别为 S11=11 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时, “1”端口的反射系数 S21=12 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时, “1”端口至“2”端口的传输系数 S12=21 a b 01=a “1”端口外接匹配负载时, “2”端口至“1”端口的传输系数

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

虚拟现实实验报告

虚拟现实实验报告 篇一:虚拟现实技术实验报告 虚拟现实技术实验报告 实验一:Sketch Up软件认识与使用 一、实验目的与要求: 1. 目的 通过本次实验,使学生掌握Sketch Up软件的基本架构,理解利用Sketch Up进行场景制作的基本步骤,能够熟练运用Sketch Up软件的主要功能及相关工具。 2. 要求 每位学生进行Sketch Up软件的安装和配置,操作练习Sketch Up的主要功能及相关工具,理解体会各种操作的执行结果,并独立总结撰写完成实验报告。 二、Sketch Up的主要功能: 边缘和平面:这是绘图最基本的元素 每个 Sketch Up 模型皆由两种元素组成:边缘和平面。边缘是直线,而平面是由几条边缘构成一个平面循环时所形成的平面形状。例如,矩形平面是由四条边缘以直角角度互相连接在一起所构成的。自己可在短时间内学会使用Sketch Up 的简单工具,从而绘制边缘和平面来建立模型。一切就是这么简单容易! 推/拉:从 2D 迅速转为 3D

使用 Sketch Up 专利设计的 [推/拉] 工具,可以将任何平面延伸成立体形状。单击鼠标就可开始延伸,移动鼠标,然后再单击即可停止延伸。自己可以将一个矩形推/拉成一个盒子。或绘制一个楼梯的轮廓并将其推/拉成立体的 3D 形状。想绘制一个窗户吗?只需在墙上推/拉出一个孔即可。Sketch Up 易于使用而广受欢迎,原因就在于其推/拉的功能。 精确测量:以精确度来进行作业处理 Sketch Up 特别适合在 3D 环境中进行迅速的绘图处理,但是它的功能不仅仅只是一只神奇的电子画笔而已。因为当自己在计算机上进行绘图处理时,自己在 Sketch Up 中所建立的一切对象都具有精确的尺寸。当自己准备好要建立模型时,自己可以随意根据自己想要的精确度来进行模型的建立。如果自己愿意,自己可以将模型的比例视图打印出来。如果自己有 Sketch Up Pro,自己甚至还可将自己的几何图形导出到 AutoCAD 和 3ds MAX 等其他程序内。 路径跟随:建立复杂的延伸和板条形状 使用 Sketch Up 创新万能的 [路径跟随] 工具,可以将平面沿预先定义的路径进行延伸以建立 3D 形状。沿 L 形线路延伸一个圆形即可建立一个弯管的模型。绘制瓶子的一半轮廓,然后使用 [路径跟随] 工具沿一个圆形来扫动,就能建立一个瓶子。自己甚至还可以使用 [路径跟随] 工具

微波炉磁控管磁路仿真系统说明书

第一章前言 1.1 项目背景 微波炉作为一种新型的厨具。它采用电磁感应电流(又称涡流)的加热原理打破了传统的明火烹调方式,微波炉的交变磁场是通过电子线路板组成部分来产生、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线的交变的电流(即涡流)在锅具底部金属部分产生,电磁感应电流使锅具铁分子无规则高速运动,其热能是因为分子相互碰撞、摩擦产生(故微波炉煮食的热源来自于锅具底部而不是微波炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有饮具的效率均高出近1倍)来实现器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目地。 1.2微波炉简介 1.2.1微波炉的基本工作原理 微波炉主要由交流进线电路、电源电路、LC振荡电路、功率控制电路、整流电路、EMC防护电路、滤波电路、同步电路、控制及显示电路、电压检测电路、锅具检测电路、过零检测电路、电流检测电路、主控CPU电路、高低压保护电路、IGBT模块等组成。图1.1为微波炉的工作原理框图

1.2.2微波炉的基本组成 1.加热部分:微波炉有搁板在锅体下面,也有励磁线圈。对锅体进行加热是根据电磁感应产生涡电流。 2.控制部分:主要有电源开关,功率选择钮,温度调节按钮等。由内部的控制电路来控制。 3.冷却部分:采用风冷的方式。炉身的侧面有进风口和出风口,内部有风扇。 4.电气部分:由整流电路、逆变电路、控制回路、继电器、电风扇等组成。 5.烹饪部分:主要包括各种炊具,供用户使用。 1.2.3微波炉的优缺点 微波炉作为一种新型的厨具,具有以下优点。 1.高效节能:微波炉降低了损耗,是因为其使锅具自身发热,大大提高了热效率,热效率可达到85%~99%,与传统加热方式不同,与电炉、液化气炉等炉具相比,节省了大量的能源。如图1.2所示 2.智能烹饪:智能控制是利用单片机进行,无须看管,具有定时预约功能,来实现自动烹饪的功能。 3.安全可靠:通过了国家安全验证,使用安全可靠。 4.环保卫生:锅具可实现自身发热,不会产生热辐射,并且不排放烟尘和一氧化碳等废气,使烹饪环境更加环保卫生。 5.携带方便:重量轻、体积小,便于携带。 但微波炉不仅会产生一定的电磁干扰在其工作时,而且其散热系统也会产生一定的噪声[2]。

微波技术实验报告

微波技术实验指导书目录 实验一微波测量仪器认识及功率测量 实验二测量线的调整与晶体检波器校准 实验三微波驻波、阻抗特性测量 实验一微波测量仪器认识及功率测量 实验目的 (1)熟悉基本微波测量仪器; (2)了解各种常用微波元器件; (3)学会功率的测量。 实验内容 一、基本微波测量仪器 微波测量技术是通信系统测试的重要分支,也是射频工程中必备的测试技术。它主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量。 微波信号特性参量主要包括:微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等。微波网络参数包括反射参量(如反射系数、驻波比)和传输参量(如[S]参数)。 测量的方法有:点频测量、扫频测量和时域测量三大类。所谓点频测量是信号只能工作在单一频点逐一进行测量;扫频测量是在较宽的频带内测得被测量的频响特性,如加上自动网络分析仪,则可实现微波参数的自动测量与分析;时域测量是利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量,从而得到瞬态电磁特性。 图1-1 是典型的微波测量系统。它由微波信号源、隔离器或衰减器、定向耦合器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。 图 1-1 微波测量系统 二、常用微波元器件简介 微波元器件的种类很多,下面主要介绍实验室里常见的几种元器件: (1)检波器(2)E-T接头(3)H-T接头(4)双T接头 (5)波导弯曲(6)波导开关(7)可变短路器(8)匹配负载 (9)吸收式衰减器(10)定向耦合器(11)隔离器 三、功率测量 在终端处接上微波小功率计探头,调整衰减器,观察微波功率计指示并作相应记录。 微波元器件的认识 螺钉调配器 E-T分支与匹配双T 波导扭转 匹配负载 波导扭转 实验总结:在实验中我们认识了各种的微波元器件,让我们更好的理解课本上的知识,更是为了以后的实验做了准备。 实验二测量线的调整与晶体检波器校准 实验目的 (1)学会微波测量线的调整; (2)学会校准晶体检波器特性的方法; (3)学会测量微波波导波长和信号源频率。 实验原理

北邮微波实验报告

信息与通信工程学院电磁场与微波技术实验报告 班级学号班序号亚东2011211116 2011210466 22

实验二微带分支线匹配器 实验目的 1.熟悉支节匹配器的匹配原理 2.了解微带线的工作原理和实际应用 3.掌握Smith图解法设计微带线匹配网络 实验原理 1.支节匹配器 支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳(或者串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的。 单支节匹配器:调谐时,主要有两个可调参量:距离d和分支线的长度l。匹配的基本思想是选择d,使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+YY形式,即Y=Y0+YY,其中Y0=1/Y0 。并联开路或短路分支线的作用是抵消Y的电纳部分,使总电纳为Y0 ,实现匹配,因此,并联开路或短路分支线提供的电纳为?YY,根据该电纳值确定并联开路或短路分支线的长度l,这样就达到匹配条件。 双支节匹配器:通过增加一支节,改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足,只需调节两个分支线长度,就能够达到匹配(注意双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的,即存在一个不能得到匹配的禁区)。 2.微带线 微带线是有介质Y Y(Y Y>1) 和空气混合填充,基片上方是空气,导体带条和接地板之间是介质Y Y,可以近似等效为均匀介质填充的传输线,等效介质电常数为Y Y,介于1和Y Y之间,依赖于基片厚度H和导体宽度W。而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为Y Y、基片厚度H和导体宽度W有关。 实验容 已知:输入阻抗Zin=75Ω 负载阻抗Zl=(64+j35)Ω 特性阻抗Z0=75Ω 介质基片εr=2.55,H=1mm 假定负载在2GHz时实现匹配,利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络,假设双支节网络分支线与负载的距离d1=1/4λ,两分支线之间的距离为d2=1/8λ。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化。 实验步骤 1.根据已知计算出各参量,确定项目频率。

微波基本参量测量实验报告

浙江师范大学实验报告 实验名称微波基本参量测量班级物理092 姓名阮柳晖学号09180229 同组人任亚萍实验日期11/10/24 室温/ 气温/ 微波基本参量测量 摘要:微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。本实验通过了解电磁波在规则 波导内传播的特点,各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法,运用微波测量的基本技术,对微波的频率、驻波比、功率进行测量。 关键词:频率功率驻波比阻抗 引言:微波成为一门技术科学,开始于20世纪30年代。微波技术的形成以波导管 的实际应用为其标志。微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。微波的最重要应用是雷达和通信。微波与其他学科互相渗透而形成若干重要的边缘学科,其中如微波天文学、微波气象学、微波波谱学、量子电动力学、微波半导体电子学、微波超导电子学等。其应用及涉及领域仍在不断扩大。 正是由于微波的重要科技地位,学习其基础知识及工作原理等变得至关重要。 正文: 一、实验原理 微波介绍: 微波及似声似光性 微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。 微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热,微波炉就是利用这一特点制成的,而对金属类东西,则会反射微波。 微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多。使得微波的特点与几何光学相似,即所谓的似光性。因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减小,使系统更加紧凑;可以制成体积小,波束窄方向性很强,增益很高的天线系统,接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体方位和距离,分析目标特征。 由于微波波长与物体(实验室中无线设备)的尺寸有相同的量级,使得微波的特点又与声波相似,即所谓的似声性。 实验内容:

微波实验报告

之前网上下的学长学姐的报告有很多不靠谱,但是调谐都要调到中心频率上,否则都不对, 还有老师验收的时候如果自己心情很不好,只要她发现一点错误就会坚定的认为不是自己 做的,所以一定要确保没有错误,原理一定要弄清楚.愿后来人好运~~~ 实验2 微带分支线匹配器 一.实验目的: 1.熟悉支节匹配的匹配原理 2.了解微带线的工作原理和实际应用 3.掌握Smith图解法设计微带线匹配网络 二.实验原理: 1.支节匹配器 随着工作频率的提高及相应波长的减小,分立元件的寄生参数效应就变得更加明显,当波长变得明显小于典型的电路元件长度时,分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。因此,在频率高达GHz以上时,在负载和传输线之间并联或串联分支短截线,代替分立的电抗元件,实现阻抗匹配网络。常用的匹配电路有:支节匹配器,四分之一波长阻抗变换器,指数线匹配器等。 支节匹配器分单支节、双支节和三支节匹配。这类匹配器是在主传输线并联适当的电纳(或串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的。此电纳或电抗元件常用一终端短路或开路段构成。 本次实验主要是研究了微带分支线匹配器中的单支节匹配器和双支节匹配器,我都采用了短路模型,这类匹配器主要是在主传输线上并联上适当的电纳,用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波。 单支节调谐时,其中有两个可调参量:距离d和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ,使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+JB形式。然后,此短截线的电纳选择为-JB,然后利用Smith圆图和Txline,根据该电纳值确定分支短截线的长度,这样就达到匹配条件。 双支节匹配器,比单支节匹配器增加了一支节,改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足,只需调节两个分支线长度,就能够达到匹配,但需要注意的是,由于双支节匹配器不是对任意负载阻抗都能匹配,所以不能在匹配禁区内。 2.微带线 从微波制造的观点看,这种调谐电路是方便的,因为不需要集总元件,而且并联调谐短截线特别容易制成微带线或带状线形式。微带线由于其结构小巧,可用印刷的方法做成平面电路,易于与其它无源和有源微波器件集成等特点,被广泛应用于实际微波电路中。 W为微带线导体带条的宽度;εr为介质的相对介电常数;T为导体带条厚度;H 为介质层厚度,通常H远大于T。L为微带线的长度。微带线的严格场解是由混合TM-TE 波组成,然而,在绝大多数实际应用中,介质基片非常薄(H<<λ),其场是准TEM波,因此可以用传输线理论分析微带线。 微带线的特性阻抗与其等效介电常数εr、基片厚度H和导体宽度W有关,计算公式较为复杂,故利用txline来计算。 3.微带线的模型

虚拟现实实习报告

虚拟现实实习报告 篇一:VR虚拟现实实验报告 《虚拟现实技术》课堂实验报告 (XX-XX学年第2学期) 班级:地信一班 姓名:冯正英 学号: 3 实验一:Sketch Up软件认识与使用 一、实验目的与要求: 1. 目的 通过本次实验,使学生掌握Sketch Up软件的基本架构,理解利用Sketch Up进行场景制作的基本步骤,能够熟练运用Sketch Up软件的主要功能及相关工具。 2. 要求 每位学生进行Sketch Up软件的安装和配置,操作练习Sketch Up的主要功能及相关工具,理解体会各种操作的执行结果,并独立总结撰写完成实验报告。 二、Sketch up的主要功能: 1、独特而便捷的推拉工具:功能强大且操作简便的推拉工具,所有的造型几乎都可从推拉方式中完成。 2、可汇入导出AutoCAD的各式图面:可读取与写出各版本的AutoCAD DWG格式,并可自模型中汇出平、立、剖面

的DWG图面,让您延用原有的设计而无须重新处理。 3、精确的尺寸输入与文字注释:所有的外型不再只是大约的视觉比例,透过数值输入框可赋予精密而正确的尺寸,也能直接在立体图面上进行尺寸标注和注释,大大地增强图面解说力。 4、随贴即用的材质彩绘功能:任何的图像档均能搭配彩绘工具贴附于模型表面,无须经过彩现计算,便能直接呈现出材质的原貌,既快速又有效率。所有材质均可立即编修大小比例、角度与扭转变形,并直接调整透明度。 5、随贴即用的材质彩绘功能:任何的图像档均能搭配彩绘工具贴附于模型表面,无须经过彩现计算,便能直接呈现出材质的原貌,既快速又有效率。所有材质均可立即编修大小比例、角度与扭转变形,并直接调整透明度。 6、动态剖面:提供即时互动的剖面功能,清楚的呈现出剖切后的空间状态。透过场景功能,还可以动态模拟剖面的生成效果。 7、卓越的路径跟随建构能力:只需设计出所要的断面,便能沿着路径组合出各种复杂的造型。 8、全新的Layout布图能力:以类似于AutoCAD图纸空间的方式,将多种不同的图面角度和内容,依您的需要置放在Layout图纸上,并可直接标注尺寸、注释和加注图框,完全不需要再使用传统的2D软件即可完成图说。

微波炉控制系统

河北工业大学计算机 硬件技术基础(MCS-51)——微波炉控制系统设计报告学院土木工程班级姓名学号 成绩 _ _ 一、设计题目: (编号12)微波炉控制系统设计 二、设计目的: (1)模拟微波炉的控制系统,实现部分功能,包括:①大小火力的选择;②设定温火加热时间并显示;③时间倒计时并通过LED显示;④设置蜂鸣器来警告加热时间到;⑤设置中断来模拟开门等。 (2)通过试验进一步加深对MCS—51单片机内部结构和程序设计方法的理解。 (3)通过两个人的合作,增强团队精神。 三、总体设计 1、分析问题的功能 本设计主要预实现以下工作流程: 1)按下电源键,指示灯亮,LED显示00,单位是秒。 2)通过键盘设置需要加热的时间,在LED上进行显示。 3)时间设定完后,通过大小两个按键,选择火力大小,启动微波炉开始工作。 4)LED显示剩余工作时间,定时时间到后蜂鸣器鸣叫,LED显示消失,火力指示灯和电源指示灯均熄灭。 5)微波炉运行过程中,若按下K1键,则微波炉停止工作,LED显示灭,指示灯灭。 2、系统总体结构设计 1)硬件设计: 单片机:MCS-51单片机 I/O接口:P1口和P3口

其他硬件设备:3个LED 灯(LED1、LED2、LED3)、 3个SWH 键(SWH1、SWH2、SWH3)、 一个K 键(K1)、 LED 显示(LED6、LED7)、键盘(S0—S9)、蜂鸣器。 设定 8031时钟频率 11.0592 MHz 2)软件设计:(具体见程序清单中的文字解释) 四、详细设计: 1、硬件详细设计: 1)画出电路图; 指示灯控制 LED 显示和键盘控制

微波仿真实验报告(北邮)

北京邮电大学 微波仿真实验报告

实验名称:微波仿真实验 姓名:刘梦颉 班级:2011211203 学号:2011210960 班内序号:11 日期:2012年12月20日 一、实验目的 1、熟悉支节匹配的匹配原理。 2、了解微带线的工作原理和实际应用。 3、掌握Smith图解法设计微带线匹配网络。 4、掌握ADS,通过SmithChart和Momentum设计电路并仿真出结果。 二、实验要求 1、使用软件:ADS 2、实验通用参数: FR4基片:介电常数为4.4,厚度为1.6mm,损耗角正切为0.02 特性阻抗:50欧姆 3、根据题目要求完成仿真,每题截取1~3张截图。 三、实验过程及结果

第一、二次实验 实验一: 1、实验内容 Linecal的使用(工作频率1GHz) a)计算FR4基片的50欧姆微带线的宽度 b)计算FR4基片的50欧姆共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线宽 度与接地板之间的距离) 2、相关截图 (a)根据实验要求设置相应参数 (b)根据实验要求设置相应参数

实验二 1、实验内容 了解ADS Schematic的使用和设置 2、相关截图: 打开ADS软件,新建工程,新建Schematic窗口。 在Schematic中的tools中打开lineCalc,可以计算微带线的参数。

3、实验分析 通过在不同的库中可以找到想要的器件,比如理想传输线和微带线器件。在完成电路图后需要先保存电路图,然后仿真。在仿真弹出的图形窗口中,可以绘制Smith图和S参数曲线图。 实验三 1、实验内容 分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上,仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。观察Smith圆图变化。 2、相关截图 (1)理想传输线

虚拟现实技术实验报告----创建VRML基本造型

虚拟现实技术实验报告----创建VRML基本 造型 华北水利水电学院虚拟现实技术实验报告 20XX~20XX学年第二学期 20XX 级计算机科学与技术专业班级: 20XX153 学号: 20XX15320 姓名:李晓娜 实验二创建VRML基本形体 一、实验目的: 掌握创建虚拟现实复杂形体的方法与步骤,掌握虚拟现实背景环境、光照、纹理贴图、视点的创建与使用。 二、试验内容: 1)虚拟现实复杂组合形体的构建 2)虚拟现实背景建模与特殊场景效果的实现 3)虚拟现实光照与纹理贴图 4)虚拟现实视点的创建与使用 三、试验步骤: 1)虚拟现实复杂组合形体的构建 1、设置背景颜色,skyColor 1 1 1,即白色。 2、构造Shape造型节点。设置外观,材质漫反射颜色为:,即红色;几何造型为Box,其size为:10 5。 3、创建坐标变换节点。位置变换translation为- 0 ,旋转rotation为:1 0 0 ,子结点为挤压造型,外观颜色

设置为红色,其中crossSection [0 0 0 2 0 2 ] spine [ 0 0 0 9 0 0] solid 为:FALSE。 4、构造坐标变换节点,translation 为:2 - - rotation为: 0 1 0 其子结点children为文本造型,字符串为:“20XX15320”。 5、构造坐标变换节点,translation为:-4 -5 ,其子结点children中定义shape节点造型,命名为:leg,材质漫反射颜色为红色,几何造型节点为:Box,其size为: 6 6、连续创建3个坐标变换节点,分别设置其translation 值,子结点children引用leg。 7、创建桌子下面的横木。构造坐标变换节点,translation为:-4 -6 0 子结点children中为shape节点命名为:hengmu,外观漫反射颜色为:红色;几何造型为:Box,大小size为: 3。然后再构造一个坐标变换节点,子结点引用hengmu。 2)虚拟现实背景建模与特殊场景效果的实现 1、背景建模。构建空间全景:skyAngle [ ] skyColor [ 0 0 1 0 1 1 ] groundAngle [ ] groundColor [ ] 2、创建树坐标变换节点,命名为Tree,子节点项目children中的值为老师所给的素材shu, 第 1 页共 4 页 以备以后调用。

虚拟现实技术-实习报告

虚拟现实技术小组实习报告 学院遥感信息工程学院 班级XXX班 组员 汤XX 王XX 郑XX 指导教师XXX 日期20XX.11.XX

(一)小组实习报告 一、实习目的 1、了解和熟悉了3ds max、unity 3D等虚拟现实设计建模及开发软件各自的功能和操作。 2、了解并掌握利用c++进行虚拟现实漫游系统开发的基本算法和理念。 3、加深对课本所学的理论知识的理解和掌握,掌握虚拟现实技术的基本概念、原理、分类、特性等,学会利用一些常用的虚拟现实设计软件进行虚拟现实系统的开发设计。 二、实习内容 设计并实现了古代小镇五侠镇虚拟现实的漫游系统。本次实习我们小组在3DS MAX里进行三维场景创建、修改导出为FBX模型之后,导入unity3D再通过使用unity3D 进行三维漫游系统设计与开发,最后导出exe文件。 三、实习实现方案 对于此次虚拟现实漫游系统设计,我们组考虑以古代小镇为背景场景设计建模漫游系统对象,所建立的漫游系统将包括小镇房屋、地形、河流、喷泉、天气变化等基本对象,使用unity3D添加河流、光照、喷泉等特效;使用脚本编辑完成天气的变化;每个房屋和树木进行碰撞体添加之后完成碰撞检测功能;通过添加粒子系统完成了落叶等效果。 3.1 3dsmax简介 3dsmax是美国Autodesk公司旗下优秀的电脑三维动画、模型和渲染软件,全称:3D Studio MAX。该软件早期名为3DS,是应用在dos下的三维软件,之后随着PC机的高速发展,Autodesk公司于1993年开始研发基于PC 下的三维软件,终于在1996年3D Studio MAX V1.0问世,图形化的操作界面,使应用更为方便。3D Studio MAX从V4.0开始简写成3dsmax,随后历经V1.2,2.5,3.0,4.0,5.0(未细分).....Autodesk坚持不懈的努力不断更新更高级的版本,逐步完善了灯光、材质渲染,模型和动画制作。广泛应用于三维动画、影视制作、建筑设计等各种静态、动态场景的模拟制作。 3.2 Unity 3D简介 Unity3D是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档