实验六-50-75T型阻抗转换器设计1.doc

实验六 50-75ΩT型阻抗转换器设计 姓名：吕秀品 专业：通信工程 学号：2011117051 实验内容 设计制作一个50-75ΩT型阻抗转换器。要求用Matlab软件进行设计计算，Ansoft软件进行仿真和参数调整并生成PCB线路板，制作线路板并进行调试和测试。 技术指标 中心频率：400MHz； 带宽：40MHz； S参数：S11≤-6dB，S21=0±2dB； 实验设备 Ansoft软件； 实验原理 阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，有三种：负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配，本实验主要设计的是负载阻抗匹配即输入阻抗=负载阻抗，常用的同轴线阻抗变换器有直线渐变式和阶梯式两种，最简单的阻抗变换器是四分之一波长阻抗变换器，其长度L=λg/4，特性阻抗阻抗变换器公式（Z1和Z2分别为入端和出端阻抗）。为了扩展阻抗变换器的带宽，常采用多级阶梯阻抗变换器或渐变式阻抗变换器，阶梯阻抗变换器按其频率特性可分为二项式（最大平滑式）或切比雪夫式（等波纹式）阶梯阻抗变换器；渐变式阻抗变换器按其特性阻抗渐变形式可分为直线式、指数式和抛物线式等。它反映了输入电路与输出电路之间的功率传输关系，当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输．反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。对于二端口网络，输入电压U1(s)、输入电流I1(s)与输出电压U2(s)、输出电流I2(s)的关系，可根据电路传输方程写为 参数A、B、C、D由网络的结构、元件性质和数值决定。若一网络的构成使得这四个参数中B＝C＝0，但A、D不为0，那么这个网络的输入阻抗Zi(s)将为 式中f(s)=A/D，称为变换因子，是复频率变量s的函数。式子反映输入阻抗Zi(s)与负载阻抗ZL(s)有一定比例的变换关系。 阻抗变换器的主要参数： 1.插入损耗(Insertion Loss)：6.5dB±0.5dB； 2.频率范围(Frequency)：DC-4GHz； 3.驻波比(VSWR)：≤1.3； 4.接头型号(Connector Type)：50Ω端为NK型，75Ω端为NJ型； 5.额定功率(Rated Power)：1W； 实验步骤 1.学习Ansoft软件使用方法； 2.了解实验要求掌握的内容并弄清楚实验原理； 3.在Ansoft软件环境下设计实验原理图及原理仿真图（电路图中一端50Ω接头，另一端75Ω接头）； 4.由原理图设计实际电路和实际电路仿真图； 5.将设计好的电路在Ansoft软件环境下生成PCB线路板； 6.将PCB按要求封装并生成3D效果图； 实验结果 1.原理图 2.原理仿真图 3.实际电路 4.实际电路仿真 5.PCB图 6.PCB封装图 7.3D效果图 实验小结 学会了使用Ansoft软件，并能在其软件环境下设计电路； 复习了阻抗变换器的相关知识，加深了之前所学内容； 整个实验过程中由于初次使用该软件，很多地方容易忽略细节，比如：元器件的选择，参数的配置，使得仿真结果不正确，但最终经过改正，得到了理想的仿真结果；