ADS2009射频电路仿真实验实验报告
- 格式:doc
- 大小:167.00 KB
- 文档页数:5
电磁场与微波实验报告ADS仿真实验目的1.熟悉ADS软件的基本操作;2.掌握微带线的基本原理;3.掌握微带线基本元件和匹配电路的设计。
微带线工作原理微带线是当前广泛应用的微波传输线,其结构如图5-1所示,它的工作模式是准TEM 模。
微带线的基本参数有: ● 宽高比W/h =0.1~5● 有效介电常数εe =(0.5~0.8)εr ● 特性阻抗Z c ● 微带线中的波长λg =0e =e● 微带线中的相速νp =e微带电路的基本元件特性是:● 微带终端短路线段的特性:Z =jZ c tan 2πλgl● 微带终端开路线段的特性:Z =−jZ c tan2πλgl● 微带电路接地:通常采用打沉铜孔的方式,使上层的金属与下层的地板相连。
微波电路中各接地点就近接地,通过一段线再接地和直接接地效果是不同的。
实验内容1. 计算微带线的参数2. 开路/短路微带线的元件特性仿真3. 设计匹配电路实验步骤1. 计算微带线的基本参数 计算结果r图1 微带线基本参数由图知,当微带线特性阻抗大小为50Ω,电长度为1/4波长时,计算所得的微带线的线宽和线长分别为1.917410mm和13.853500mm。
2.开路线/短路线的元件仿真特性:计算f=3 GHz时,特性阻抗为75 Ω的不同长度的微带线的特性。
计算特性阻抗为75 Ω,电长度为1/4波长的微带线的线宽和线长,步骤同上,计算所得的微带线的线宽和线长分别为0.878198mm和14.3300mm。
原理电路和仿真结果图2 元件特性仿真电路图图3 开路微带线和短路微带线阻抗特性仿真结果对于开路微带线长度为14.30mm(1/4波长)、8mm(小于1/4波长)、20mm (大于1/4波长)的微带线其对应的输入阻抗分别Z0*0.011(约为0)、Z0*(-j1.162)、Z0*j1.169,分别等效于串联谐振(短路)、电容、电感。
对于短路微带线长度为14.30mm(1/4波长)、8mm(小于1/4波长)、20mm(大于1/4波长)的微带线其对应的输入阻抗分别Z0*62.788(约为∞)、Z0*(j1.814)、Z0*(-j2.098),分别等效于并联谐振(开路)、电感、电容。
实验名称:射频仿真算法研究与应用实验目的:1. 理解射频信号的基本特性及其在通信系统中的应用。
2. 掌握射频仿真算法的基本原理和方法。
3. 通过仿真实验,验证射频算法在实际应用中的有效性。
实验时间:2023年X月X日实验设备:1. 电脑一台,安装有射频仿真软件(如CST Microwave Studio、HFSS等)。
2. 射频仿真算法相关教材和参考资料。
实验内容:一、射频信号的基本特性1. 射频信号的定义及其在通信系统中的作用。
2. 射频信号的频谱特性、调制方式、传输损耗等。
二、射频仿真算法基本原理1. 电磁场仿真算法的基本原理,如有限元法(FEM)、时域有限差分法(FDTD)等。
2. 射频电路仿真算法的基本原理,如传输线理论、电路方程等。
三、仿真实验1. 仿真实验一:天线辐射特性- 设计并仿真一个天线,分析其辐射特性,如增益、方向图、极化等。
- 通过仿真结果,验证天线设计的合理性和可行性。
2. 仿真实验二:射频电路性能分析- 设计并仿真一个射频电路,如滤波器、放大器等。
- 分析电路的性能,如插入损耗、带宽、线性度等。
- 通过仿真结果,优化电路设计,提高性能。
3. 仿真实验三:通信系统性能评估- 设计并仿真一个通信系统,如无线局域网(WLAN)、蜂窝移动通信等。
- 评估通信系统的性能,如误码率、吞吐量、覆盖范围等。
- 通过仿真结果,分析系统优缺点,为实际应用提供参考。
实验结果与分析:一、天线辐射特性仿真1. 天线设计参数:长度为0.5λ,宽度为0.1λ,馈电点位于天线底部。
2. 仿真结果:天线增益约为5dBi,方向图在水平方向呈尖锐的主瓣,垂直方向呈较宽的主瓣。
3. 分析:天线设计合理,具有良好的辐射特性,满足实际应用需求。
二、射频电路性能分析1. 电路设计参数:采用传输线理论,设计一个低通滤波器,截止频率为1GHz。
2. 仿真结果:滤波器插入损耗约为0.5dB,带宽为1GHz,线性度良好。
3. 分析:电路设计合理,滤波器性能满足实际应用需求。
实验一 匹配网络的设计与仿真一、实验目的1. 掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2. 掌握集总元件L 型阻抗抗匹配网络的匹配机理3. 掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4. 了解ADS 软件的主要功能特点5. 掌握Smith 原图的构成及在阻抗匹配中的应用6. 了解微带线的基本结构 二、实验原理信号源的输出功率取决于U s 、R s 和R L 。
在信号源给定的情况下,输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。
当R L =R s 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻,都不可能使负载获得最大功率,且两个电阻值偏差越大,输出功率越小。
1.共轭匹配222()s o L L s L U P I R R R R ==+2,s L s i sU R kR P R ==2(1)o ikP P k =+时,源输出功率最大,称作共轭匹配。
此时需在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络 ,将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭。
2.阻抗匹配λ/4阻抗变换器三、用T 型匹配网络设计阻抗匹配网络要求:源阻抗(480-j 732) Ohm ,频率400MHz ,负载Z L =(20+j ×100) Ohm 1.原理图2.采用T 型匹配网络匹配过程*gZ =L Z ≠3.匹配结果4.相应的电路5.仿真结果四、设计微带单枝短截线匹配电路要求:源阻抗(480-j732) Ohm,频率400MHz,负载Z L=(69+j×81) Ohm 微带线板材参数:相对介电常数:2.65相对磁导率:1.0导电率:1.0e20损耗角正切:1e-4基板厚度:1.5mm导带金属厚度:0.01mm 1.原理图2.匹配网络3.仿真结果4.仿真结果。
电子电路设计实验(一)实验报告一、实验名称:低通滤波器的设计二、低通滤波器的作用及组成:低通滤波器就是让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
低通滤波器容许低频信号通过, 但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。
三、仿真原理图:四、仿真过程:1、建立工程,编辑工程文件。
选择电容、电感、电阻、接地和Simulation-S_Param 元器件,放置在合适的位置,用导线连接各元件(详见仿真电路图)。
2、设置S参数控件参数。
双击S参数控件,打开参数设置窗口,将“Step-size”设置为0.5GHz,在【display】选项卡勾选需要显示的参量,单击OK,保存退出。
3、显示仿真数据。
执行菜单命令【Simulate】/【Simulate】,开始仿真,显示相关的状态信息。
选择矩形图图标以方块图显示数据,选择S(2,1)参数,显示低通滤波器的响应曲线。
执行菜单命令【Marker】/【New】,将三角标志放置到仿真曲线上。
4、保存数据窗口。
5、调整滤波器电路。
调整原理图显示方式,使其与当前窗口的大小相适应,单击调谐图标,选中L1和C2,在数据窗口调节L1和C2的值,在调节过程中,单击“Update Schematic”按钮更新原理图中相应元件的参数值。
在调整到仿真曲线达到技术指标后,保存参数退出。
五、仿真结果:六、实验总结:通过本次实验,我初步掌握了ADS2009仿真软件的使用方法,并按要求使用该软件设计了一个低通滤波器,而且仿真成功,得到了理想的实验数据。
在实验操作过程中,我逐渐熟悉了ADS20009仿真软件的各项功能,并且能够熟练操作,这为将来使用该仿真软件打下了基础。
电子电路设计实验(二)实验报告1、 实验名称:直流仿真2、直流仿真介绍:直流仿真用于测试所设计电路的直流工作点特性,可以检测电路的拓扑结构、功耗等。
对于交流仿真和S参数仿真,直流仿真用于确定非线性元件的线性模型。
ADS2009射频电路设计与仿真实验报告专业电子信息工程班级姓名学号低通滤波器的设计与仿真一、实验目的(1)熟悉ADS2009的使用及操作;(2)运用此软件设计一低通录波器,通过改变C2.L1的值,使低通录波器达到预定的要求(dB值以大于—3.0以上为宜);(3)画出输出仿真曲线并标明截止频率的位置与大小。
二、低通滤波器简介(1)定义:让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
(2)特点与用途特点:低损耗高抑制;分割点准确;双铜管保护;频蔽好,防水功能强。
用途:产品用途广泛,使用于很多通讯系统,如 CATV EOC 等系统。
并能有效的除掉通频带以外的信号和多余的频段、频率的干扰。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用;低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
三、设计步骤1,建立新项目(1)在界面主窗口执行菜单命令【File】/【New Project...】,创建新项目。
在选择保存路径时,在“Name”栏中输入项目的名称“lab1”;(2)单击按钮“确认”,出现电路原理图设计及仿真向导对话框,按照要求进行选择选项。
2,建立一个低通录波器设计(1)在主界面窗口,单击“New Schematic Window”图标,弹出原理图设计窗口;(2)单击“保存”图标,保存原理图,命名为“lpf1”;(3)在元件模型列表窗口中选择“Lumped-Components”集总参数元件类;(4)在左侧面板中选择电容图标,将其放置到电路图设计窗口中,并进行旋转;(5)用类似的方法将电感放置到电路图设计窗口中,并利用接地图标,把电容器的一端接地,将各个器件连接起来;(6)在元件库列表窗口选择“Simulation-S-Param”项,在该面板中选择S-parameter模拟控制器和端口Term,将其放到原理图中。
射频电路原理实验报告实验目的本实验旨在通过搭建射频电路原理实验平台,探索射频信号的特性,并了解射频电路中的基本元件和原理。
实验器材与材料- 射频信号发生器- 射频功率放大器- 直流电源- 变压器- 电感- 电容- 电阻- 示波器- 天线实验步骤1. 首先,将射频信号发生器和示波器正确接入电路,并设置合适的工作频率和幅值。
2. 接下来,通过变压器将输入信号的电压转换成合适的射频信号,并将其输入到射频功率放大器中。
3. 将射频功率放大器的输出信号连接到天线,以实现信号的无线传输。
4. 在示波器上观察到放大器输入和输出的波形,并记录相关数据。
5. 调整射频信号发生器和射频功率放大器的参数,观察波形的变化,进一步了解射频信号的特性和电路的响应。
实验结果分析通过观察示波器上的波形,可以看出射频功率放大器能够有效地将输入信号放大,并通过天线将信号发送出去。
随着射频信号发生器输出频率的增加,波形的周期性变化也能够清晰地观察到,表明电路对不同频率的信号具有不同的响应特性。
同时,我们还可以通过记录的数据计算出电路的增益,并与理论数值进行对比。
通过比较实际测量结果和理论预期,可以评估电路的性能和实验的准确性。
实验总结与心得通过本实验,我对射频电路的基本原理和电路中的元件有了更深入的了解。
通过搭建实验平台,我能够直观地观察到射频信号的特性,并掌握了调节参数以实现不同频率响应的技巧。
在实验过程中,我也遇到了一些问题,比如调节信号发生器的频率不够精确,导致波形的观察和数据的测量不够准确。
为了解决这个问题,我学会了合理选择仪器和参数,以获得更精确的实验结果。
总的来说,本实验对我进一步理解和掌握射频电路原理和实验方法有着重要的意义,也为我今后的学习和研究打下了坚实的基础。
参考文献- 《射频电路设计与实验指导书》- 《电子电路基础》。
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得ADS在微波射频滤波器设计与仿真中的应用心得进入实验室,我首次接触到了使用ADS(Advanced Design System)进行微波射频滤波器的设计与仿真。
微波射频技术是电子通信领域的核心技术之一,而滤波器则是其中的关键部件,用于筛选和过滤特定频率的信号。
为了更深入地理解这一技术,并探索滤波器的设计奥妙,我参与了这次富有挑战性的实验。
实验过程中,我首先学习了ADS软件的基本操作和设计原理。
通过模拟不同的滤波器结构,如带通、带阻等,我逐渐感受到了滤波器设计的复杂性和精确性。
在仿真环节,我不断调整滤波器的参数,如中心频率、带宽等,以观察其对信号频谱的影响。
随着数据的不断变化,我意识到设计的每一步都需谨慎思考和精确计算。
当然,实验过程并非一帆风顺。
在初次设计时,我曾因为参数设置不当导致仿真结果偏离预期。
正是这些小挫折,使我更加深刻地认识到了理论学习和实际操作之间的紧密联系。
每当遇到问题时,我都会回顾相关理论知识,或向导师和同伴请教,从而找到解决问题的方法。
这次实验让我体会到了科研工作的严谨性和探索性。
通过ADS进行微波射频滤波器设计与仿真,我不仅学会了如何使用专业软件进行科研工作,更加深入地理解了滤波器的工作原理和设计方法。
同时,我也明白了理论知识和实践操作相辅相成
的重要性。
展望未来,我希望能够进一步深入研究微波射频技术,探索更多的滤波器设计方法,并应用到实际工程中。
我相信,随着技术的不断进步和自身的不懈努力,我将能够在这一领域取得更加卓越的成果。
射频实验实验报告射频实验实验报告射频(Radio Frequency,简称RF)技术是一种用于无线通信和无线电广播的重要技术,广泛应用于电视、无线电、卫星通信等领域。
本次实验旨在探索射频技术的基本原理和实际应用,并通过实验验证相关理论。
实验一:射频信号发生器的使用在射频实验中,射频信号发生器是一种常用的设备,用于产生射频信号。
我们首先学习了射频信号发生器的基本操作。
通过调节频率、幅度和波形等参数,我们成功地产生了不同频率的射频信号,并观察到了其在示波器上的波形变化。
实验二:射频功率放大器的性能测试射频功率放大器是射频系统中的重要组成部分,用于放大射频信号的功率。
我们在实验中使用了一款射频功率放大器,并测试了其性能。
通过调节输入信号的频率和幅度,我们测量了输出信号的功率,并绘制了功率-频率和功率-幅度的曲线图。
实验结果表明,射频功率放大器具有较好的线性和功率放大效果。
实验三:射频滤波器的设计与实现射频滤波器是射频系统中的重要组成部分,用于滤除不需要的频率分量,以保证系统的性能。
我们在实验中学习了射频滤波器的设计原理,并使用电路仿真软件进行了滤波器的设计与验证。
通过调整滤波器的参数,我们成功地实现了对特定频率范围的滤波效果,并对滤波器的频率响应进行了分析和评估。
实验四:射频天线的性能测试射频天线是射频通信系统中的关键部件,用于发送和接收射频信号。
我们在实验中使用了一款射频天线,并测试了其性能。
通过调节天线的位置和方向,我们测量了信号的接收强度,并评估了天线的增益和方向性。
实验结果表明,射频天线具有较好的接收性能和方向选择性。
实验五:射频调制与解调技术的应用射频调制与解调技术是射频通信系统中的关键技术,用于将数字信号转换为射频信号进行传输。
我们在实验中学习了射频调制与解调技术的基本原理,并通过实验验证了其应用效果。
通过调节调制信号的参数,我们成功地实现了不同调制方式的射频信号传输,并观察到了解调后的信号波形。
《通信电子电路—ADS仿真》实验报告专业:班级:姓名:学号:教师:时间:实验项目实验一电路模拟基础实验二直流仿真和建立电路模型实验三交流(AC)仿真实验四 S参数仿真与优化Agilent公司推出的ADS软件以其强大的功能成为现今国内各大学和研究所使用最多的软件之一。
ADS电子设计自动化(EDA软件全称为Advanced Design System)是美国安捷伦(Agilent)公司所生产拥有的电子设计自动化软件;ADS功能十分强大,包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance Linear Analysis)、三位电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号处理仿真软件(DSP);支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计,从简单到复杂,从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC,是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件。
在本次实验中采用的软件版本为ADS2006。
实验一:实验名称:电路模拟基础实验目的:●建立一个新的项目和原理图设计●设置并执行S参数模拟●显示模拟数据和储存●在模拟过程中调整电路参数●使用例子文件和节点名称●执行一个谐波平衡模拟●在数据显示区写一个等式实验电路图:仿真过程:(1).建立一个项目,设计一个原理图,按照实验要求书上的规则说明寻找到所需要的集中参数原件库原件,放置好电容电感等之后用线连接起来,用ESC结束放置元件和仿真控件命令。
(2). 设置S参数模拟, 开始模拟并显示数据 , 储存数据窗口, 画出S21数据, 提高增益,再模拟,绘制出另一条曲线仿真结果:调整滤波器电路,在原理图窗口,用光标选择C1和L1,在控制对话框中调节L1和C1的结果会即时显示在数据显示窗口中线上的三角标志会自动调整到最新的曲线上。
微波仿真实验实验报告题目:微波仿真实验学院:电子工程学院班级:姓名:学号:2013xxxxxx微波仿真课(1)一、实验要求:1.了解ADS Schematic的使用和设置。
打开ADS软件(2009版本),选择“以管理员身份运行”,新建工程并命名,新建Schematic窗口。
截图如下:2.在Schematic里,分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH,仿真频率为(1Hz-100GHz),观察仿真结果,并分析原因。
①理想电容20pF,仿真频率为(1Hz-100GHz):电路图:对数曲线:分析:由计算可知:S 11=Z/Z+2 S 12=2/Z+2,该网络互易对称可知S 21=S 12, S 22=S 11, Z=1/j ωC, 随着频率的增加,S 11=Z/Z+2将会减小,最终趋向于0,即-70db, S 12=2/Z+2,f=1HZ 时,Z 趋近于无穷,S 12趋近于0,即1db, f逐渐增大到100GHZ 时,Z=1, S 12=1/3,仍然接近于0,即1db 。
② 理想电感5nH ,仿真频率为(1Hz-100GHz ): 电路图:史密斯圆图:对数曲线:分析:由计算可知:S 11=Z/Z+2 S 12=2/Z+2。
由该网络互易对称可知S 21=S 12, S 22=S 11, Z=j ωL, 随着频率的增加,S 11=Z/Z+2将会增大,最终趋向于1,即0db, S 12=2/Z+2将会随着频率的减小而减小,最终趋向于0,在图中即为-30db 。
3.Linecalc 的使用:a) 计算中心频率1GHz 时,FR4基片的50Ω微带线的宽度;将FR4基片的参数输入到Linecalc 中,计算得到中心频率1GHz 时,FR4基片的50Ω微带线的宽度为1.543670mm ,截图如下:b)计算中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线宽度及接地板之间的距离)。
将FR4基片的参数输入到Linecalc中,计算得到中心频率1GHz时,FR4基片的50Ω共面波导(CPW)的中心信号线宽度为87.8355mm,及接地板之间的距离为5mm,截图如下:4.基于FR4基板,仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数,中心工作频率为1GHz。
微波射频仿真实验报告一、实验室名称:微波、毫米波实验室二、实验项目名称:微波与射频电路仿真与设计实验三、实验学时:32学时四、实验原理:应用微波电路仿真软件ADS(Advanced Design System),完成给定的微波电路设计任务。
五、实验目的:掌握微波电路CAD的基本概念;了解现代微波电路CAD的基本组成;掌握ADS软件并进行微波电路的建模,仿真,优化和调试等任务。
六、实验内容:微波电路的基本概念;微波网络基本理论;ADS软件的使用方法。
上机操作:1.完成给定的微波器件设计;2.完成实验报告。
七、实验器材(设备、元器件):台式计算机70台;ADS 2009仿真软件;U盘(学生自备)。
八、实验步骤:Wilkinson功分器的设计本实验是利用εr=4.3,厚度h=0.8mm的介质基板,设计公分比是1:1的Wilkinson功分器,在中心频率处实现功率分配功能。
电路模型和参数均参考冯新宇编写的《ADS2009射频电路与仿真》。
之后进对电路行了优化仿真,并生成版图。
虽然带宽不作要求,但是通过不断优化后设计出来的功分器,其分配损耗、隔离度和输入输出端驻波比在较宽的频带内均有较好的特性。
a.设计指标设计一功分器,在f0=3GHz处实现最佳工作,带宽不作要求,并作出版图仿真。
注:本实验设计的是Wilkinson功分器,指标若用设计出来后的指标既是:通带2.9~3.1 GHz,公分比1:1,带内各端口反射系数S11、S22、S33小于-20dB,两端口隔离度S23小于-25dB,传输损耗S21小于3.1dB。
b.功分器简介在射频/微波电路中,为了将功率按一定比例分成两路或多路,需要使用功率分配器(简称功分器),在近代射频/微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛的使用功分器,而且通常功分器是成对使用的,现将功率分成若干份,然后在分别放大,再合成输出。
Wilkinson功分器的结构如图1所示,对于功率平分的情况,输入和输出口间的分支线特性阻抗=Z0,线长为四分之一线上波长,在分支线末端跨接一个电阻R,其值为2。
实验四射频微波滤波器的设计仿真与测试一、实验目的1.掌握低通原型滤波器的结构;2.掌握最平坦和等波纹型低通滤波器原型频率响应特性;3.了解频率变换法设计滤波器的原理及设计步骤;4.了解利用微带线设计低通、带通滤波器的原理方法;5.掌握用ADS进行微波滤波器优化仿真的方法与步骤。
二、滤波器原理2.1滤波器的技术指标滤波器的技术指标有:中心频率,通带最大衰减,阻带最小衰减,通带带宽,插入损耗、群时延,带内纹波,回波损耗、驻波比。
2.2插入衰减法设计滤波器插损法是一种系统的综合方法,可高度地控制整个通带和阻带内的幅度和相位特性,可以计算出满足应用需求的最好响应。
如要求插损小,可用二项式响应;而切比雪夫响应能满足锐截止的需要;若可牺牲衰减率的话,则能用线性相位滤波器设计法获得好的相位响应。
插损法使滤波器性能提高的最为直接的方法便是增加滤波器的阶数,滤波器的阶数等于元件的个数。
2.3集总元件低通滤波器原型最平坦响应滤波器设计切比雪夫滤波器设计 :2.4滤波器的设计步骤(1)由衰减特性综合出低通原型;(2)再进行频率变换,变换成所设计的滤波器类型;(3)计算滤波器电路元件值(集总元件);(4)微波结构实现电路元件,并用微波微波仿真软件进行优化仿真。
三、集总参数滤波器3.1 设计一LC切比雪夫型低通滤波器,截止频率为75MHz,通带内衰减为3dB,波纹为1dB,频率大于100 MHz,衰减大于20 dB,Z0=50Ω。
原理图:仿真波形:四、微波滤波器的实现微波频率下的集总元件滤波器会出现两个问题:第一,集总元件如电感或电容仅有有限值可供选择,且在微波频率下会存在不可避免的寄生频率效应;第二,滤波器中各元件间的距离不可忽略。
4.1 设计最平坦响应低通滤波器,通带内波纹系数小于2,截至频率4GHz,8GHz 处插入损耗必须大于15dB,阻抗50 。
原理图:由于电路工作频率高,不宜采用集总元件,需转换为分布参数元件。
射频电路实验报告引言射频电路是电子工程中的重要组成部分,广泛应用于通信、无线电、雷达等领域。
本实验旨在通过实践,深入了解射频电路的基本原理和设计方法。
实验目的1.理解射频电路的基本原理;2.学会设计并制作射频电路;3.掌握射频电路测试方法。
实验器材1.射频信号发生器2.射频功率放大器3.射频频谱分析仪4.射频电路板5.线缆、连接器等实验步骤步骤一:准备工作1.确保实验器材和设备的正常工作状态;2.根据实验要求,选择适当的射频电路板和元器件。
步骤二:电路设计与布局1.根据实验要求,设计射频电路的整体结构和工作原理;2.根据设计要求,选择电容、电感等元器件,并进行电路布局。
步骤三:电路制作1.使用射频电路板和元器件制作射频电路;2.确保电路布局合理、连接可靠。
步骤四:电路测试1.连接射频信号发生器、射频功率放大器和射频频谱分析仪等设备;2.设置合适的频率、功率和其他参数;3.测试射频电路的性能和特性。
步骤五:数据分析与结果讨论1.根据实验数据,分析射频电路的性能;2.比较实验结果与设计要求,讨论可能的原因和改进措施。
结论通过本实验,我们了解了射频电路的基本原理、设计方法和测试技术。
实验结果表明,设计的射频电路在一定范围内符合预期要求。
在今后的学习和实践中,我们将进一步深入研究射频电路的原理和应用,不断提升自己的技术水平。
参考文献[1] 电子工程师丛书编委会. 射频电路设计与实验[M]. 人民邮电出版社, 2008.[2] 张旭, 张阳, 何震. 射频电路[M]. 电子工业出版社, 2014.。
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得
100字
作为一名电子工程师,我经常使用ADS(Advanced Design System)软件进行微波射频滤波器的设计与仿真。
在此,我想分享我的实验心得。
实验目的在于设计并验证一个微波射频滤波器,以满足现代通信系统的需求。
ADS软件具有强大的微波电路设计和仿真功能,为我们提供了便捷的工具。
首先,在ADS中,我们选择合适的滤波器类型(如Butterworth、Chebyshev等),并根据设计指标设置滤波器的频率响应参数。
接下来,利用ADS内置的微带线模型和射频器件库,构建滤波器的电路结构。
在仿真阶段,我们通过调整滤波器的参数,观察其对频率响应、传输特性等性能指标的影响。
根据仿真结果,优化滤波器的设计,直至满足预设指标。
实验过程中,我深刻体会到ADS软件在微波射频滤波器设计中的优势。
通过仿真,我们能快速评估滤波器设计的可行性,并有效提高设计效率。
同时,实验也提醒我要不断学习和掌握ADS的新功能,以便更好地应对实际工程需求。
总之,运用ADS进行微波射频滤波器设计与仿真,不仅提高了我的技术水平,还使我深刻认识到软件在现代通信技术发展中的重要性。
《通信电子电路—ADS仿真》实验报告专业:班级:姓名:学号:教师:时间:实验项目实验一电路模拟基础 (02)实验二直流仿真和建立电路模型 (11)实验三交流(AC)仿真 (19)实验四 S参数仿真与优化 (26)实验五电路包络仿真 (36)Agilent公司推出的ADS软件以其强大的功能成为现今国内各大学和研究所使用最多的软件之一。
ADS电子设计自动化(EDA软件全称为Advanced Design System)是美国安捷伦(Agilent)公司所生产拥有的电子设计自动化软件;ADS功能十分强大,包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance Linear Analysis)、三位电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号处理仿真软件(DSP);支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计,从简单到复杂,从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC,是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件。
在本次实验中采用的软件版本为ADS2006。
实验一电路模拟基础一、概述本实验包括用户基础界面,ADS文件的创建过程包括建立原理图、仿真控件、仿真、和数据显示等部分的内容。
该实验还包括调谐与谐波平衡法仿真的一个简单例子。
二、任务1.建立一个新的项目和原理图设计2.设置并执行S参数模拟3.显示模拟数据和储存4.在模拟过程中调整电路参数5.使用例子文件和节点名称6.执行一个谐波平衡模拟7.在数据显示区写一个等式三、低通滤波器设计1.运行ADS2.建立新项目3.检查你的新项目内的文件4.建立一个低通滤波器设计5.设置S参数模拟6.开始模拟并显示数据7.储存数据窗口8.调整滤波器电路四、由行为模型构成的RF接收系统设计1.建立一个新的系统项目和原理图使用上一章学到的方法,建立一个新的项目取名rf_sys。
竭诚为您提供优质文档/双击可除ads实验报告篇一:ADs实验报告射频微波eDA课程报告学院:班级:姓名:学号:指导老师:年5月20XX一、本课设学习目的通过射频微波eDA课程设计的学习,在学习eDA仿真软件ADs使用方法的基础上,掌握最基本的射频无源/有源电路的工作原理与系统仿真设计。
加深对于eDA的理解,并将理论与实践相结合,用实践证明理论,更深入掌握eDA。
二、本课设报告内容(一)、利用ADs进行放大器匹配电路设计。
要求:1)使用晶体管为bjt_pkg(参数beta=50),2)中心频率为1900mhz,对应的s21>30db,s11和s22 (一)1.导入ac_vcc.dns,按照书本所示更改电路图,添加终端负载等元件,写入改变终端阻抗的方程:2)必要的设计参数、步骤、仿真电路图2.开始仿真,引入s21的矩形图,并插入标志,得到如下:3.运行仿真,输出portZ(2)数据列表,可以看出,当频率大于等于400mhz时,负载阻抗为35欧:freq100.0mhz200.0mhz300.0mhz400.0mhz500.0mhz600.0mhz700.0mhz800 .0mhz900.0mhz1.000ghz1.100ghz1.200ghz1.300ghz1.400g hz1.500ghz1.600ghz1.700ghz1.800ghz1.900ghz2.000ghz2 .100ghz2.200ghz2.300ghz2.400ghz2.500ghz2.600ghz2.70 0ghz2.800ghz2.900ghz3.000ghz3.100ghz3.200ghz3.300ghz3.400ghz3.500ghz3.6 00ghz3.700ghzportZ(2)50.000/0.00050.000/0.00050.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000 /0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0. 00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.000 35.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035. 000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000 /0.00035.000/0.00035.(:ads实验报告)000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035. 000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000/0.00035.000 /0.00035.000/0.0004.在数据显示窗中计算感抗,容抗值:(3)插入列表,显示电感值和感抗范围:(二)1.代入L和c的计算值并仿真,电路图如下:2.在数据显示窗口显示,对传输参数s12和s21,和反射参数s11和s22仿真数据绘图并做标志,如下图所示:db(s(2,1))db(s(1,1))db(s(2,2))m3freq=1.900ghzdb(s(1,1))=-1.827freq,ghzm4freq=1.900ghzs(1,1)=0.810/-4.472impedance=Z0*(8.393-j3.088)m4freq=1.900ghzs(1,1)=0.810/-4.472impedance=419.627-j154.419s(2,2)s(1,1)s(2,2)s(1,1)freq(100.0mhzto4.000ghz)freq(100.0mhzto4.000ghz) (三)匹配电路设计:1.启动史密斯原图工具,由上可知ZL阻抗值为419627-j*154419,设置完成后,并联相应的电容和电感,使之达到匹配点:2.频率范围为0~3.8ghz时,s11参数曲线如下图所示:篇二:ADs实验报告北京联合大学信息学院《ADs》练习实验报告专业:班级:姓名:学号:教师:时间:电子信息工程20XX08030301A张松松陈维20XX08030312520XX080303219刘元盛20XX年02月17日1实验一电路仿真基础(低通滤波)................................................。
微波仿真实验报告姓名:学院:专业:班级:学号:班内序号:一.实验结果1.Linecal的使用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)a)b)2.了解ADS Schematic的使用和设置略3.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。
理想传输线微带传输线4. 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欧姆四分之波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz 。
观察Smith 圆图变化。
理想传输线微带传输线5. 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欧姆二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。
理想传输线微带传输线分析:由于微带线更接近实际情况,因此smith圆图不是理想的r=0的圆,而是从开路点开始的螺旋线6.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欧姆二分之波长短路线的性能参数,工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
理想传输线微带传输线分析:由于微带线更接近实际情况,因此smith圆图不是理想的r=0的圆,而是从短路点开始的螺旋线7.用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB 带宽特性,工作频率为1GHz。
分析:由s11图可见-20db带宽约为0.2Ghz.由于是理想传输线,因此反射系数Γ图在带宽内是直线。
中心频率为1Ghz,没有偏移8.用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆,仿真S参数,给出-20dB带宽特性,工作频率为1GHz,分析7 和8结果。
分析:理想传输线的反射系数图更理想,反射系数关于工作频率对称。
而微带线更贴近实际情况,所以反射系数图不是对称的,过渡带更宽。
射频电路设计实验报告----Wilkinson功率分配器的设计一、实验目的1.掌握功率分配器的原理及基本设计方法。
2.学会使用电磁仿真软件ADS对功分器进行仿真。
3.掌握功分器的实际制作和测试方法,提高动手设计能力。
二、实验仪器微波无源试验箱一台、矢量分析仪一台、电脑一台三、实验原理威尔金森功率分配器为一三端口网络,如图信号由1端口输入、从端口2、3输出。
理想的3dB微带威尔金森功分器,当1口有输入而其他端口匹配时,端口2、3有等幅同相的输出,并且都比输入信号滞后90°且2、3端口对应的两个支路完全隔离。
四、实验内容(一)技术指标1、中心频率f0=1GHz2. 带宽BW:0.9GHz—1.1GHz3. 各端口匹配:Vswr<1.5(s11,)4. 工作频带内输入端口的回波损耗:S11<-18dB5. 工作频带内的传输损耗:-3.4dB<=S21<=-2.6dB6. 两个输出端口间的隔离度S23<=-20dB(二)功率分配器的建模(三)功率分配器的仿真附近S11衰减很大,大于35dB,说明返回到1端口的能量很小S22为2端口的反射系数,反应了2端口的回波损耗,同样在工作频率附近绝对值很大。
S21为1端口到2端口的传输系数,理想情况下2、3端口应平分功率,故应为3dB,由于存在介质损耗角正切等原因,实际略大于3dB。
S23反应2、3端口之间的隔离度,在1GHz附近大于30dB,说明隔离度较好。
(四)实物的制作与测试下图为制作的实物上图为1端口输入时2、3端口的输出关系S21为3.35dB S23为28.9dB五、实验总结1在用ADS进行建模,设置各个器件的参数时要注意不要忘记加单位2.测试的结果与仿真的结果基本相等,说明制作的功分器满足了实验的技术指标与要求。
电子科技大学通信射频电路实验报告学生姓名:学号:指导教师:实验一选频回路一、实验内容:1.测试发放的滤波器实验板的通带。
记录在不同频率的输入下输出信号的幅度,并绘出幅频响应曲线。
2.设计带宽为5MHz,中心频率为39MHz,特征阻抗为50欧姆的5阶带通滤波器。
3.在ADS软件上对设计出的带通滤波器进行仿真。
二、实验结果:(一)低通滤波器数据记录及幅频响应曲线频率1.0k 500k 1M 1.5M2.0M 2.5M3.0M 3.5M4..0M 4.5M5.0M /HzVpp/mv 1000 1010 1020 1020 1020 1050 952 890 832 776 736 频率/Hz 5.5M 6.0M 6.2M 6.4M 6.6M 6.8M 7.0M 7.2M 7.4M 7.6M 7.8M Vpp/mv 704 672 656 640 624 592 568 544 512 480 448 频率/Hz 8.0M 8.2M 8.4M 8.6M 8.8M 9.0M 9.2M 9.4M 9.6M 9.8M 10.0M Vpp/mv 416 400 368 376 320 288 272 256 224 208 192(二)带通滤波器数据记录及幅频响应曲线频率/MHz0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5Vpp/mv 0.4 0.8 0.4 0.6 0.8 0.6 0.8 0.8 1.4 1.1 6.0 4.0 23.8 频率/MHz7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4Vpp/mv 79.2 72.866.469.677.690.4108.8137.6183.2260 364 442 440频率/MHz 9.6 9.8 10.10.210.410.610.8 11.0 11.2 11.411.611.812.Vpp/mv 440 403 378 378 406 468 468 548 548 484 412 356 324频率/MHz 12.212.412.612.813.13.213.4 13.6 13.8 14.Vpp/mv308 300 236 156 104 66.445.6 32.4 24.0 18.三、仿真实验(一) 设计步骤 1.设计带宽为5MHz ,中心频率为39MHz ,特征阻抗为50欧姆的5阶带通滤波器。
低通滤波器的设计与仿真报告
一、实验目的
(1)熟悉ADS2009的使用及操作;
(2)运用此软件设计一低通录波器,通过改变C2.L1的值,使低通录波器达到预定的要求(dB值以大于—3.0以上为宜);
(3)画出输出仿真曲线并标明截止频率的位置与大小。
二、低通滤波器简介
(1)定义:让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
(2)特点与用途
特点:低损耗高抑制;分割点准确;双铜管保护;频蔽好,防水功能强。
用途:产品用途广泛,使用于很多通讯系统,如 CATV EOC 等系统。
并能有效的除掉通频带以外的信号和多余的频段、频率的干扰。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用;低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
三、设计步骤
1,建立新项目
(1)在界面主窗口执行菜单命令【File】/【New Project...】,创建
新项目。
在选择保存路径时,在“Name”栏中输入项目的名称“lab1”;
(2)单击按钮“确认”,出现电路原理图设计及仿真向导对话框,按照要求进行选择选项。
2,建立一个低通录波器设计
(1)在主界面窗口,单击“New Schematic Window”图标,弹出原理图设计窗口;
(2)单击“保存”图标,保存原理图,命名为“lpf1”;
(3)在元件模型列表窗口中选择“Lumped-Components”集总参数元件类;
(4)在左侧面板中选择电容图标,将其放置到电路图设计窗口中,并进行旋转;
(5)用类似的方法将电感放置到电路图设计窗口中,并利用接地图标,把电容器的一端接地,将各个器件连接起来;
(6)在元件库列表窗口选择“Simulation-S-Param”项,在该面板中选择S-parameter模拟控制器和端口Term,将其放到原理图中。
双击电容“C2”并修改其参数。
低通滤波器原理图如下图1所示:
3,电路仿真
1)设置S参数控件参数
(1)双击S参数控件,打开参数设置窗口,将“Step-size”设置为0.5GHz;
(2)选中【Display】选项卡,在此列出了所有可以显示在原理
图中的仿真控件参数,选中需要显示的参量;
(3)单击“OK”按钮,保存返回。
2)显示仿真数据
(1)执行菜单命令【Simulate】/【Simulate】,开始仿真;
(2)弹出状态窗口,显示仿真状态的相关信息;
(3)仿真完成后,若没有错误,可以通过数据显示窗口查看仿真结果,数据显示窗口左上方显示当前设计名称为“lpf1”,该窗口可以把仿真数据以表格、圆图或等式的形式显示出来;
(4)单击矩形图图标后会弹出矩形图设置对话框,选择要显示的S(2,1)参数—>单击按钮》Add》—>选择单位为dB,然后单击“OK”按钮,显示低通滤波器的响应曲线;
(5)执行命令菜单【Marker】/【New】,将三角标志放置到仿真曲线上,选中该标志,可用键盘和鼠标控制其位置。
3)保存数据窗口
4)调整滤波器电路
(1)单击原理图窗口中的四角标志,使原理图自动调整显示方式,与窗口大小相适应;
(2)在“lpf1”原理图窗口中选择L1和C2,对参数进行调节;
(3)改变参数时仿真曲线也会发生适时改变,同时三角标志也会自动调整到最新的曲线上;
(4)在调节过程中,要更新原理图中相应元件的参数值。
(5)调整到仿真曲线达到技术指标后,单击“Close”按钮,保
存该参数。
仿真曲线如图2所示:
图一电路原理图
图2 仿真曲线
四、设计结果
由仿真曲线可以观察得到,当频率为4.5GHz时,dB=-2.324<-3,满足条件,此时L1=1.5nH,C2=2.4pF。
六、实验总结:
本次实验是我们第一次进行的ADS2009的相关实验,首先我们按照课本的安装顺序安装ADS2009仿真软件,并按要求使用该软件设计了一个低通滤波器,而且仿真成功,得到了理想的实验数据。
在实验操作过程中,我逐渐熟悉了ADS20009仿真软件的各项功能,并且能够熟练操作,这为将来使用该仿真软件打下了基础。