电磁波专周报告.docVIP

微波技术的计算机仿真 专 周 报 告 班级：09613 学号：08 姓名：张晟榜 一、微波电路仿真软件的操作与熟悉 （一）设计要求 1、熟悉和了解微波电路仿真与设计软件“Serenade sv”的基本功能和基本操作。 2、通过熟悉基本功能和基本操作，进一步了解史密斯圆图与传输线的理论的关系及其应用。 （二）设计步骤 1、微波电路与仿真设计软件“Serenade sv”的基本功能与基本操作 根据附件“SERENADE的使用说明”，掌握“Serensde sv”软件的基本操作和功能。 （1）能够分析微带传输线，同轴线的特性阻抗及机构尺寸。 （2）能够构建并分心简单的微波电路。 2、史密斯圆图与传输线理论的关系。 （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。 打开“Serenade sv”，建立一个新的“profect”文件； 如下图所示连接负载，传输线和微波端口。 其中负载阻抗为50欧姆，传输线阻抗设置为50欧姆，传输线长度为0mm，微波端口设置50。 （2）反射系数沿传输线变化在阻抗原图上的轨迹的观察研究。 注：（1）、MP：为反射系数。传输线上任意一点的反射系数定义为该 点的反射波电压与入射波电压之比。 （2）、RX：为输入阻抗。 （3）、GB：为输入导纳，传输线上任意一点的行波电压与行波电流之比。 （4）、VSWR：为驻波比，驻波电流强度的最大值与最小值之比 3、阻抗变换器：阻抗变换器的作用是解决微波传输线与微波器件之间匹配的二、阻抗匹配的计算机仿真设计 设计要求：利用微波电路设计仿真软件“serebade sv”和阻抗圆图实现对复数负载阻抗的匹配设计，熟悉并掌握不同的阻抗匹配方法，观察匹配过程中传输线输入阻抗在阻抗圆图上的变化轨迹。 题目：Z=R-(-1)Nx,其中n表示学号 负载阻抗：R=25+11*（n%8）=25 X=35+5*（n%9）=75 1.1/4波长阻抗变换器的设计。 要求：（1）在“SEREBADE SV”软件平台上，根据实现指导教师的要求，对复数负载阻抗在传输系统中，用1/4波长阻抗变换器进行匹配。得出1/4波长阻抗变换器的特性阻抗和1/4波长阻抗变换器插入的位置。 （2）1/4波长变换器要求阻抗圆图上为纯阻抗，虚部为0，然后找出此时的驻波比丶去规划，最后在阻抗圆图上应落在1那个点上。 （a）由上可知，负载阻抗Z=25+j75，传输线阻抗r=50，频率f=3Ghz 使用阻抗变换器，在圆图上找到一个纯阻抗点。 然后执行Analysis中的turn（alt+f10）使得去掉负载的虚部。 根据阻抗圆图可以得到E=31.7，RX=6.915+j0.002此时传输线左边为纯阻抗，得到此时的驻波比VSWR=6.900 （b）去规划：由上图可以得到驻波比VSWR=2.368，得到=√6.915*50*50=131.48通过1/4波长阻抗变换器可知，在微波端口与tr1之间插入一个z=131.48，e=90的传输线负载.如下图所示： 阻抗原图如下图所示： （c）通过阻抗原图次可得，1/4波长阻抗匹配的负载阻抗为纯阻抗，反射系数为0. （d）总结：第一，在图上找到那个点之后运行之后要是保证这个点为纯阻抗点。第二，当去规划时是把驻波比开根号。第三，最后要保证阻抗圆图上的那个点在1那个点上。 2.单枝节匹配。 要求：根据试验指导老师的要求，对复数阻抗负载在50欧姆系统中，用并联枝节实现对负载的匹配。观察并记录在匹配过程中，输入阻抗在史密斯阻抗原图上的变化轨迹。 在单枝节匹配中我选用终端开路，Zin=—jZoctgβz此时输入阻抗仍为纯电抗，可以是电感行，也可以是电容性，视βz的值而定，所以上面的支路应为Y=1+jx。 （1）同上可得，输入阻抗Z=25+j75 使用“tune”功能画出等反射系数圆图 （3）找到RX=1+jX，此时e=142 （4）匹配，加上开路线 同样调节trl的长度，找到反射系数为0的点。取长度e=157。 另：为方便工厂生产 ，可以将电长度转换为毫米级，如下图： 总结：通过专周的学习，使我熟悉和了解微波电路仿真与设计软件“Serenade sv”的基本功能和基本操作，进一步了解史圆图与传输线的理论的关系及其应用,对自己以后的人生有了长远的打算！！！ 3