实验二 微波电路计算机辅助设计CAD软件的使用1.docVIP

电子信息工程系实验报告 课程名称：电磁场与波 实验项目名称：实验二 微波电路计算机辅助设计CAD软件的使用 实验时间：2011-10-19 班级：电信092 姓名： 赖代希 学号： 910706246 一、实验目的： 1、了解各种微波电路CAD软件； 2、熟悉掌握微波计算器软件的使用方法； 3、熟悉smith圆图软件的使用； 二、实验设备： 1.计算机（符合相关软件的配置要求）：1台 2.相关的CAD软件（如matlab软件）：1套 三、实验原理 1.微波电路CAD简介 以微波理论、计算数学及计算机应用三者结合的微波电路计算机辅助设计(简称CAD）微波电路CAD技术用于射频和微波电路的计算机仿真和优化设计。常用的微波电路CAD软件有如下表1.1。 表1.1 常用微波电路CAD软件 序号 名称 主要性能 厂商 1 ADS 综合软件包 Agilent 2 MATLAB 综合软件包 Mathworks 3 MW Office 线性/非线性电路、2.5D电磁场仿真 AWR 4 GENESYS 线性/非线性电路、滤波器设计等 Eagicware 5 MMICAD 线性/非线性电路设计 OPTOTEK 6 Momentum 2.5D平面电路电磁场仿真 Agilent 2.微波传输线基本原理及MWCR软件的使用 1）微波基础计算器是以微波计算为基础的进行专业计算的工具。实现了微波技术基础理论 中长线理论、Smith圆图、网络理论等部分的计算。此计算器共包括： 长线上任意点输入阻抗、反射系数、行波系数、驻波比的计算； Smith圆图的自动和手工绘制； 任意长线和负载的单枝节匹配，甚至双枝节、三枝节； 双口网络S、Z、Y、A参数的相互转换； 2）微波传输线（长线）理论 传输线理论三套参量：输入阻抗Ζin，反射系数Γ，驻波系数ρ 3）阻抗圆图 4）阻抗匹配 负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形, 此时传输线上只有从信源到负载的入射波, 而无反射波。 阻抗匹配的方法从实现手段上划分为串联λ/4阻抗变换器法、 支节调配器法。(以并联支节为例) 四、实验内容 1.上网下载微波基础计算器mwcr软件并自行安装； 2.计算传输线的输入阻抗、反射系数等参量，并和理论计算值比较； 已知：设一特性阻抗为50欧的均匀传输线终端接负载 ，求负载反射系数；在离负载 、 、 处得输入阻抗和反射系数分别为多少？（此传输线系统工作频率在300MHz ） 解： 1)特性阻抗为50欧的均匀传输线终端接负载R1=100欧时，负载反射系数 为0.333； 2)在离负载 处得输入阻抗26.928589欧，反射系数为-0.270+j-0.196; 3)在离负载 处得输入阻抗25欧，反射系数为0.333; 4)在离负载 处得输入阻抗100欧，反射系数为0.333; 3.用有限差分法计算：如图所示长方形截面的导体槽，槽可以视为无限长，其上有一块与槽相互绝缘的导体盖板，截面尺寸为a×b，槽体的电位为零，盖板的电位为U0=10V， 求槽内的电位函数。 解：1）依题意编写程序设计流程图如图1所示： 2）依据题意，假设a=16,b=10, v0为导体槽盖电位10V， 曲面图和电位等值线图如图2所示，数值详细见图表： 图1流程图 h = 1 ; % 步长 v0 = 10; % 导体槽盖电位10V hx = 15 * h + 1 ; % 网格横向节点数 hy = 9 *h + 1 ; % 网格纵向节点数 %设置零级近似值 v1 = zeros (hy , hx) ; v1 (hy , :) = ones (1 ,hx) * v0 ; % 对沿盖板各节点赋初值100 v1 (2 :hy - 1 ,2 :hx - 1 ) =