微波电路综合实验

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。

微波通信概述微波无线通信是以空间电磁波为载体传送信息的一种通信方式，构建微波无线通信时不需要用线缆连接发信端和收信端。

因而在航空航天通信、海运和个人移动通信以及军事通信等方面，微波无线通信是其它通信方式所不可替代的。

微波通信是一种先进的通信方式，它利用微波（载频）来携带信息，通过电波空间同时传送若干相互无关的信息，并且还能再生中继。

由于微波具有频率高、频带宽、信息量大的特点，因此被广泛地应用于各种通信业务中。

如微波多路通信，微波接力通信，散射通信，移动通信和卫星通信等。

同时，用微波各波段的不同特点可实现特殊用途的通信，具体如下：A. S-Ku波段的微波适于进行以地面为基地的通信；B. 毫米波适用于空间与空间之间的通信；C. 毫米波段的60GHz频段的电波大气衰减大，适用于近距离的保密通信；D.90GHz频段的电波在大气中衰减很小，是一个无线电窗口频段，适用于地—空和远距离通信。

E.对于很长距离的通信L波段更适合。

微波通信的主要特点根据所传输基带信号的不同，微波通信又分为两种制式。

用于传输频分多路——调频（FDM-FM）基带信号的系统称作模拟微波通信系统。

用于传输数字基带信号的系统称作数字微波通信系统。

后者又进一步的分为PDH微波和SDH微波通信两种通信体制。

SDH微波通信系统是未来微波通信系统发展的主要方向，利用调制和复用技术，一条微波线路可以传送大量的信息。

这是微波通信的一个主要优点，例如，一个标准的4GHz微波载波，带宽约为10%~20%，可以传送几万条电话信道或几十万条电视信道。

微波通信系统的组成微波通信传输线路的组成形式可以是一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支.但不论哪种组合形式,主要是有由微波终端站、中继站和分路站等组成的。

如图所示：终端站中继站再生中继站终端站微波微带电路系统实验设计平台一、适用范围本设计平台主要面向各大中专院校微波通信工程、电子工程、通信工程等专业开设的《微波技术》、《微波电路》、《天线原理》、等课程的实验教学及课程设计、毕业设计而研制的最新产品。

微波技术基础实验报告实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量班级：学号：姓名：华中科技大学电子信息与通信工程学院一实验目的学习矢量网络分析仪的基本工作原理；初步掌握A V365380矢量网络分析仪的操作使用方法；掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数；通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。

二实验内容矢量网络分析仪操作实验A．初步运用矢量网络分析仪A V36580，熟悉各按键功能和使用方法B．以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪A V36580测量微波电路的S参数。

微带传输线测量实验A．使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。

B．测量1/4波长传输线在开路、短路、匹配负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。

C．观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。

三系统简图矢量网络分析仪操作实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测试RF带通滤波器的散射参数（S11、S12、S21、S22）来熟悉矢量网络分析仪的基本操作。

微带传输线测量实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测量微带传输线的端接不同负载时的S 参数来了解微波传输线的工作特性。

连接图如图1-10所示，将网络分析仪的1端口接到微带传输线模块的输入端口，另一端口在实验时将接不同的负载。

四实验步骤矢量网络分析仪操作实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数（起始频率600 MHz、终止频率1800 MHz、功率电平设置为-10dBm）步骤三连接待测件并测量其S参数步骤四设置显示方式步骤五设置光标的使用微带传输线测量实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数（起始频率100 MHz、终止频率400 MHz、功率电平设置为-25dBm）步骤三连接待测件并测量其S参数1．按照装置图将微带传输线模块连接到网络分析仪上；2．将传输线模块接开路负载（找老师要或另一端空载），此时，传输线终端呈开路。

AWR射频微波电路设计与仿真教程课程实验报告实验名称DBR带通滤波器、功率分配器与耦合器设计i、功率分配器设计一、实验目的设计一个2路等分功率分配器，采用微带电路结构。

输入端特性阻抗Z＝50Ω，工作频率f0＝3GHz，要求S11、S23＜-30dB:基板参数εr＝9.8，H＝1000um，T＝18um。

基本内容:测量特性指标S11、S21、S23(单位dB)与频率(0.5f0～1.5f0)的关系曲线。

调节微带线的尺寸，使功分器的性能达到最佳。

进阶内容:进行版图设计，包括元件封装、布线调节，尤其是 MTRACE2元件的布线扩展内容:利用自动电路提取(ACE)技术，提取电磁模型，进一步缩小版图尺寸。

二、实验仪器硬件：PC；软件：AWR Design Environment 10三、实验步骤⑴初始参数计算根据设计要求，在应用软件进行仿真设计之前，首先需要确定功率分配器的结构，进行电路初值计算。

一个2路等分功率分配器的结构如图4-6所示。

图中，Z0＝5092，Za、2o的长度均为o4。

其他参数计算:Zo＝Z，Zo＝Zos＝V2Zo，Za＝Zas＝Z，R＝2Z0将计算结果填入表4-1。

⑵电路图仿真与分析1、创建新工程（命名为Ex4.emp）2、设置单位（GHz、Ohm、um）3、设置工程频率（单位GHz，start为1.5，stop为4.5，step为0.01）4、创建原理图5、版图细调检查MTRACE2元件，对该元件进行布线操作，微调之后得到结果如下：6、版图对比分析得到MTRACE2 X1元件参数值为：DB { 2800,1807.134,2412 }umRB { 270,180,270 }W 406L 10004.739BType 2M 0.6对比图表如下：将布线向左侧版图靠拢，会得到不一样的仿真结果。

⑷电磁提取分析一、A CE分析1、添加提取器（STACKUP元件、EXTRACT模块）2、选择提取原件3、提取4、提取出的电磁结构如下图：进行电磁电路联合仿真，得到如下图所示：5、版图小型化调整结果如下：2D结构：6、提取三维电磁电路模型如下：6、进一步压缩版图尺寸得到的模型和分析结果如下：二、A XIEM分析AXIEM分析过程与ACE相似，只是将Simulator项改成AXIEM，不再赘述。

微波技术与计算机仿真实验报告实验一史密斯圆图与传输线理论的关系1.1不同负载阻抗所对应的传输线工作状态及其在史密斯圆图上对应的区域；实验步骤：1.连接负载、传输线和微波端口,传输线长度电路连接如图所示：2.进一步将负载阻抗设置为50欧姆，传输线阻抗设置为50欧姆，传输线长度为0，衰减为0，微波端口阻抗也设置为50欧姆。

3.分析计算后，在阻抗圆图上观察反射系数的位置，将结果填入实验记录；4. 将负载阻抗实部设置为小于50欧姆，虚部为零，其余设置不变，分析后，在阻抗圆图上观察反射系数的位置，将结果填入实验记录；5.将负载阻抗实部设置为大于50欧姆，虚部为零，其余设置不变，分析后，在阻抗圆图上观察反射系数的位置，将结果填入实验记录；6.负载阻抗的实部不变，将负载阻抗的虚部设置为大于0，其余条件不变，分析后，在阻抗圆图上观察反射系数的位置，将结果填入实验记录；7.负载阻抗的实部不变，将负载阻抗的虚部设置为小于0，其余条件不变，分析后，在阻抗圆图上观察反射系数的位置，将结果填入实验记录；8.将负载阻抗的实部设置为0，虚部为分别设置为0、大于0，小于0和10000，其余条件不变，分析后，在阻抗圆图上观察反射系数的位置，将结果填入实验记录；1.2 反射系数沿传输线变化在阻抗圆图上的轨迹的观察研究1.如图1示连接负载、传输线和微波端口，将频率设置为固定频率。

2.将负载阻抗设置为复数，其余参数不变；3.改变传输线的长度，从0到λ/2变化（分别选6个以上长度以上进行计算仿真），观察反射系数随传输线长度改变在阻抗圆图上位置的变化，填入实验报告4.将传输线的衰减值设置为有限值（如5），其余参数不变，重复步骤3，观察反射系数随传输线长度改变在圆图上的变化，将结果填入实验报告。

5.对步骤2.3和2.4的结果进行分析和比较，总结反射系数幅度和相位随参考面变化的规律并写入实验报告实验内容反射系数沿传输线变化在阻抗圆图上轨迹的研究（3）负载阻抗改变与反射系数在阻抗圆图上的变化轨迹的关系1 如步骤1.2图1所示连接负载、传输线和微波端口，将频率设为固定值，传输线的长度设置为0，负载阻抗设置为复数，其余参数不变；2 改变负载阻抗的实部（从小到大变化），虚部不变，观察阻抗圆图上反射系数的变化轨迹，记录结果；3改变负载阻抗的虚部（从小到大变化），实部不变，观察阻抗圆图上反射系数的变化轨迹，记录结果；实验二阻抗匹配的计算机仿真设计2.1 1/4波长阻抗变换器的设计（1）对复数阻抗负载在50欧姆传输线系统中，用1/4波长阻抗变换器进行匹配。

微波综合特性研究实验报告摘要：本实验以微波分块器为研究对象，结合实验数据对其综合特性进行研究和分析。

通过对微波分块器的不同参数和频率的测试以及数据处理，得到了一组完整的综合特性曲线，展现了微波分块器的抗干扰性、运行稳定性和适应性。

该实验结果表明，微波分块器具有较好的综合性能和实用价值。

关键词：微波分块器，综合特性，抗干扰性，运行稳定性，适应性引言：微波信号的传输和处理是高频电路技术的重要研究领域。

微波分块器作为微波器件中的一种重要组成部分，被广泛应用于微波系统、雷达、通信等领域。

为了评估微波分块器的工作效果，需要对其综合特性进行研究和分析。

本实验通过对微波分块器的性能测试和数据处理，探究了微波分块器的综合特性，为其在实际应用中提供了参考依据。

实验部分：1. 实验装置和测试原理实验采用的微波分块器测试装置主要包括信号发生器、功率计、频谱分析仪和示波器等仪器。

所使用的信噪比高的微波分块器品牌采用的是T型结构，能够将微波信号按照一定的比例分配到其不同的输出端口上，具有较好的性能。

2. 实验步骤和数据处理（1）测量微波分块器不同端口的输入输出功率，并计算分块器的转换损耗；（2）测量不同频率下微波分块器的透过系数、反射系数和隔离系数；（3）测试微波分块器在不同输入功率下的输出稳定性，并记录数据；（4）根据实验数据绘制微波分块器各个参数的综合特性曲线，并进行分析和讨论。

结果和讨论：通过实验数据处理和分析，得到了微波分块器的透过系数、反射系数和隔离系数随频率、输入功率等不同参数的变化曲线。

同时，根据实验观测结果，可以看出微波分块器具有较好的抗干扰性和适应性，可以在一些噪声较大的环境中正常运行。

此外，通过计算和对比微波分块器的转换损耗和输出功率稳定性，可以得出该微波分块器的运行稳定性较好，基本能够满足大多数应用场合的需要，同时具有较高的实用价值。

结论：微波分块器综合特性的研究对于评估其功能和适应性具有重要意义。

电子科技大学实验报告学生姓名：宫大鹏学号：201222040406指导教师：张小川电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 宫大鹏 学 号： 201222040406 指导教师：张小川 实验地点： 科研楼701实验时间：2012.10一、 实验室名称：微波通信专业学位实验室 二、 实验项目名称：微波控制电路的设计及测试 三、 实验原理：微波控制电路根据其用途分类，主要包括以下三种情况：（1）微波信号传输路径通断或转换——微波开关，脉冲调制器等；（2）控制微波信号的大小——电控衰减器，限幅器，幅度调制器等；（3）控制微波信号的相位——数字移相器，调相器等。

控制电路广泛用于微波测量、微波中继、雷达、卫星通信等系统。

本实验重点讲解微波SPST 和SPDT 的工作原理、设计及开关、环形器、隔离器主要电性能指标的测试。

衡量开关的电性能指标有：工作频率范围，插入损耗，隔离度，功率容量等。

具体定义为：1. 工作频率范围，指满足各项指标要求的频率范围，用起止频率表示；2. 插入损耗，是开关导通时传到负载的实际功率与理想开关传到负载的功率之比；3. 隔离度，是开关断开时负载上的实际功率与理想开关传到负载的功率之比； 如果用二端口网络参量表征开关网络特性，则开关的插入损耗和隔离度的定义可用（1-1）式表达()11lg 10lg10221--== S P P L outa1.二极管开关工作原理由二极管实现SPST分为串联型和并联型，其原理电路及等效电路如图3-1所示。

在串联型电路中，器件呈低阻抗时，对应开关的导通状态，信号沿传输线传输。

当器件呈高阻抗时，对应开关断开。

在并联型电路中，情况正好相反，当器件呈高阻时，信号可传送至负载。

器件呈低阻时，电路近似短路，信号几乎全部反射。

单刀双掷开关常用于实现共用天线收发信机中接收支路和发射支路间的相互转换。

与SPST相似，SPDT按PIN管联接方式，也可分为并联型和串联型两种电路，电路原理图如图3-2所示。

一、实验目的1. 理解射频微波的基本原理和关键技术。

2. 掌握射频微波元件的特性参数测量方法。

3. 熟悉射频微波系统的搭建和调试技术。

4. 提高对射频微波电路设计和分析能力。

二、实验原理射频微波技术是现代通信、雷达、遥感等领域的重要技术。

本实验主要涉及以下原理：1. 射频微波传输线：了解射频微波传输线的种类、特性及其在射频微波系统中的应用。

2. 射频微波元件：掌握射频微波元件（如衰减器、隔离器、滤波器等）的工作原理和特性参数。

3. 射频微波系统：了解射频微波系统的组成、工作原理和调试方法。

三、实验内容1. 射频微波传输线测量：使用矢量网络分析仪测量微带传输线的特性参数（S参数）。

2. 射频微波元件测量：测量衰减器、隔离器和滤波器的特性参数（如插入损耗、隔离度、带宽等）。

3. 射频微波系统搭建：搭建一个简单的射频微波系统，并进行调试。

四、实验步骤1. 实验一：射频微波传输线测量（1）准备实验设备：矢量网络分析仪、微带传输线、测试夹具等。

（2）设置测试参数：起始频率、终止频率、步进频率等。

（3）连接设备：将矢量网络分析仪、微带传输线和测试夹具连接好。

（4）进行测试：启动矢量网络分析仪，进行S参数测量。

（5）分析结果：根据测量结果，分析微带传输线的特性参数。

2. 实验二：射频微波元件测量（1）准备实验设备：矢量网络分析仪、衰减器、隔离器、滤波器等。

（2）设置测试参数：起始频率、终止频率、步进频率等。

（3）连接设备：将矢量网络分析仪、射频微波元件连接好。

（4）进行测试：启动矢量网络分析仪，进行特性参数测量。

（5）分析结果：根据测量结果，分析射频微波元件的特性。

3. 实验三：射频微波系统搭建（1）设计系统方案：根据实验要求，设计射频微波系统方案。

（2）搭建系统：按照设计方案，搭建射频微波系统。

（3）调试系统：对系统进行调试，确保系统正常工作。

（4）测试系统：对系统进行测试，验证系统性能。

五、实验结果与分析1. 射频微波传输线测量结果：测量得到微带传输线的S参数，分析其特性参数。

微波实验实验报告姓名：杜文涛班级：05116班学号：050489班内序号：08指导老师：徐林娟实验四微带功分器一、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与仿真。

二、实验原理：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。

下图是二路功分器的原理图。

图中输入线的阻抗为Z0，两路分支线的特性阻抗分别为Z02 和Z03，线长为λg/4，λg/4 为中心频率时的带内波长。

图中R2 和R3 为负载阻抗，R为隔离电阻。

对功分器的要求是：两输入口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 口无反射。

下面根据上述要求，确定Z02, Z03,R2,R3 及R 的计算式。

设2 口，3 口的输出功率分别为P2，P3，对应的电压为V2，V3。

根据对功分器的要求,则有P3=k2P2|V3|2/R3=k2|V2|2/R2式中k 为比例系数。

为了使在正常工作时，隔离电阻R 上不流过电流，则应V3=V2于是得R2=k2R3若取R2=kZ0则R3=Z0/k因为分支线为λg/4，故在1 入口处的输入阻抗为：Z in2=Z022/R2Z in3=Z032/R3为使1 口无反射,则两分支线在1 处的总输入阻抗应等于引出线的Z0,即Y0=1/Z0= R2 /Z022 +R3 /Z032若电路无损耗,则|V1|2/ Z in3 =k2|V1|2 /Z in2式中V1 为1 口处的电压所以Z02 = k2 Z03Z03 =Z0[(1+ k2)/k3]0.5Z02=Z0[(1+ k2)k]0.5下面确定隔离电阻R 的计算式。

跨接在端口2，3 间的电阻R，是为了得到2，3 口之间互相隔离的作用。

当信号1 口输入，2,3 口接负载电阻R2 ,R3 时，2,3 两口等电位，故电阻R 没有电流流过，相当于R 不起作用；而当2 口或3口的外接负载不等于R2 或R3 时，负载有反射，这时为使2,3 端口彼此隔离，R 必有确定的值，经计算R= Z0(1+ k2)/k 图中两路带线之间的距离不宜过大,一般取2~3 带条宽度,这样可使跨接在两带线之间电阻的寄生效应尽量小.为了匹配需要在引出线Z0与2，3端口之间各加一段λg/4阻抗变换段。

微波电基本振子实验总结一、引言微波电基本振子是一种重要的电子器件，广泛应用于通信、雷达、导航等领域。

本文旨在总结微波电基本振子实验的基本原理、实验过程和实验结果，以及对实验结果的分析和讨论。

二、实验原理微波电基本振子是一种能够产生稳定频率的电路，其基本原理是利用谐振电路在特定频率下形成自激振荡。

在实验中，我们采用了微波管二极管作为振荡器的主要元件，通过调节外部电路的参数，使得振荡器在特定频率下工作。

三、实验过程1. 准备实验所需的仪器和元件，包括微波管二极管、电源、频率计等。

2. 搭建实验电路，按照实验指导书给出的电路图连接各个元件。

3. 打开电源，调节频率计的刻度，使得其显示的频率在微波频段。

4. 调节微波管二极管的工作状态，使得振荡器开始工作。

5. 使用频率计测量振荡器的输出频率，并记录下来。

6. 根据实验要求，调节外部电路的参数，观察振荡器的输出频率的变化。

7. 经过一系列实验，收集实验数据。

四、实验结果通过实验，我们得到了一系列振荡器在不同条件下的输出频率数据。

根据这些数据，我们可以发现振荡器的输出频率与外部电路的参数有关，例如电容、电感等。

同时，我们也观察到了振荡器的输出频率在一定范围内是稳定的，符合我们的预期。

五、结果分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 外部电路的参数对振荡器的输出频率有明显影响，这是因为振荡器的工作原理是利用谐振电路的特性。

2. 在一定范围内，振荡器的输出频率是稳定的，这是因为微波管二极管具有较好的稳定性。

3. 实验结果与理论分析基本吻合，验证了微波电基本振子的工作原理和设计方法的正确性。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微波电基本振子的工作原理和实验方法。

实验结果表明，微波电基本振子是一种能够产生稳定频率的电路，具有重要的应用价值。

同时，我们也学习到了实验过程中的注意事项和技巧，提高了实验操作的能力。

七、展望微波电基本振子是微波技术领域的重要组成部分，未来还有很多研究方向和应用前景。