Microwave Electronics微波电子学实验报告
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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1/13一、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:2/13(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。
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。
微波技术实验报告北邮一、实验目的本实验旨在使学生熟悉微波技术的基本理论,掌握微波器件的测量方法,并通过实际操作加深对微波信号传输、调制和解调等过程的理解。
通过实验,学生能够培养分析问题和解决问题的能力,为将来在微波通信领域的工作打下坚实的基础。
二、实验原理微波技术是利用波长在1毫米至1米之间的电磁波进行信息传输的技术。
微波具有较高的频率和较短的波长,因此能够实现高速数据传输。
在实验中,我们主要研究微波信号的产生、传输、调制和解调等基本过程。
三、实验设备1. 微波信号发生器:用于产生稳定的微波信号。
2. 微波传输线:用于传输微波信号。
3. 微波调制器:用于对微波信号进行调制,实现信号的传输。
4. 微波解调器:用于将调制后的信号还原为原始信号。
5. 微波测量仪器:包括功率计、频率计等,用于测量微波信号的参数。
四、实验内容1. 微波信号的产生与测量:通过微波信号发生器产生微波信号,并使用频率计测量信号的频率。
2. 微波信号的传输:利用微波传输线将信号从一个点传输到另一个点,并观察信号的衰减情况。
3. 微波信号的调制与解调:使用调制器对微波信号进行调制,然后通过解调器将调制后的信号还原。
4. 微波信号的传输特性分析:分析不同条件下微波信号的传输特性,如衰减、反射、折射等。
五、实验步骤1. 打开微波信号发生器,设置合适的频率和功率。
2. 将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端。
3. 测量传输线上的信号强度,并记录数据。
4. 将调制器连接到传输线的输出端,对信号进行调制。
5. 将调制后的信号通过解调器还原,并测量解调后的信号参数。
6. 分析信号在不同传输条件下的特性,如衰减系数、反射率等。
六、实验结果通过本次实验,我们成功地产生了稳定的微波信号,并测量了其频率和功率。
在传输过程中,我们观察到了信号的衰减现象,并记录了不同传输条件下的信号强度。
通过调制和解调过程,我们验证了微波信号的可调制性和可解调性。
微电子技术实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作,加深对微电子技术的理解,掌握基本的电路设计和实验技能,提高学生的实践能力和动手能力。
二、实验原理微电子技术是一门研究电子器件、电路和系统中微观器件的制造工艺、物理特性、器件特性及其应用技术的学科。
本实验涉及到微电子技术中的基本器件,如二极管、场效应管等。
三、实验内容1. 利用示波器和信号源等工具,对二极管的正向和反向特性曲线进行测量。
2. 利用基本电路元件,如电阻、电容、电感等,设计并搭建一个简单的电路。
3. 使用场效应管并对其进行测试,掌握其工作原理和特性。
四、实验步骤1. 准备工作:连接示波器和信号源。
2. 测量二极管的正向特性曲线:在示波器上设置适当的参数,连接二极管并记录电压-电流特性曲线。
3. 测量二极管的反向特性曲线:更改示波器参数,连接二极管并记录反向漏电流。
4. 搭建简单电路:根据设计要求,选取合适的元件,进行电路搭建。
5. 测试场效应管:通过实验测试场效应管的工作状态,并记录相关数据。
五、实验数据及图表1. 二极管正向特性曲线图(插入图表)2. 二极管反向特性曲线图(插入图表)3. 搭建的简单电路图(插入图表)4. 场效应管测试数据(数据表)六、实验分析通过本次实验,我深刻理解了二极管的正反向特性曲线,掌握了电路设计和搭建的基本技能,并对场效应管有了更深入的了解。
实验过程中,通过数据的分析和曲线的对比,我得出了一些结论,并发现了一些问题需要进一步探讨和解决。
七、实验结论本实验通过对微电子技术中的基本器件进行实际操作,增强了我对电子器件特性的认识,提高了我的实验技能。
通过本次实验,我不仅学到了理论知识,还掌握了实践技能,为将来的学习和工作打下了坚实的基础。
八、参考文献1. 《微电子技术基础》2. 《电子技术实验指导》(以上为实验报告内容,供参考。
)。
微波实验报告实验总结本文旨在总结近期进行的一系列微波实验报告,以汇总该实验的主要内容和结果。
实验的目的是研究微波的特性,以及它们如何与其他物理原理交互。
在实验过程中,首先在实验室中组装了一个用于收发微波信号的微波发射机,并用它来发射不同频率的信号,以评估它们在不同情况下的行为。
在发射不同频率的信号时,我们测量了实验室室内的电磁场强度,以及它们之间的相互作用。
经过数据处理和分析,我们得出了几种实验结果:首先,当微波发射机向实验室传播高频信号时,室内的电磁场强度会发生显著的改变。
当发射的信号频率发生改变时,室内的电磁场强度也随之改变,表明微波信号可以按照一定的频率变化,而不会受到其他外部因素的影响。
其次,在不同的频率组合下,实验结果显示室内的电磁场强度会发生叠加效应。
也就是说,当同时传播两种不同频率的信号时,室内的电磁场强度会比传播单一信号时大得多。
最后,实验还指出微波信号受到空气层的影响很小。
即使在实验室空气层中添加了湿气,电磁场强度也不会受到影响。
总的来说,本次实验得出的结论是:1)微波发射机可以按指定的频率发射信号;2)不同频率的信号可以叠加;以及3)空气层对微波信号的影响很小。
经过本次实验,我们学习到了微波信号的一些基本性质和特点,以及它们与其他物理原理之间的关系。
本次实验将为今后的研究奠定基础,为掌握更多关于微波的知识奠定基础。
经过本次微波实验报告的实施,对室内电磁场的性质有了更深入的了解,并取得了显著的成果。
本次实验体现了实验室团队的良好团队精神,以及探究科学真理的渴望。
该实验的结论及其结果,也许会为今后研究微波信号的科学家提供参考和帮助。
期待将来可以发现更多有趣的结论,为我们对微波信号性质的理解带来新的突破。
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。
第1篇一、实验目的1. 了解微波的基本特性和传播规律。
2. 掌握微波在波导和自由空间中的传播特性。
3. 研究微波与材料的相互作用,如反射、吸收和穿透。
4. 掌握微波测量技术,包括驻波比、衰减和功率测量等。
二、实验原理微波是一种电磁波,其频率范围在300MHz到300GHz之间。
微波具有以下特性:1. 频率高、波长短:微波的频率远高于无线电波,波长较短,因此其衍射和穿透能力较弱。
2. 方向性好:微波传播时,能量主要集中在传播方向上,因此具有较好的方向性。
3. 穿透力强:微波可以穿透某些材料,如纸张、木材和塑料等,但被金属等导电材料反射。
4. 衰减快:微波在传播过程中,会受到大气、水分和杂质等因素的影响,导致能量衰减。
三、实验仪器与设备1. 微波发射器:用于产生微波信号。
2. 微波接收器:用于接收微波信号。
3. 波导:用于传输微波信号。
4. 波导窗:用于连接波导和自由空间。
5. 驻波测量线:用于测量驻波比。
6. 衰减器:用于调节微波功率。
7. 功率计:用于测量微波功率。
四、实验步骤1. 设置实验装置:将微波发射器、波导、波导窗和微波接收器连接好,并调整好实验参数。
2. 测量驻波比:调整微波发射器的频率和功率,观察驻波测量线上的电压分布,记录驻波比。
3. 测量衰减:在波导中插入衰减器,调整衰减量,测量微波功率,记录衰减值。
4. 研究微波与材料的相互作用:将不同材料放置在波导和自由空间之间,观察微波的反射、吸收和穿透情况,记录相关数据。
5. 分析实验数据:根据实验数据,分析微波的特性,如频率、波长、方向性、穿透力和衰减等。
五、实验结果与分析1. 驻波比测量:实验结果显示,驻波比随频率变化而变化,在谐振频率附近驻波比最小。
2. 衰减测量:实验结果显示,微波在波导中传播时,衰减随衰减器插入深度增加而增加。
3. 微波与材料的相互作用:实验结果显示,微波被金属等导电材料反射,被非导电材料吸收或穿透。
六、结论通过本次实验,我们了解了微波的基本特性和传播规律,掌握了微波测量技术,研究了微波与材料的相互作用。
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。
北理工微波实验报告1. 引言微波技术是当今通信领域中非常重要的一项技术。
微波在通信、雷达、卫星导航等方面都有广泛应用。
本实验旨在通过实际操作,熟悉微波实验仪器的使用和微波实验的基本原理。
2. 实验目的- 了解微波实验仪器的组成和基本原理- 掌握微波实验仪器的操作方法- 学习微波实验中的重要参数的测量方法3. 实验装置和仪器本实验使用的实验装置和仪器主要包括:- 微波信号源- 微波导管- 微波频率计- 微波功率计- 微波衰减器- 波导短路器和电阻负载4. 实验步骤4.1 测量微波信号源频率稳定度使用微波频率计测量微波信号源输出频率,并记录。
4.2 测量不同功率时微波信号源输出频率固定微波信号源的频率,调整微波功率计上的衰减器,测量不同功率下的微波信号源输出频率。
4.3 测量不同频率时微波信号源输出功率固定微波功率,调节微波信号源频率,使用微波功率计测量不同频率下微波信号源的输出功率。
4.4 测量微波信号源的调制深度将调制信号接入微波信号源的调制输入端口,调整调制信号的幅度,并观察微波信号源的输出功率变化。
通过测量最大输出功率和最小输出功率的差值,计算调制深度。
4.5 测量微波信号源的谐波水平将微波信号源的输出信号接入频谱分析仪,测量不同谐波的振幅,并根据测量结果分析微波信号源的谐波水平。
5. 数据处理与分析5.1 微波信号源的频率稳定度根据频率计测量结果计算微波信号源的频率稳定度,并与厂家提供的规格进行比较。
5.2 微波信号源的调制深度根据测量结果计算微波信号源的调制深度,并与厂家提供的规格进行比较。
5.3 微波信号源的谐波水平根据频谱分析仪测量结果分析微波信号源的谐波水平,并与厂家提供的规格进行比较。
6. 结论通过本实验,我们对微波实验仪器的使用和微波实验的基本原理有了更深入的了解。
我们掌握了微波信号源频率稳定度、功率调制深度和谐波水平的测量方法,并通过数据处理与分析,了解了微波信号源的性能。
实验结果与厂家提供的规格相符,说明我们的测量结果是可靠的。