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实验二:微波滤波器的设计与仿真要点

实验二:微波滤波器的设计与仿真要点
实验二:微波滤波器的设计与仿真要点

实验二:微波滤波器的设计与仿真

ONE 、实验步骤、仿真结果分析及优化

一:利用传统方法设计集总参数滤波器

电感,电容形成的滤波器成为集总参数滤波器,结合ADS 设计切比雪夫低通滤波器。

1、低通滤波器设计与仿真

设计LC 切比雪夫型低通滤波器,截止频率为75MHz ,衰减为3dB,波纹为1dB ,频率

大于100MHz ,衰减大于20dB ,Z0=50Ω。

1)确定指标 特性阻抗Z0=50Ω,截止频率fc=75MHz ,阻带边频fs=100MHz ,通带最大

衰减As L =20dB 。

2)计算元件级数 将上述值代入式s A r

L A s L n Ω--≥

--11.01.01

cosh 110110cosh ,的原件级数n=5。 3)确定元件值 (1)查表10-2,求原型元件值i g 。

(2)计算变换后元件值,将这些值取整,见表10-3。

4)利用ADS 仿真

(1)创建新项目。

① 启动ADS2008->选择Main windows 。如下图:

②执行菜单命令【File】/【New Project】,按照提示选择项目保存的路径和输入的文件名。

③单击按钮,创建新项目。

④单击,新建电路原理图窗口,开始设计滤波器。

(2)电路设计。

①在“TLime-Microstrip

”类中选择控件->双击编辑其属性,如图3所示。

图3

②在“Lumped-Components”类中分别选择控件、----->

图4

“Simulation-S_Param”中粉分别选择控件、->单击接地图标->放置两个地

->双击,修改属性,如图4所示,要求仿真频率从0MHz到100MHz,扫描步长为1.0MHz。低通滤波器仿真电路原理图如图5所示。

图5

(3)仿真结果输出。

①单击按钮,进行仿真,仿真结束后会出现数据显示窗口。

②单击数据显示窗口左侧工具栏的按钮,弹出设置窗口->在窗口左侧的列表选择S(1,1)即S11参数->单击按钮,弹出单位设置(这里选

择“dB”)窗口,如图6所示->单击两次按钮后,窗口显示出S11参数随频率变化的曲线如图7所示。

图6

图7

③用同样的方法一次加入S22、S21、S12参数曲线。由于该滤波器是对称结构,S11与S22,以及S21,S12曲线相同,如图7。

二:利用ADS工具设计集总参数滤波器

ADS自带滤波器设计工作,利用这个滤波器设计工具可以方便的设计出满足要求的射频滤波器。

设计一个低通滤波器,通带带宽为200MHz,阻带带宽为1.2GHz,带内文波系数小于

0.1dB,s=输入阻抗为50Ω。

1、滤波器电路的生成

(1)创建一个项目。

①启动ADS选择Main windows

②执行菜单命令【File】/【New Project】,按照提示选择项目保存的路径和输入的文件名。

③单击按钮,创建新项目。

④单击,新建电路原理图窗口,开始设计滤波器。

(2)确认该原理图是当前屏幕唯一打开的原理图,如果还有其他原理图打开,应先将它们关掉。

(3)执行菜单命令【Design Guide】/【Filter】,系统将弹出一个名为“名为Filter:4”的窗口,如图8所示。

(4)在“Filter:4”窗口中选择“Filter Control Window...”->单击按钮系统将弹出“Filter DesignGuide”的窗口,如图9所示。

图8

图9

(5)单击工具栏的【Component Palette-All】按钮,在刚刚建立的原理图中将出现新的组件面板“Filter DG-All”,如图10所示,这个组件面板中列出了滤波器设计向导中的各种滤波器类型。

(6)在“Filter DG-All”组件面板中选择双端口低通滤波器(Low-pass Filter DT)控件,这时系统将弹出提示窗口,如图11所示。

(7)单击按钮,将选择的双端口低通滤波器插入到原理图中,按“Esc”键

结束命令。插入的双端口低通滤波器如图12所示。

图10 图11

重新回到滤波器设计向导窗口->选择“Filter Assistant ”选项卡,可以看到滤波器设计向导窗口中出现了一个带有滤波器参数设置和滤波器幅频曲线的参数设置窗口,如图13所示。在“Smart Component ”项中已经出现了刚刚插入原理图中的低通滤波器DA_LCLowpassDT1。

图13

(9)在滤波器设计向导窗口中,输入滤波器的3个详细特征参数:

①Ap (dB )=0.1,表示滤波器的波纹系数为0.1

②Fp=0.2GHz ,表示滤波器的通带带宽为0.2GHz

③Fs=1.2GHz ,表示滤波器的阻带带宽为1.2GHz

(10)改变“Response Type ”项内容,单击“Redraw ”按钮,可以看到滤波器的响应曲线发生了变化,如图14所示

(11)为了达到不同的滤波器设计效果,可以在“Response Type ”中选择响应曲线的其他类型,如选择切比雪夫响应,滤波器响应曲线将发生变化,如图15

图12

图14 巴特沃斯滤波器 图15 切比雪夫滤波器

(12)把“Response Type ”中的选项选择为“Maximally Flat ”->单击“Design ”按钮开始滤波器的设计。系统将自动设计一个集总参数的滤波器。

(13)这是返回原理图中,可以发现组件已经已经具有刚刚配置的滤波器的特性->双击滤波器组件,可以观察滤波器参数,如图16所示。

(14)选择“Display parameter on schematic ”项,将滤波器的所有参数都显现出来,如图17所示。

16

图17

(15)查看系统为这个滤波器设计的具体电路,可以首先选择滤波器组件->在工具栏中单击

按钮得到滤波器的子电路如图18所示,可以看见,这个滤波器是由两个电容和一个电感组成的π形结构。还可以观察组成滤波器的各个集总参数元件的值。

图18

这样,利用ADS自带的滤波器设计向导完成了规定的参数滤波器的设计,下面验证滤波器的参数是否能达到指标要求。

2、滤波器的仿真

(1)选择“Simulation-S_Param”类,把仿真器、“Term”放置到原理图中->

单击图标->放置两个地->双击,修改属性,要求扫描频率从0GHz到1.3GHz,步长设为10MHz,滤波器仿真电路如图19所示。

图19

(2)单击工具栏按钮进行仿真,仿真结束后会出现数据显示窗口。

(3)单击数据显示窗口左侧工具栏按钮,弹出设置窗口->在窗口左侧的列表里选择S(2,1)即S21参数->单击按钮,弹出单位(选择dB)设置窗口->单击两次按钮->窗口显示出S21参数书频率变化的曲线,如图20所示。

图20

(4)执行菜单命令【Maker】/【New】,出现“Insert Make”窗口->单击要添加Maker曲线->曲线上出现一个倒三角标志->单击并拖动此标志,可以看到曲线上各点的数值。在S21曲线中添加m3标志,移动m1,可以发现滤波器在800MHz初的S21参数接近阻带衰减-20dB,这满足了设计的要求。同时,添加m1在100MHa处的通带内损耗为-0.002dB,同样满足设计要求。

三、分布参数滤波器的设计

设计平行耦合微带滤波器,通带3.0~3.1GHz,带内衰减小于2dB,起伏小于1dB,2.8GHz 以下及3.3GHz以上衰减大于40dB,反射系数小于-20dB。

(1)创将项目

同以上两个实验一样,此略。

(2)在“Tline-Microstrip”类中选择控件->双击编辑其中的属性->选择微带传输线控件->选择耦合线控件->按照图21所示链接电路图。

图21

(3)滤波器两边是特性阻抗为50Ω的微带线。

执行菜单命令【Tools】/【LineCale】/【Start LineCale】->出现微带线计算工具->计算Z0=50Ω微带线宽度W=1.52mm。

(4)双击两边的引出线TL1,TL2,分别将其宽度W,L分别设为1.52mm和2.5mm,其中线长L只是暂时的,制作版图还会修改。

(5)双击每个耦合器设置参数,W,S,L分别设置为相应的变量,单位mm,如图22

图22

所有元件都设置完成,如图23

图23

(8)单击图标,在原理图中放置变量V AR控件,双击图标弹出设置窗口,依次添加各参数,如图24所示。

图24

①在“Name”栏中输入变量名称->“Variable V alue”栏中输入变数的初值->单击【Add】按钮添加变量。

②单击按钮,弹出如图24所示菜单->选择【Optimization】选项卡->设置变量的取值范围“Enabled/Disabled”表示该变量能否被优化。

(9)在“Simulation-S_Param”类中,把仿真器和“Term”放在原理适当位置

->单击图标->放置两个地->双击,修改属性,要

求扫描步长为10MHz,滤波器仿真电路,如图25所示。

图25

2、电路优化及仿真。

①在“Optim/Start/Yield/DOE”类中选择控件->放置到原理图中->双击修改属性,如图26所示。

②选择控件->放置在原理图中->双击该控件设置其参数,如图27所示。共设置4个优化目标控件。

图27

③优化目标设置后,滤波器电路如图28所示。

④保存文档。

(2)电路仿真

①单击按钮->开始优化仿真->经过数次优化后,优化结束后必须保存优化结果,如图29所示,优化的部分结果如图30所示。

图29

由图30可知,可观察到S11(S22)、S21(S12)是达到技术指标的,即小于1dB的要求。

②单击按钮->单击优化控件OPTIM,则控件上打了红叉表示被关掉,关闭优化控件后的电路如图31所示。

图31

③单击按钮->进行仿真,仿真结果后会出现数据显示窗口。如图32

3、版图生成及仿真

(1)将原理图生成版图前,使用工具栏按钮->关闭S参数仿真的两个“Term”及接地。

(2)执行菜单命令【Layout】/【Generate/Update Layout】,弹出设置窗口,如图33所示。

图33

(3)单击阿牛->出现如图34所示窗口->单击按钮->会打开显示版图窗口,生成版图,如图35所示。

图34

(4)版图生成后,先要设置微带电路的基本参数(即原理图中MSUB里的参数)。

①执行菜单命令【Moentum】/【Subtrate】/【Update From Schematic】,从原理图中获得MSUB参数。

②执行菜单命令【Momentum】/【Subtrate】/【Create/Modify】,可以修改这些参数,如图36所示。

图36

(5)单击“Port”按钮->弹出“Port”设置窗口->单击按钮,关闭该窗口->在滤波器两边要加端口的地方加上两个端口->将版图放大后可以看到两个端口,如图37所示。

图37

图38

(6) 执行菜单命令【Momentum 】/【Simulation 】/【S-parameter 】,弹出仿真设置窗口,在该窗口右侧的“Sweep Type ”,选择“Adaptive ”,起止频率与原理图仿真相同,采样点数限制取10(因为仿真很慢,所以点数不要取太多),单击按钮,将设置输入左侧列表中,单击按钮,开始仿真。仿真过程会出现如图38所示。

(7)仿真要进行数分钟,仿真结束后再数据显示窗口查看仿真曲线,如图39所示。

图39

TWO、实验心得:

如果版图仿真得到的曲线不满足指标要求,则要重新回到原理图窗口进行优化仿真。一开始,做仿真的时候因为S11(S22)、S12(S21)的衰减大于1dB则此时就应该就此打住,找出问题所在,产生这种情况的原因是相邻耦合间的线宽相差过大或其他参数取值不合适可以改变优化变量的初值,也可以根据曲线与指针的差别情况适当调整优化目标的参数,从新进行优化,返回原理图,要先使刚才打上红叉的部件恢复有效(注意,这是最重要的!!!本人就是因为没有恢复红叉,死磕了一个晚上都是白搭!!!)然后才能进行优化,之后重复上面的过程,直到版图仿真的结果达到要求为止。

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。

有源滤波器设计范例汇总

、低通滤波器的设计 低通滤波器的设计是已知w。(-3dB截止频率)、H OLP(直流增益)、Q (在-3dB截止频率时的电压放大倍数与通带放大倍数数值之比)三个参数来设计电路,可选的电路形式为压控电压源低通滤波器和无限增益多路反馈低通滤波器。下面分别介绍: (一)二阶压控电压源低通滤波器 图1二阶压控电压源低通滤波器原理图 H OLP二K =1 空 R A Q (1 —K MRCJR2C2+ JR2C2/RG 由上式可知,可通过先调整R1来先调整w。,然后通过调整K来调整Q值。 对于巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔三种类型二阶LPF的Q值分别为0.707、1、0.56。 1、等值元件KRC电路设计 令& = & = R和G = C2 = c,简化上述各式,则 H OLP”1R A W。_ RC Q — 3- K 得出的设计方程为 W o R1C1 R2C2 1

R B 由上式可知,H OLP 值依赖于Q 值大小。为了将增益从现在的 A oid 降到另一个不同的值 A new , 应用戴维南定理,用分压器 R !A 和R IB 取代R I ,同时确保W o 不受替换的影响,需符合 下式: 电路连接如图2所示 图2二阶压控电压源低通滤波器等值法原理图 2、参考运算放大器应用技术手册 (1)选取C1 1 (3) 电容扩展系数m 二二 -(H OLP -1) 4Q 2 (4) C 2 二 mG (5) & =2QR R 2Qm (7)选取 R A ,则 R B (( H OLP -1) R A RC = (6) W o K Q =(K -1)R A R 1B R IA B = R 1 (2) 1 2%0

微波带通滤波器设计

文章编号:1009-8119(2005)12-0036-02 基于SERENADE软件的微波带通滤波器的设计和仿真 张磊夏永祥 (北京理工大学信息科学技术学院,北京 100081) 摘要论述了应用Ansoft 公司的Serenade 8.7 微波仿真软件设计微波带通滤波器的方法,并给出了优化仿真结果。试验结果表明,利用此软件的优化结果设计出的滤波器具有良好的滤波性能,而且无需调试,一致性好,适用于工程设计。 关键词带通滤波器,Ansoft, 耦合微带线 Design and Simulation of Microwave Band-pass Filter Based on SERENADE Zhang Lei Xia Yongxiang (School of Information and Science,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081) Abstract In this paper,the method of design and simulation of microwave band-pass filter based on Serenade8.7 was introduced,and one specific design and simulation is given too. Through the result of the test, we can see that the filter designed based on Serenade8.7 has very good performance and consistency. Keywords Microwave filter,Ansoft, Microstrip line 1 引言 在设计模拟电路时,对高频信号在特定频率或频段内的频率分量做加重或衰减处理是个十分重要的任务,因此,微波带通滤波器便成为现代电子系统中的一种关键部件,它的好坏直接决定系统的整体性能。微带平行耦合带通滤波器是工程上较为常见的一种微波带通滤波器,它是根据反对称原型滤波器设计的,这样构成的平行耦合滤波器是关于其中心对称的。它由N节平行耦合微带线组成,两个微带线之间通过平行耦合线进行耦合,这些耦合线的两端开路,长度在中心频率上为半个波长,这种滤波器可看作由N+1个平行耦合节组合而成,这些耦合节在中心频率上是1/4波长。它的输入、输出由微带T型接头与之相连接,输入、输出阻抗为50欧姆。具有结构简单,易于实现微波部件和系统的集成化等优点。 传统的滤波器设计计算方法比较复杂,而且工作量十分大,而由于现在软件技术的飞速发展,设计手段也变得越来越多,工作效率也越来越高。本设计就是利用ANSOFT公司的SERENADE软件来进行设计和优化。 2 设计步骤 本文所述的微波带通滤波器的设计方法主要包括两个部分: 1.将标准切比雪夫低通滤波器变换为符合要求的特定带通滤波器。 ①首先建立归一化低通切比雪夫滤波器的结构; ②利用频率变换将其低通频率特性变换为带通滤波器频率特性。 2.根据将集总参数元件变为分布参数元件的Richards变换和Kuroda规则用分布参数元件实现这些滤波器。 3 设计实例 滤波器设计要求如下。 信号带宽:1638~1658MHz。 插入损耗:小于1.5dB。 带内波动:小于±0.2dB。

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。

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

微带滤波器的设计复习过程

微带滤波器的设计

解析微带滤波器的设计 微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号,使其不能通过滤波器,只让需要的信号通过。在微波电路系统中,滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响,因此如何设计出一个具有高性能的滤波器,对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小,重量轻、频带宽等诸多优点,近年来在微波电路系统应用广泛,其中用微带做滤波器是其主要应用之一,因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器。 滤波器(filter),是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路,就是滤波器,其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。 1 微带滤波器的原理 微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器,而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。这类滤波器的带宽较窄,虽然不能满足所有的应用场合,但是由于它设计简单,因此在某些地方还是值得应用的。 微带滤波器是在印刷电路板上,根据电路的要求以及频率的分布参数印刷在电路板上的各种不同的线条形成的LC分布参数的滤波器。 2 滤波器的分类 最普通的滤波器的分类方法通常可分为低通、高通、带通及带阻四种类型。图12.1给出了这四种滤波器的特性曲线。

低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。 高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。 带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。 带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。 按滤波器的频率响应来划分,常见的有巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型及等;按滤波器的构成元件来划分,则可分为有源型及无源型两类;按滤波器的制作方法和材料可分为波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。 巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯(Stephen Butterworth)在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。 切比雪夫滤波器,又名"车比雪夫滤波器",是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。切比雪夫滤波器来自切比雪夫分布,以"切比雪夫"命名,是用以纪念俄罗斯数学家巴夫尼提·列波维其·切比雪夫(ПафнутийЛьвовичЧебышёв)。 3 微带滤波器的设计指标 微带滤波器的设计指标主要包括: 1绝对衰减(Absolute attenuation):阻带中最大衰减(dB)。 2带宽(band width):通带的3dB带宽(flow-fhigh)。

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

有源滤波器设计实例

有源滤波器设计任务书 一、设计目的 1. 熟悉二阶有源滤波电路幅频特性和相频特性。 2. 掌握二阶有源滤波电路的快速设计方法。 3. 掌握二阶有源滤波电路的调试及其幅频特性和相频特性的测试方法。 二、使用仪器与器材 信号发生器;双线示波器;万用表;直流稳压源;实验电路板;元器件若干。 三、设计任务 图中所示为无限增益多路反馈电路的一般形式,请选择适当类型无源元件Y1~Y5,以构成低通滤波器和高通滤波器 1. 请设计一个二阶1dB无限增益多路反馈切比雪夫低通滤波器,通带增益Kp=2,截止频率fc=5kHz,画出电路图。 2. 请设计一个二阶1dB无限增益多路反馈切比雪夫高通滤波器,通带增益Kp=2 截止频率fc=2kHz,画出电路图。 ● 以上工作请在实验课前完成。写在实验报告中。 四、设计步骤 1. 按设计所确定的电路参数,在实验接插板上放入器件,连接低通滤波器(注意连接可靠,正确) 2.将信号发生器的输出信号电压幅值调到1V,接入低通滤波器的输入端,并调整信号源的频率,在低通滤波器输出端测量所对应的幅值。(可用示波器或交流毫伏表测试,并计录输入频率值和所对应的输出幅值,测量10~12 点。) 3.用示波器李沙育图形测试低通滤波器的相频特性,测量10~12 点。 4.进行高通滤波器的电路连接及幅频特性和相频特性测试。测试方法同上。

五、设计报告要求与思考题 1. 复习并掌握滤波器的工作原理,设计方法及应注意问题。 2. 画出所设计的低通滤波器、高通滤波器的电路图。并注明元件参数。 3. 画出幅频特性与相频特性测试原理图,说明测试方法与步骤。 4. 以表格形式分别给出低通滤波器与高通滤波器的幅频特性与相频特性测试数据,并画出其特性曲线。 5. 如果将低通滤波器与高通滤波器相串联,得到什么类型的滤波器,其通带与通带增益各为多少?画出其特性曲线。也可在实验中予以观测和证实。 6. 为构成所得类型的滤波器,对低通滤波器与高通滤波器的特性有无特 定要求。二者哪个在前有无关系? 附录: 1.几种滤波器原理图、幅频特性

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_微带短截线低通滤波器的设计、仿真与测试

综合课程设计实验报告 课程名称:微波方向综合课程设计 实验名称:微带短截线低通滤波器的设计、仿真与测试院(系):信息科学与工程学院 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2011年12月22日

一、实验目的和要求 1、目的: 通过这次课程设计,进一步理解微波工程的相关内容,熟练运用Microwave Office和Protel等软件,通过这学期学习、练习的积累,选择一个微波器件,依据MWO的仿真结果,使用protel99se将其绘制成电路版图(PCB)。最后在老师的帮助下制成实物并与仿真结果对比分析,在实践中加强自己对微波工程的体会与理解。 2、要求: 从以下题目中选择一个微波器件,依据MWO的仿真结果,使用protel99se 将其绘制成电路版图(PCB)。(器件的工作频率和学号相关) 1)3dB微带功率分配器; 2)微带短截线滤波器 3)3dB微带定向耦合器 PCB板采用介电常数为4.5,厚度为1mm的FR4基片; 电路尺寸必须按照自己相应的MWO设计结果绘制; 电路外轮廓为矩形,尺寸必须为:50mm*40mm或40mm*20mm; 每个电路端口必须在电路板的侧面,并使用至少5mm长度的50ohm微带线连接。 二、实验内容和原理 1、内容: 在介电常数为4.5,厚度为1mm的FR4基片上(T取0.036mm,Loss tangent取0.02),设计一个3阶、最大平坦型微带短截线低通滤波器,其截止频率为f(2.2GHz),阻抗是50欧姆。 2、原理:

(1)Richards 变换: 集总元件构成的滤波器通常工作频率较低,在微波频段,我们常常采用微带结构实现较好的滤波性能。在设计得到滤波器原型之后,为了实现电路设计从集总参数到分布参数的变换,Richards 提出了一种变换方法,这种变换可以将集总元件变换成传输线段。如图1所示,电感L 可等效为长为λ/8,特性阻抗为L 的短路线;电容C 可等效为长为λ/8,特性阻抗为1/C 的开路线。 图1 (2)Kuroda 规则: 采用Richards 变换后,串联元件将变换为串联微带短截线,并联元件将变换为并联短截线。由于串联微带短截线是不可实现的,所以需要将其转变为其它可实现的形式。为了方便各种传输线结构之间的相互变换,Kuroda 提出了四个规则,如图2所示。其中,2211/n Z Z =+;U.E.是单位元件,即电长度为λ/8、特性阻抗为UE Z 的传输线。选用合适的Kuroda 规则,可以将串联短截线变换为容易实现的并联短截线。

巴特沃斯滤波器课程设计

摘要 摘要 本篇论文叙述了数字滤波器的基本原理,IIR数字滤波器的设计方法喝IIR数字高通滤波器设计在MATLABE上的实现与IIR数字滤波器在世纪中应用。无限脉冲响应(IIR)数字滤波器是冲击函数包含无限个抽样值的滤波器,一般是按照预定的模拟滤波器的逼近函数来转换成相应的数字滤波器,现有的逼近函数如巴特沃斯,切比雪夫。其设计过程都是由模拟滤波器的系统函数去变换出相应的数字滤波器的系统函数。 关键字:数字滤波器,MATLAB,巴特沃斯,切比雪夫,双线性变换法

ABSTRACT ABSTRACT The queue phenomenon in the telecom offices is a normal issue. To improve the customers’satisfaction and to support the company changing, we should solve this problem properly. The basic goal to resolve queue problem is the appropriate tradeoff between the customers’ wavy demand and the telecom office s’limited service capability. This paper is based on the queuing theory and demand management theory. And based on the data collection and customer survey and interview, the author uses some statistical methods to reflect the actuality. Then the author finds the reason of queuing in telecom office from customers’ view. Furthermore, the author analyses the real demand of the customers by sorting them into types of paying and time and price sensitivity.To follow up, three solutions had been brought forward: firstly, distributing the customers; secondly, stopping phone by different number; lastly, promoting the demand during the non-fastidious. Key Words: queuing theory, demand management, telecom offices

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

微波滤波器设计的新观点

传统的微波滤波器设计方法从滤波器特性曲线入手,通过网络综合得到集总参数元件的组成模型,进而再用分布参数元件逼近集总参数元件,从而将电路结构由集总参数变为分布参数[1-2]。对于初次接触滤波器设计的人员来说,这种方法具有直观易懂的优点,但是其缺点在于由集总参数模型向分布参数模型转变的过程中,因为分布参数元件频率特性复杂,建模难度较大。现有的文献中只有少数几种分布参数的电路形式有完整的建模分析过程,对于不同的情况下的工程设计有一定的缺憾。近年来复合左右手传输线等新型结构因其能大幅缩短电路尺寸,而在微波电路中展现了良好的应用前景,将复合传输线应用到微波滤波器设计中,成了滤波器设计的一个发展的新趋势[3-4]。 随着计算机性能的提高和电路设计软件功能的完善[5-6],本文提出了一种滤波器设计的新观点。从滤波器的频率特性曲线出发,尝试直接进行分步参数滤波器的设计,去掉了集总参数模型的建模环节,改用软件分析代替。 理想的滤波器频率特性曲线,可用一个门函数表示。对其做傅里叶级数展开,可将原函数用在区间内的无穷多项三角函数进行逼近。在实际应用中,取该级数的前若干项,逼近后的新函数和原函数相比,通带不再是理想的平坦特性,通带和阻带之间也有一定的过渡带,过渡带的长度由所取的项数决定;另一个不同之处是新函数比原函数多了寄生通带, 原因在于选用的逼近函数是周期性的,三角函数的周期性和微带线的周期性十分相近,因此可以考虑利用不同微带线的组合来逼近滤波器频率特性曲线。 1微带线单元模型的频率特性分析 一个微波滤波器可以看作是如下单元的某种组合。 1) 单段微带线 ,如图1所示。 阻抗匹配的微带线在很宽的频段内近似为一条直线,随着频率增加,损耗略有增大。这是由于微带线本身是有耗的,波数中的阻抗系数随频率增加而增大。非阻抗匹配的微带线为近似正弦曲线,且微带线特性阻抗偏离匹配阻抗值越大时,正弦曲线的幅值越大。 将若干段微带线直接级联,可以组成近似的滤波器特性曲线,这种方式需要多节微带线,电路尺寸较大。 2)窄边耦合的微带线,如图2所示。 图2窄边耦合的微带线 Fig.2Narrow -coupled microstrip line 微波滤波器设计的新观点 白志强,丁君,郭陈江 (西北工业大学电子信息学院,陕西西安710129) 摘要:根据三角级数展开理论,将理想滤波器特性曲线做级数展开,然后用单节微带线逼近展开式中的一项或多项,级联后逼近理想的滤波器特性曲线。该方法避免了传统滤波器设计方法中的微带线建模分析的困难,在设计出的电路形式中,各单元的作用更易理解,给滤波器的调节也带来了方便。最后给出了该方法的设计实例,具有较好的频率特性曲线。 关键词:级数展开;微带线;单元分解;波形叠加中图分类号:O453 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2012)21-0153-03 A new viewpoint on microwave filter design BAI Zhi -qiang ,DING Jun ,GUO Chen -jiang (Electronic and Information School ,Northwestern Polytechnical University ,Xi ’an 710129,China ) Abstract:According to the theory of expansion of series ,decompose microwave filter frequency response in series ,use single microstrip line to approximate the items and combine them ,consequently get the approximate ideal frequency response.This method avoid the difficulties of microstip line modeling ,and get a easy approach to the benefits of filter elements ,which makes the adjustment work easier.In the end ,produce an example which shows good frequency response.Key words:expansion of series ;microstrip line ;cell decomposition ;fusion of waves 收稿日期:2012-06-07稿件编号:201206045 作者简介:白志强(1988—),男,湖北黄石人,硕士研究生。研究方向:微波电路设计。 电子设计工程 Electronic Design Engineering 第20卷 Vol.20 第21期No.212012年11月Nov.2012 图1单段微带线 Fig.1Single microstrip line -153-

微波滤波器的设计与仿真开题报告

毕业论文开题报告 题目微波滤波器的设计与仿真 学生姓名薛新月学号 1113024098 所在院(系) 物理与电信工程学院 专业班级通信 1103 班 指导教师薛转花 2015 年 3 月 7 日

题目微波滤波器的设计与仿真 一、选题的目的及研究意义 随着科技不断进步,无线通信前所未有的融入到生活中,尤其是贴近日常应用的短距离无线数据业务更是迅猛发展。例如WLAN、WIFI、蓝牙等短距离无线的广泛应用。极大的推动了滤波器技术的发展,也对滤波器的性能提出了更高的要求。微波滤波器是现代微波中继通信、微波卫星通信、电子对抗等系统中必不可少的组成部分。微波滤波技术广泛应用于卫星通信、移动通信、雷达系统、导航系统等,可谓无处不在。微波滤波技术的发展经历了半个多世纪,可谓品种繁多,性能各异。可按频率响应特性分为低通、高通、带通、带阻;也可按网络函数分为最大平坦型、切比雪夫型、线性相位型和椭圆函数型;还可按工作模式、频带、频段等进行划分。面对现代通信系统对滤波器性能要求日趋严格,微波滤波技术朝着体积小、重量轻、低损耗、高可靠性、高温补性能等的综合性滤波器发展。 随着无线通信的个人化、宽带化,越来越需要人性化和高性能的终端设备,促使了包括滤波器在内的射频元器件的微型化和可集成化,同时也产生了各种结构和性能的射频滤波器来满足体积小、重量轻的系统要求。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 研究现状:微带滤波器在通信、信号处理、雷达等各种电路系统中具有广泛用途。随着移动通信、电子对抗和导航技术的飞速发展,对新的微波元器件的需求和现有器件性能的改善提出了更高的要求。发达国家都在利用新材料和新技术来提高器件性能和集成度,同时,尽可能地降低成本,减小器件尺寸和降低功耗。与国外相比,我国的微带滤波器的发展还有一定的差距。 目前,国外已有相应公司在大量生产微滤波器器件,比较著名的公司有美国的DLI、TRANS-TECH、日本MURATA、英国的FILTRONIC公司等。他们生产的各种微波介质陶瓷滤波器、双工器、谐振器、介质天线等产品已用于微波基地站、手机及无绳电话等产品中,取得了显著的经济和社会效益。 发展趋势:随着现代材料科学与电子信息科学技术的交叉渗透,新材料和制造工艺技术的发展,如单片集成电路、MEMS、LTCC等工艺,极大地带动了微带和其他类型滤波器的飞速发展。全国固态化的各类片式高频、微带滤波器和中频滤波器,向着高性能、低成本、小型化、高频化等各方面飞快发展。 研究方法:微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器,而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。这类滤波器的带宽较窄,虽然不能满足所有的应用场合,但是由于它设计简单,因此在某些地方还是值得应用的。 工程应用中,一般要求我们重点考虑通带边界频率与通带衰减、阻带边界频率与阻带衰减、通

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

实验报告

佛山科学技术学院 全校任选实验课 《白酒和葡萄酒酿造与酒评》 实验报告 专业09工商管理2班姓名杨翔成绩_______

佛山科学技术学院全校任选实验课 《白酒和葡萄酒酿造与酒评》实验报告 一、目的 全校任选实验课《白酒和葡萄酒酿造与酒评》,专门提供学生酿制米酒、小曲白酒、葡萄酒、白兰地、白酒与葡萄酒品评实践条件,把酿造学的基本工艺与现代科学技术相结合,在弘扬祖国古代酒文化瑰宝的基础上,结合现代酿酒工艺及科学调酒勾兑方法,使学生能更深刻地体会到我国传统酿造工艺技术的博大精深,从而能利用所学知识不断提高我国酿造工艺技术水平的目的。 在实验中,要求学生在酿造米酒、小曲白酒和与白酒品评的不同环节中,开展一项或多项既有探索性、又有以培养学生综合分析能力的实验设计。 1、实验项目⑴:米酒酿造。 2、实验项目⑵:小曲白酒酿造。 3、实验项目⑶:新型白酒勾兑。 4、实验项目⑷:白酒品评。 5、实验项目⑸:葡萄酒酿造。 6、实验项目⑹:白兰地酿造。 7、实验项目⑺:葡萄酒品尝与酒评。 8、实验项目⑻:白酒香型分类 根据白酒样品将样品注入洁净、干燥的品酒杯中,先轻轻摇动酒杯,然后用鼻进行闻嗅,记录其香气特征,分类其酒香型。 二、原理与方案 1、米酒酿造原理 糯米(或者大米)含有丰富的淀粉,淀粉在根霉菌淀粉酶的作用下,先转化为麦芽糖,再转化为葡萄糖。受到酒曲里酒化酶的作用部分葡萄糖变为酒精。其味甘甜柔顺,所以称为甜酒。 2.小曲白酒酿造原理 用谷物、薯类或糖分等为原料,经糖化发酵、蒸馏、陈酿和勾兑制成的酒精浓度大于20%(V/V)的一种蒸馏酒。 小曲白酒的生产分为固态发酵法和半固态发酵法两种,半固态发酵法又分为先培菌糖化后发酵和边糖化边发酵两种典型的传统工艺。广东主要的方法是先培菌糖化后发酵工艺。此工艺特点是采用药小曲为糖化发酵剂,前期固态培菌糖化,后期半固态发酵,再经蒸馏、陈酿和勾兑而成。 3、新型白酒勾兑 新型白酒的生产工艺原理,以固态法白酒生产的增香调味物、食品添加剂或其它增香方法进行调香,得到含一定酒精份,口味适中的新型白酒。根据基酒及各种调酒的体验,添加各种调味液,酒用香精勾兑成优质新型白酒。这种酒也曾经提议是将固态法白酒(不少于10%)与液态法白酒或食用酒精按适当比例进行勾兑而成的白酒。 4、白酒品评 白酒是一种味觉品,它的色、香、味、格的形成不仅决定于各种理化成分的数量,还决定于各种成分之间的协调平衡、微量成分衬托等关系,而人们对白酒的感官检验,正是对白酒的色、香、味、格的综合性反映。这种反映是很复杂的,仅靠对理化成分的分析不可能全面地、准确地反映白酒的色、香、味、格的特点。因此,对白酒品质的鉴定,更多地是依靠感觉器官的尝评方法来弥补其不足。就现阶段的实际情况而言,任何精密仪器都代替不了人的味觉和嗅觉,用气相色谱仪分析白酒类微量香味成分对1/10万g含量的物质是可测定出来的,但超过这个极限则无法检测。而人的感官对1/100万g的含量的微量成分却能感觉出来,尤其有的感觉指标是不能用数据表示的。因此虽然现代的科学仪器能把白酒的微量成分分析出来,但是仍然不能准确地测定白酒内在质量,只能作为一种辅助的手段。 5、葡萄酒酿造。 葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经发酵酿成的酒精饮料。通常分红葡萄酒和白葡萄酒两种。前者以带皮的红葡萄为原料酿制而成;后者以不含色素的葡萄汁为原料酿制而成。 6、白兰地酿造 白兰地是以水果为原料,经发酵、蒸馏制成的酒。通常所称的白兰地专指以葡萄为原料,通过发酵后再蒸馏制成的酒。而以其他水果为原料,通过同样的方法制成的酒,常在白兰地酒前面加上水果原料的名称以区别其种类。

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