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开题报告 AWR平台下的微波电路设计与仿真分析————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2012 届本科毕业设计(论文）开题报告题目年级专业班级学号学院姓名指导教师职称毕业设计（论文)AWR平台下的微波电路设计与仿真分析题目一、课题来源、研究的目的和意义、国内外研究现状及分析微波理论和微波技术的技术是19世纪科学家和数学家奠定的。
1873年麦克斯韦总结了拉普拉斯、泊松、法拉第、高斯等人的研究，提出了电磁场的基本规律和电磁波传播的假说，并指出光也是电磁能量的一种形式。
有麦克斯韦等人建立和完善了麦克斯韦方程。
后由赫兹在1887—1891年做了一系列的实验,完善了麦克斯韦的电磁波理论。
20世纪初无线电技术的快速发展主要发生在高频到甚高频范围。
20世纪40年代第二次世界大战期间，雷达的出现和发展使微波理论和技术得到了人们的根本上的重视。
随后微波在通信领域得到迅速的发展.Microwave Office是AWR公司推出的微波EDA软件，为微波平面电路设计提供了最完整，最快捷和最精速的解答。
它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。
对于由集成元件构成的电路,用电炉的方法来处理较为简便;该软件设有“VoltaireXL”的模拟器来处理继承总原件构成的平面微波电路问题,而对于有具体的微带几何图形构成的微波平面电路，则采用场的方法较为有效，；该软件采用的是“EMsight”的模拟器来处理任何多层面结构的三维电磁场的问题。
“VoltaireXL”模拟器内设有一个元件库，在建立电路模型时，可以调出微波电路所用的原件，其中无源器件有电感，电阻、电容、谐振腔、微带线、带状线、同轴线等，非线性元件有双极晶体管、场效应晶体管、二极管等。
“EMsight”模拟器是一个三维电磁场模拟程序包，可用于平面高频电路和天线结构分析。
电子与信息工程系模电实验实验日期：2016.4.15 班级：2015级应用物理学实验名称：功率放大电路的仿真测试姓名：实验成绩：学号：一、实验目的（1）了解OTL、OCL功率放大器的基本工作原理和参数测试。
（2）对比分析OTL功率放大器和OCL功率放大器的性能差异。
二、原理与说明功率放大器根据功放管平均导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角的大小），分为以下4种工作状态。
（1）甲类工作状态：甲类工作状态下，在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用，集电极电流始终是流通的，即导通角A等于180°。
（2）乙类工作状态：乙类工作状态下，晶体管的发射结在输入信号的半周期内正向运用，在另外半个周期内反向运用，晶体管半周期导电半周期截止。
集电极电流只在半周期内随信号变化，而在另半个周期截止，即导通角A等于90°。
（3）甲乙类工作状态：它是介于甲类和乙类之间的工作状态，即发射结处于正向运用的时间超过半个周期，但小于一个周期。
即导通角A大于90°小于180°。
（4）丙类工作状态：丙类工作状态:丙类工作状态下，晶体管发射结处于正向运用的时间小于半个周期，集电极电流的时间不到半个周期，即导通角A小于90°。
图4.4.2 OCL功率放大器原理图4.4.3为单电源供电互补推挽功率放大器。
三、实验内容1.OCL功率放大器测量1)按照图4.4.2所示输入自己的OCL实验电路。
并测量晶体管的静态工作，判断器件工作状态。
表格1.1.1开关闭合开关断开Q1 Q2 Q1 Q2I B12.012pa 12.012pa 55.511na 1.691naI C1201ma 1.201ma 1.201ma 1.201mnaU CE12v 12v 12v 12v2)峰值)，在开关J1闭合和断开条件下，用双踪示波器观察输入输出波形。
J1断开时：J1闭合时：J1断开时：3)测量输出信号为3V时放大器的输出功率和电源消耗功率，并计算此时的放大器效率；逐渐增大输入信号，在没有出现明显失真条件下，再测量此时的输出效率、电源功率和功效，记录测量值于表格1.1.1和1.1.2中。
南昌大学实验报告学生姓名： 王晟尧 学号： 6102215054 专业班级: 通信152班 实验类型：□验证 □综合 □设计 □创新 实验日期： 实验成绩:音频功率放大电路设计一、设计任务设计一小功率音频放大电路并进行仿真。
二、设计要求已知条件：电源9±V 或12±V;输入音频电压峰值为5mV ；8Ω/0.5W 扬声器；集成运算放大器(TL084）;三极管（9012、9013）；二极管（IN4148）；电阻、电容若干基本性能指标：P o ≥200mW （输出信号基本不失真);负载阻抗R L ＝8Ω;截止频率f L ＝300Hz,f H ＝3400Hz扩展性能指标:P o ≥1W （功率管自选）三、设计方案音频功率放大电路基本组成框图如下：话音放大器滤波器功率放大器话筒输出扬声器音频功放组成框图由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,通过话音放大器不失真地放大声音信号,其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗；滤波器用来滤除语音频带以外的干扰信号；功率放大器在输出信号失真尽可能小的前提下，给负载R L（扬声器）提供一定的输出功率.应根据设计要求，合理分配各级电路的增益,功率计算应采用有效值。
基于运放TL084构建话音放大器与宽带滤波器，频率要求详见基本性能指标。
功率放大器可采用使用最广泛的OTL （Output Transformerless）功率放大电路和OCL(Output Capacitorless)功率放大电路,两者均采用甲乙类互补对称电路，这种功放电路在具有较高效率的同时，又兼顾交越失真小，输出波形好,在实际电路中得到了广泛的应用.对于负载来说，OTL电路和OCL电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们利用射极跟随器的优点——低输出阻抗,提高了功放电路的带负载能力,这也正是输出级所必需的。
由于射极跟随器的电压增益接近且小于1，所以,在OTL电路和OCL电路的输入端必须设有推动级,且为甲类工作状态，要求其能够送出完整的输出电压；又因为射极跟随器的电流增益很大,所以，它的功率增益也很大，这就同时要求推动级能够送出一定的电流。
微波实验报告--------创建功放电路实验步骤：1.创建一个工程（project），命名，选择好保存的位置。
2.设置预设工程单位：将电感的单位设置为μH。
3.创建一个新的Schematic。
在Project下Add schematic下选择New schematic，创建一个新的Schematic,命名，保存。
4. 单击右侧窗口左下方的Elem 标签，出现一个工作窗口，用其中的BLT11_chip，IVCURVEI和地组建一个如下电路。
5.对IVCURVEI元件数值进行编辑。
编辑后如下表所示。
6.增加一个IVCURVEI元件的测量曲线。
右击Graphs，选择添加一个Graph,命名为“IV BJT”，图表类型为Rectangular。
7.右击IV BJT，选Add Measurement，在出现的弹出工作单元中，meas. 类型（Meas. Type）选非线性电流（Nonlinear Current），随后Measurement 选项选IV Curve 。
Data Source Name 选IV Curve。
8.点Analyze进行分析。
结果如下：9再创建一个新的Schematic。
在Project下Add schematic下选择New schematic，创建一个新的Schematic,命名，保存。
10. 单击右侧窗口左下方的Elem 标签，出现一个工作窗口，用其中的BLT11_chip，IVCURVEI，电感（IND），电阻（RES），电压源(DCVS)，电流表(I_METER)，电压表(V_METER)和地组建电路，并设置参数使之如下图所示：11.添加直流电压和电流的测量。
右击Graphs，选择添加一个Graph,命名为“DC Bias”，图表类型为Tabular。
12. .右击DC Bias，选Add Measurement，在出现的弹出单元中，meas. 类型（Meas. Type）选非线性电流，随后Measurement 选项选Icomp 。
功率放大器实验报告功率放大器实验报告引言功率放大器是电子电路中常见的一种设备，用于将输入信号的功率放大到较大的输出功率。
它在各个领域中都有广泛的应用，如音频放大器、射频放大器等。
本实验旨在通过搭建一个简单的功率放大器电路并进行测试，以了解功率放大器的基本原理和性能。
实验目的1. 了解功率放大器的基本原理和工作方式；2. 掌握功率放大器电路的搭建方法；3. 测试功率放大器的性能指标，如增益、频率响应等。
实验器材1. 功率放大器芯片；2. 电容、电阻等被动器件；3. 示波器、信号发生器等测试仪器。
实验步骤1. 搭建功率放大器电路根据给定的电路图，按照电路原理进行连接，注意器件的极性和接线的正确性。
2. 测试电路的直流工作点将示波器的探头连接到输出端，调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形。
通过调节电阻和电容的值，使得输出信号的直流偏置点处于合适的范围。
3. 测试电路的交流增益将示波器的探头连接到输入端和输出端，调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形。
通过测量输入和输出信号的幅度，计算得到功率放大器的增益。
4. 测试电路的频率响应在一定范围内改变信号发生器的频率，测量输出信号的幅度和相位，绘制功率放大器的频率响应曲线。
实验结果与分析通过实验测量和计算，得到了功率放大器的增益和频率响应曲线。
根据实验结果可以发现，功率放大器在一定频率范围内具有较好的增益和线性特性。
然而，随着频率的增加，放大器的增益会逐渐下降，这是由于被动器件的频率特性等因素所致。
同时，功率放大器还存在着一些非线性失真问题，如交趾失真和截止失真等，这些问题需要在实际应用中进行进一步的优化和改进。
结论通过本次实验，我们深入了解了功率放大器的基本原理和性能指标。
通过搭建电路并进行测试，我们成功获得了功率放大器的增益和频率响应曲线。
这些实验结果对于我们进一步理解和应用功率放大器具有重要的参考价值。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的功率放大器，并进行相应的电路设计和优化，以实现更好的性能和效果。
微波实验报告实验名称：集总参数元件滤波器实验步骤：1．创建一个工程，命名，选择好保存的位置。
2．创建一个原理图，命名为“lpf”。
3．单击右侧窗口左下方的Elem 标签，出现一个工作窗口，用里面的电感(IND)和电容(CAP)元件以及Schematic下的Add Port和Add Ground画出符合要求的低通滤波器的电路图，如下图所示。
4．指定仿真频率。
单击右侧窗口左下方的Proj 标签，在出来的窗口中找到Project Options，双击它，在弹出的工作窗中选择Frequency Value 标签，确定仿真频率始自100MHz，终于1000MHz，间距为10MHz,点击Apply，再点OK。
5.右击Graphs，选择添加一个Graph,命名为“s21 and s11”。
6.双击“s21 and s11”项，选择“Add Measurement”，在弹出的窗口中设定各参数，如下图所示。
7点击Analyze按钮进行仿真。
仿真结果如下图所示。
8．调试电路。
单击工具箱中的Tume Tool按钮。
移动图标到电路图的L1,:L4,C1,C3元器件上，点击它们的数值，使之变色。
9在Simulate下选Tune。
弹出一个工作窗。
修改参数使之如下图所示。
10. 在Schematic下选Add Equation。
在原理图出现的方框中输入“Lin=15”。
重复一次，输入“Cin=8”。
并在原理图中将L1,L4,C1,C3的值分别改为Lin,Lin,Cin,Cin。
11. 单击右侧窗口左下方的Var 标签。
在出现的窗口中点“lpf”下的“lpf Equations”，在其下的窗口中的Lin,Cin均点“O”，将两者都定为变量。
如图所示。
12．加上优化目标。
点Proj标签，右击Optimizer Goals，选Add Opt Goal。
然后出现如下图所示窗口。
13．设定lpf:DB(|S[1,1])为当频率f<500MHz时，s11<-17dB。
实验(shíyàn)一A 整流器非线性分析一．实验(shíyàn)目的1.了解(liǎojiě)非线性二极管整流器工作原理(yuánlǐ)2.学会AWR对电路进行非线性分析及非线性调节二．实验原理所有整流器类别中最简单的是二极管整流器。
在最简单的型式中，二极管整流器不提供任何一种控制输出电流和电压数值的手段。
为了适用于工业过程，输出值必须在一定范围内可以控制。
通过应用机械的所谓有载抽头变换器可以完成这种控制。
作为典型情况，有载抽头变换器在整流变压器的原边控制输入的交流电压，因此也就能够在一定范围内控制输出的直流值。
通常有载抽头变换器与串联在整流器输出电路中的饱和电抗器结合使用。
通过在电抗器中引入直流电流，使线路中产生一个可变的阻抗。
因此，通过控制电抗器两端的电压降，输出值可以在比较窄的范围内控制。
本次试验要求设计一个非线性二极管整流器，添加测量项，调节电阻，观察电压的变化情况，从而去分析二极管的非线性。
三．实验步骤1、完成非线性二极管整流器电路图如下2、设计模拟频率如下3、添加图表(túbiǎo)，往图表中添加测量项Vtime,ACVS.V1，V_Meter.VM1,并分析(fēnxī)电路4、添加图表(túbiǎo)，往图表中添加测量项Vtime,ACVS.V1，V_Meter.VM1,并分析(fēnxī)电路5、使用(shǐyòng)Simulate/Tune tool调节(tiáojié)MAG及R参数观察Graph1和Graph2变化观察得调节MAG会使得测量项ACVS.V1，V_Meter.VM1的幅值变大，而调节R电路特性变化不大。
四．实验总结通过此次试验，学会如何向工程中添加原理图，并成功绘制符合元件参数的原理图。
学会添加图表，往图表中添加非线性测量项。
学会使用Tune tool调节电路中元件的参数，从而观察到改元件参数对电路特性的影响。
一、实验目的1. 理解功率放大器的基本原理和组成。
2. 掌握功率放大器的性能指标及其测量方法。
3. 学习功率放大器在实际电路中的应用。
4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理功率放大器是一种将输入信号放大到足够大的功率以驱动负载的电子电路。
它主要由输入级、中间级和输出级组成。
输入级用于放大输入信号，中间级用于对信号进行进一步的处理，输出级则将信号放大到足够的功率以驱动负载。
功率放大器的主要性能指标包括输出功率、效率、非线性失真、输入阻抗、输出阻抗等。
三、实验器材1. 功率放大器实验板2. 函数信号发生器3. 示波器4. 阻抗箱5. 负载电阻6. 电源7. 连接线四、实验步骤1. 连接电路根据实验板上的原理图，正确连接功率放大器实验电路。
包括连接输入级、中间级和输出级，以及连接信号发生器、示波器、阻抗箱、负载电阻和电源等。
2. 输入信号调节使用函数信号发生器产生一个合适的输入信号，并将其输入到功率放大器的输入级。
3. 观察输出波形使用示波器观察功率放大器的输出波形，分析输出波形的形状、幅度和失真情况。
4. 测量输出功率使用阻抗箱和负载电阻测量功率放大器的输出功率。
根据输出电压和电流，计算输出功率。
5. 测量效率使用功率计测量功率放大器的输入功率和输出功率，计算效率。
6. 测量非线性失真使用失真分析仪测量功率放大器的非线性失真。
7. 测量输入阻抗和输出阻抗使用阻抗箱测量功率放大器的输入阻抗和输出阻抗。
五、实验结果与分析1. 输出波形观察到的输出波形基本为正弦波，但存在一定的失真。
这是由于功率放大器在工作过程中，晶体管特性曲线的非线性引起的。
2. 输出功率测量得到的输出功率为XX瓦，符合实验要求。
3. 效率测量得到的效率为XX%，说明功率放大器的效率较高。
4. 非线性失真测量得到的非线性失真为XX%，说明功率放大器的非线性失真较小。
5. 输入阻抗和输出阻抗测量得到的输入阻抗为XX欧姆，输出阻抗为XX欧姆。
实验四非线性电路仿真姓名：李杰学号：11081536 上课时间：周二下午一．实验目的1.复习分布参数滤波器设计-利用AWR Filter Synthesis Wizard；2.通过实验熟悉三极管的特性曲线图；3.通过一个简单的功率放大器的设计来介绍射频非线性电路的设计与仿真，以此来熟悉非线性电路中的各种参数以及各种非线性元件的使用，熟悉支电路的使用等；4.通过仿真设计熟悉功率放大电路的输出的功率曲线。
二．实验要求1、利用AWR Filter Synthesis Wizard设计集总参数低通滤波器（复习上次课实验内容）要求：截止频率为800MHz，通带内增益大于- 0.5dB，阻带内1000MHz以上增益小于 - 15dB，通带内反射系数要求小于- 10dB。
2、测量BJT特性曲线。
3、利用选择的三极管设计电路，仿真其输出功率曲线。
作业1.复习滤波器设计，用向导设计集总低通截止频率为800MHz，通带内增益大于- 0.5dB，阻带内1000MHz以上增益小于 - 15dB，通带内反射系数要求小于- 10dB。
（分别用巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔型）并比较结果2.使用MWO中的测量元件得到器件三极管的特性曲线图，加入调节，分析动态变化。
3.用此三极管,设计其直流偏置电路,使用谐波平衡仿真来仿真此电路在基波下的输出功率曲线。
分析1端口电压变化时2端口输出波形的变化情况。
4,。
测量I-METER,V-METER参量以及端口1,端口2的一系列参量(Pcomp 等).5.熟悉非线形电路中的各种参数以及各种非线性元件的使用,熟悉支电路的使用.三．实验原理1.滤波器类型：巴特沃斯、切比雪夫与贝塞尔滤波器基本概念。
1)巴特沃斯响应（最平坦响应）巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。
该响应非常平坦，然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB，最终逼近-20ndB/decade的衰减率，其中n为滤波器的阶数。
巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用，其对于维护增益的平坦性来说非常重要。
杭州电子科技大学实验报告
课程名称：电磁场与微波实验
实验名称：功率放大器的设计仿真与分析
一实验目的
学习功率放大器的设计仿真与分析
二实验仪器设备或关键器材
机房计算机和软件：
三实验内容及步骤
1.Choose File > New Project. （建工程） Choose File > Save Project As.
2.Creating a Schematic （画电路图）
3. Placing a Nonlinear Model from the Library
找到器件
4.Editing the IV Curve Meter Element （编辑IV曲线仪元素）
5.Adding an IV Curve Measurement （添加一个IV曲线的测量）
仿真图：
6.Creating a Bias Circuit
7）Adding Schematic Back Annotation（加入图解）
8）Choose Simulate > Analyze.
9）Adding a Harmonic Balance Port
10）Specifying Nonlinear Simulation Frequencies（指定频率非线性仿真）
11)Adding a Large Signal Reflection Coefficient Measurement
12)Adding Subcircuits to a Schematic
15)Creating a Pout vs. Frequency Measurement
仿真图：
16)Creating a Dynamic Load Line Measurement
17)Copying a Schematic in the Project Browser
18)Using Variable Sweeps to Measure IP3 vs Voltage
最后的图像是：。
