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微波仿真实验北邮通信工程————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ信息与通信工程专业微波仿真实验报告班级: 2０092111１９学号：０921056Ｘ班内序号：23姓名：ＸX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。
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。
三、实验内容已知：输入阻抗Ｚｉn=7５Ω负载阻抗 Zｌ=(64＋j７5）Ω特性阻抗 Z0=7５Ω介质基片面性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＝λ/4，两分支线之间的距离为d2＝λ/8。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅值从1.8GＨz至2.２ＧＨｚ的变化。
四、实验步骤1.建立新项目，确定项目频率,步骤同实验１的1-3步。
电磁场与微波仿真实验教程
电磁场仿真实验是电磁场理论课程中非常重要的一环，通过仿真实验可以加深学生对于电磁场及其应用的理解，并且从实际中提高了学生的动手实践能力。
本文将向大家介绍电磁场与微波仿真实验教程。
1. 实验目的
通过对电磁场仿真实验的学习，达到以下目的：
1）熟练掌握电场、磁场的分布特性；
2）掌握典型的电磁场问题的求解方法；
3）掌握微波传输理论及其在工程中的应用；
4）掌握电磁场仿真软件的使用方法。
2. 实验内容
本实验涉及到的内容主要有：
2）电容器、电感器、共振器、传输线等典型电磁场问题的求解；
3. 实验设备
本实验主要使用Ansys电磁场仿真软件。
4. 实验步骤
1）学生需要独立完成仿真实验和报告撰写工作；
2）学生需要根据课件资料学习仿真软件的基本操作，包括建立仿真模型，设定仿真参数，运行仿真程序等；
3）学生需要选择一个电磁场仿真实验题目进行仿真实验，理解仿真实验过程，并且掌握解决典型电磁场问题的方法；
4）学生需要根据学习成果，撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、仿真结果分析等。
5. 实验注意事项
2）学生需要注意安全事项，遵守实验室规章制度；
3）学生需要独立思考和创新，加深对电磁场理论和应用的理解和掌握。
6. 实验总结
通过电磁场仿真实验的学习，使学生加深了对电磁场理论与应用的理解和掌握，并且掌握了电磁场仿真软件的使用方法。
学生通过自主选择模型，独立完成仿真实验和报告撰写工作，培养了学生的实践能力和创新思维。
1、 传输线阻抗公式2、半波长阻抗重复性3、1/4波长阻抗倒置性4、 反射系数1）定义：反射波与入射波之比2）无耗传输线上反射系数的模不变5、 驻波比1）定义：电压或电流波的最大值与电压或电流波的最小值之比特性阻抗和传播常数是反映传输线特性的特征量 6、 行波状态(匹配状态)当Z L =Z C 时， ，亦即匹配时：无反射波，即行波状态电压与电流同相 tan ()tan L c in c c L Z jZ l Z l Z Z jZ lββ+=+(()2in in Z l n Z l λ+=2[(21)4()c inin Z Z l n Z l λ++=2-Γ=Γj lL eβΓ=ΓL in C in C Z Z Z Z -Γ=+L C L L CZ Z Z Z -Γ=+(1)()(1)in CZ z Z +Γ=-Γmax min 11U U ρ+Γ==-Γ0L Γ=00j zj z ccU U U e U U I e Z Zββ++-+-====在时域电压电流振幅沿线不变相位随线长增加而连续滞后阻抗沿线不变，等于特性阻抗负载吸收了全部功率行波状态即传输线匹配状态，这时传输效率最高、功率容量最大、无反射，是传输系统追求的理想状态。
7、 驻波状态（全反射） 1）、短路线负载端短路 －全反射。
短路时，反射系数为－1 Z=0处（负载端）, UL=0离负载L 处（Z=-l ），有()()()()00,cos 1,,cu t z U t z i t z u t z Z ωβϕ+=-+=001CU U I U Z ++==0z θϕβ=-1,0==Γρin L cZ Z Z ==in L P P P+==0,1L L Z =Γ=-0000()2sin 2()cos j z j z j z j zc c U U e e jU z U U I e e z Z Z ββββββ+-+++-=-=-=+=22(2)tan 0()11in c in j l j l j l L L LU Z jZ lI P l e e e ββπββρ--±-===Γ=Γ=-=+Γ==∞-Γ短路线的几个特点：电压、电流的驻波分布：随时间变化时具有固定的波腹、波节点。
