《射频电路与天线》实验指导书
射频电路原理实验报告
射频电路原理实验报告实验目的本实验旨在通过搭建射频电路原理实验平台，探索射频信号的特性，并了解射频电路中的基本元件和原理。
实验器材与材料- 射频信号发生器- 射频功率放大器- 直流电源- 变压器- 电感- 电容- 电阻- 示波器- 天线实验步骤1. 首先，将射频信号发生器和示波器正确接入电路，并设置合适的工作频率和幅值。
2. 接下来，通过变压器将输入信号的电压转换成合适的射频信号，并将其输入到射频功率放大器中。
3. 将射频功率放大器的输出信号连接到天线，以实现信号的无线传输。
4. 在示波器上观察到放大器输入和输出的波形，并记录相关数据。
5. 调整射频信号发生器和射频功率放大器的参数，观察波形的变化，进一步了解射频信号的特性和电路的响应。
实验结果分析通过观察示波器上的波形，可以看出射频功率放大器能够有效地将输入信号放大，并通过天线将信号发送出去。
随着射频信号发生器输出频率的增加，波形的周期性变化也能够清晰地观察到，表明电路对不同频率的信号具有不同的响应特性。
同时，我们还可以通过记录的数据计算出电路的增益，并与理论数值进行对比。
通过比较实际测量结果和理论预期，可以评估电路的性能和实验的准确性。
实验总结与心得通过本实验，我对射频电路的基本原理和电路中的元件有了更深入的了解。
通过搭建实验平台，我能够直观地观察到射频信号的特性，并掌握了调节参数以实现不同频率响应的技巧。
在实验过程中，我也遇到了一些问题，比如调节信号发生器的频率不够精确，导致波形的观察和数据的测量不够准确。
为了解决这个问题，我学会了合理选择仪器和参数，以获得更精确的实验结果。
总的来说，本实验对我进一步理解和掌握射频电路原理和实验方法有着重要的意义，也为我今后的学习和研究打下了坚实的基础。
参考文献- 《射频电路设计与实验指导书》- 《电子电路基础》。
微波技术与天线实验指导书概要
微波技术与天线实验指导书王东明吴迪信息科学与工程学院实验技术中心实验一频谱分析仪使用实验目的:一、掌握频谱分析仪的使用二、使用频谱分析仪进行信号捕捉与测量实验原理:实验内容要求:测量周围环境800MHz~1GHz的信号,并记录其频谱图并查找分析其所属(移动、联通、小灵通、未知实验二返回损耗测量实验目的:一、了解天线的基础知识。
二、了解常见的天线结构。
三、利用频谱仪测量天线的返回损耗实验原理:天线是射频系统中不可缺少的组成部分,其主要功能是将电磁波发射至空气中或从空气中接收电磁波,相当于射频发射接收电路与空气的信号耦合器。
合适的天线可以改善信号分布增大信噪比、克服覆盖范围内01111in VSWR Z Z⎧+Γ=⎪-Γ⎪⎨+Γ⎪=⎪-Γ⎩(2-41. 辐射效率r η定义为 rr iP P η= (2-5式中, P r 为天线辐射出的功率,单位为W ;P i 为馈入天线的功率,单位为W 。
2. 辐射方向图:用一极坐标图来表示天线的辐射场强度与辐射功率的分布,如图2-1所示。
Φ=00 θ=900Φ=270图2-1 辐射方向图3.半功率角的定义如图2-2所示。
(a按电场定义(b按功率定义图2-2 半功率波束宽度4.旁瓣:在主辐射波瓣旁,还有许多副瓣,沿角度方向展开如图2-3所示。
其中HPBW为半功率波束宽度,辐射最大功率下降3dB时的角度;FNBW为第一零点波束宽度;SLL为旁瓣高度,辐射最大功率与最大旁瓣的差。
角度/deg图2-3 主瓣与旁瓣5. 方向系数D 定义为max avP D P =(2-6式中,P max 为最大功率密度,单位为W/m 2;P av 为平均辐射功率密度,单位为W/m 2。
的薄弱环节,甚至可以降低发射功耗。
一、天线的重要参数6. 天线增益G 定义为r iP G P =(2-1式中,P r 为被测天线距离R 处所接收到的功率密度,单位为W/m 2;P i 为全向性天线距离R 处所接到的功率密度,单位为W/m 2。
射频电路仿真与天线设计
使用电磁仿真软件对某型通信天线进 行建模，通过调整天线结构参数和材 料属性，优化天线的增益、方向图和 驻波比等性能指标，提高通信质量和 传输效率。
案例二：某型雷达天线的仿真与分析
总结词
对某型雷达天线进行电磁仿真和分析，评估天线性能。
详细描述
使用电磁仿真软件对某型雷达天线进行建模和仿真，分析天线的辐射特性、方向图、增益和副瓣电平等性能指标 ，为雷达系统的设计和优化提供依据。
金属材料 塑料材料 陶瓷材料 印刷工艺
常用金属材料包括铜、铝、钢等，具有导电性好、机械强度高 、成本较低等优点。
用于制造天线的塑料材料应具备轻便、不易变形、绝缘性好等 特点。
具有介电常数稳定、耐高温、绝缘性好等优点，常用于制造高 频天线。
将天线图案印刷在介质材料上，经过处理后形成天线。该工艺 具有成本低、一致性好、易于批量生产等优点。
03
射频电路与天线的协同 设计
协同设计概述
协同设计是一种多学科交叉的 设计方法，将射频电路和天线 设计结合起来，实现系统性能
的最优化。
通过协同设计，可以综合考 虑电路和天线之间的相互影 响，提高整体性能，减少设
计迭代次数。
协同设计有助于缩短产品开发 周期，降低开发成本，提高设
计成功率。
协同设计流程
案例三：某型物联网天线的设计与实现
总结词
设计并实现某型物联网天线，满足物联网设备通信需求。
详细描述
根据物联网设备的通信需求，设计一款适用于物联网应用的 低成本、小型化天线，通过电磁仿真软件验证设计的可行性 ，并制作样品进行实际测试，确保天线性能符合要求。
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04
CST (Computer Simulation Technology)：一款广泛用于电磁场和 微波器件仿真的软件，支持三维建模和仿真。
射频电路专题实验 实验五 微带天线设计
Pr：被测天线距离R处所接收到的功率密度,单位为W/m2; Pi：为全向性天线距离R处所接收到的功率密度, 单位为W /m2
(3) 天线增益G定义为
Pr G Pi
相同输入功率
Pr：被测天线距离R处所接收到的功率密度,单位为W/m2; Pi：为全向性天线距离R处所接收到的功率密度, 单位为W /m2
实验五 微带天线设计、仿 真、制作与测试
一、天线的基本知识
1.1 天线的概念
天线：向空间发射或从空间接收电磁波的装置 天线功能: （1）能量转换功能:进行导 行波(或高频电流)和自由空 间波之间的能量转换; （2）定向作用:向空间发射 或从空间接收电磁波具有一 定的方向性。对于发射天线， 是指将电磁波能量向一定方 向集中辐射; 对于接收天线， 是只接收特定方向来的电磁 波.
2013-8-19
MW & Opti. Commu. Lab, XJTU
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MW & Opti. Commu. Lab, XJTU
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• 类似上一步，完成天线阻抗变换传输线和50ohm传输线贴片。
(-33.4,39.5) (0,39.5) (-52.51,20.905) (-57.51,20.905) w2=2.31mm (-52.51,19.95) w1=0.40mm (-33.4,19.95) W=39.5mm (-33.4,19.55) (-57.51,18.595) (-52.51,18.595) l1=19.11mm (-52.51,19.55) (-33.4,05) L=33.4mm (0,0)
(-33.4,39.5) (0,39.5) (-52.9,20.845) (-57.9,20.845) w2=2.19mm (-52.9,19.895) w1=0.29mm (-33.4,19.895) W=39.5mm (-33.4,19.605) (-57.9,18.655) (-52.9,18.655) l1=19.5mm (-52.9,19.605) (-33.4,05) L=33.4mm (0,0)
微波与天线实验报告讲解
实验一基本辐射单元方向图一、实验目的基本辐射单元，指的是基本电振子（电偶极子），基本磁振子（磁偶极子），基本缝隙，惠更斯面元等。
它们是构成实际天线的基本单元。
通过本次实验了解这些基本辐射单元在空间产生的辐射场。
二、实验指导实验界面有三个显示区：立体方向图、E面方向图、H面方向图，分别用来显示基本辐射单元在空间产生的辐射场的立体方向图、E面方向图和H面方向图。
界面下端有六个按钮：基本电振子、基本磁振子、基本缝隙、惠更斯面元、Return、Help。
点击按钮基本电振子，则基本电振子的方向图在显示区内显示出来，由显示图形可见基本电振子所辐射的电磁场强度不仅与r有关，而且与观察方向θ有关。
在振子的轴线方向，场强为零；在垂直于振子轴的方向上，场强最大；在其它方向上，场强正比于sinθ。
点击按钮基本磁振子，则基本磁振子的方向图在显示区内显示出来，由显示图形可见基本磁振子所辐射的电磁场的空间图形与基本电振子一样，这是因为基本电振子的辐射是振子上电流产生的辐射与基本磁振子的辐射是振子表面切向磁场产生的磁场是等效的。
点击按钮基本缝隙，则基本缝隙的方向图在显示区内显示出来，由显示图形可见基本缝隙所辐射的电磁场与基本磁振子完全相同，基本缝隙与基本磁振子是等效的。
点击按钮惠更斯面元，则惠更斯面元的方向图在显示区内显示出来，由显示图形可见惠更斯面元所辐射的电磁场在空间是一个对称于面元法线的心脏形方向图。
点击按钮Return，返回天线实验总界面。
实验二对称阵子方向图分析一、实验目的：通过MATLAB编程，熟悉电基本阵子和对称阵子的辐射特性，了解影响对称阵子辐射的因素及其变化对辐射造成的影响二、实验原理：1．电基本振子的辐射电基本振子（Electric Short Dipole）又称电流元，它是指一段理想的高频电流直导线，其长度l远小于波长λ，其半径a远小于l，同时振子沿线的电流I处处等幅同相。
用这样的电流元可以构成实际的更复杂的天线，因而电基本振子的辐射特性是研究更复杂天线辐射特性的基础。
华工射频电路与天线(一)课程
Research Institute of Antennas & RF Techniques射频电路与天线（一）RF Circuits and Antennas 第1讲绪论褚庆昕华南理工大学电子与信息学院天线与射频技术研究所TEL: 22236201-601Email:qxchu@1.1RF/MW典型应用的频谱Research Institute of Antennas & RF Techniques So u thC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 1.2RF/MW 的特点频率高¾通信系统中相对带宽Δf/f通常为一定值，所以频率f越高，越容易实现更大的带宽Δf，从而信息的容量就越大。
¾例如，对于1%的相对带宽，600MHz频率下宽带为6MHz（一个电视频道的带宽），而60GHz频率下带宽为600MHz（100个电视频道！）。
¾因此，RF/MW的一个最广泛应用就是无线通信。
Research Institute of Antennas & RF TechniquesSo u thC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 微波接力通信Research Institute of Antennas & RF Techniques So ut hC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 蜂窝电话系统Research Institute of Antennas & RF Techniques So u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 波长短¾天线与RF 电路的特性是与其电尺寸l /λ相关的。
射频电路与天线 教学大纲
射频电路课程名称：射频电路英文名称：Radio Frequency Circuits学分：3课程总学时：48课程性质：☑必修□选修是否独立设课：☑是□否课程类别：□基础课□专业基础课☑专业课面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成先修课程：电磁场与电磁波一、教学信息课程的性质：《射频电路》课程是电子与通信工程等专业的一门重要的专业课。
其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。
《射频电路》主要讲述射频电路的内容。
课程的目的与教学基本要求：课程的目的是通过这门课程的学习，学生可以掌握射频电路与天线的基本原理，并具备分析能力与初步的设计能力，为无线通信、光纤通信、移动通信等课程提供技术基础。
通过这门课的学习，要求学生熟练掌握传输线理论，了解波导和谐振腔的基本知识，掌握微波网络理论，了解各种射频电路的工作原理，掌握天线的辐射原理和天线的基本参数，了解各种线天线和面状天线的工作原理。
考核方式：总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。
二、教学资源教材[1]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。
[2]褚庆昕著，《射频电路与天线》（讲义），2008。
多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）教学课件，教学视频，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。
三、教学内容、要求与学时分配按各章节列出主要内容，注明课程教学的难点和重点，对学生掌握知识的要求，以及学时的分配1 第一部分、传输线理论（1）传输线的纵向问题-传输线理论（8学时）主要内容：传输线方程及其解、无耗传输线上的行波与驻波、驻波比、反射系数、不同负载时无耗传输的工作状态、圆图及其应用。
基本要求：理解长线的概念，理解传输线方程及其解的意义，熟练掌握传播常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义，熟练掌握无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的特点与相互关系，掌握不同负载时无耗传输线的工作状态，掌握阻抗圆图和导纳圆图的构成，熟练应用传输线理论解决传输线问题，熟练应用圆图求解传输线问题。
射频电路与天线实验教学的探索与实践
ｅ ｐｅ ｉ ｎ ｓ，ｅ ｈｅ ｃ ｄ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ，ａ ｎｔ ｇｒ ｔｖ ｘ ｒｍｅ ｔ ． Ｔｈｅ ａ ｘ ｒｍｅ ｔ ｎ ｎ ｅ ｘ ｒｍｅ ｓ ｎｄ ｉ ｅ ａ ｉ ｅ ｅ ｐｅ ｉ ｎ ｓ ｍｐｌ ｉｒ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔｉ ｌｕ ｎ ｔ ｄ ｉ ｅ ｘ ｒｍｅ ｓｉｌ ｍｉ ａ ｅ ｆ ｆ ｘ ｏ ｉ ｇ ｔ ｒ ｃ ｉ ａ ｒ ｅ ｓ ｏ ｘ ｒｍ ｅ ａ ｅ ｃ ｉ ． ｏｒｅ ｐｌ ｒｎ ｈｅ ｐ ａ ｔｃ ｌｐ ｏｃ ｓ ｆｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌｔ ａ ｈ ｎｇ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｒ ｄ ｏ ｆ ｅ ｕｅ ｙ；ｅ ｐｅ ｉ ｅ ａ ｅ ｃ ｎ ｙ ｒ ： ａ ｉ ｒ ｑ ｎｃ ｘ ｒｍ ｎｔ ｌｔ ａ ｈｉ ｇ；ａ ｍｐｌｆｅ ；ｌ Ｂ ａ ｎ ｃ ｉｉ ｒ ｇ ｉ ｏｍｐ ｅ ｓｏ ｏｉ ｄ ｒ ｓ ｉ ｎ ｐ ｎｔ
放 大 器非 线 性 测 量 实 验 的具 体 实 例 证 明 实践 环节 的具 体 实 施 。 关 键 词 ： 频 ； 验 教 学 ； 大器 ；ｄ 射 实 放 ｌ Ｂ压 缩点
Ｔｈ ｐｌ ｒ ｔｏ ｎ ａ ｔｃ ｆ Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ａ ａ ｈｉ ｇ ｅ Ｅｘ ｏ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｏ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌＴｅ ｃ ｎ
实训 系统进 行实 验教 学 。
ＡＴ ＲＥ ０ ０射频 实 训 系 统是 由长 期 工 作 在 射 — ３２ 频 教学 第一 线 、 验丰 富 的教 师根据 教学 需求 ， 经 有针 对 性地 提出实 验设 备 设 计方 案 ， 由企 业进 行 研 发生 产 。 目前 ， 实验 室 已安装 了 ５ ０套 射频 实训 系统 。
射频实验指导书
传输线基本概念实验当频率高到射频以后，电路元器件的性能发生了变化。
甚至于一段线也要用传输 线公式来表示，比如说λ/ 4线末端短路时始端等于开路，而末端开路时始端等于短 路。
这种概念一开始是很难接受的，但是有了PNA362X 就可以进行实验验证了。
一、 实验目的通过无耗短线的输入阻抗测试，加深对传输线公式与史密斯圆图的理解，二． 仪器准备 PNA3620～3623的任一款及其成套附件，另加保护接头一只。
••• 扫频方案设为BF=30MHz,⊿F =30MHz, EF =1590MHz 。
• ² 按图连接, 此时电桥测试端口应接上保护接头，保护接头末端开路作为新的测试端口（注）;••••²在主菜单下按〖↓〗键将光标移到《测:A B 》下, 按〖→〗或〖←〗键使A 下空白,B 下为《回损》。
双通道仪器，A 口与B 口可以互换，连接应与选择相符。
单通道机只有A 口，所有测试皆由A 口完成。
••••²按〖↓〗键或〖复位〗键使光标停在《校: 开路》下，再按〖执行〗键, 此时显示器右下角频率在变动, 直到出现《校: 短路》字样。
••••²在电桥新的测试端口接上短路器，然后按〖执行〗键; 画面转成阻抗圆图, 光标在R=0点闪动, 拔掉短路器光标在R=∞点闪动;••••²接上待测负载, 即可用圆图看变化趋势。
三． 测试内容1．开路线的输入阻抗测试² 在电桥新的测试端口上，再接上一只保护接头。
² 屏幕上会出现右图曲线，具体数值见闪点参数, 不同频点的数据，可用按〖→〗或〖←〗键来得到。
²记下5～8个你感兴趣的频点的电抗值（jX ），不管电阻值（R ）。
²保护接头的电长度为48毫米，用l ctn jZ Z in β0-=来进行计算，只计算记下的几个点。
式中Z in 为输入阻抗，β（相移常数）为360°/λ(波长)，l 为保护接头长度。
1射频电路与天线绪论
Research Institute of Antennas & RF Techniques射频电路与天线（一）RF Circuits and Antennas 第1讲绪论褚庆昕华南理工大学电子与信息学院天线与射频技术研究所TEL: 22236201-601Email:qxchu@1.1RF/MW典型应用的频谱Research Institute of Antennas & RF Techniques So u thC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 1.2RF/MW 的特点频率高¾通信系统中相对带宽Δf/f通常为一定值，所以频率f越高，越容易实现更大的带宽Δf，从而信息的容量就越大。
¾例如，对于1%的相对带宽，600MHz频率下宽带为6MHz（一个电视频道的带宽），而60GHz频率下带宽为600MHz（100个电视频道！）。
¾因此，RF/MW的一个最广泛应用就是无线通信。
Research Institute of Antennas & RF TechniquesSo u thC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 微波接力通信Research Institute of Antennas & RF Techniques So ut hC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 蜂窝电话系统Research Institute of Antennas & RF Techniques So u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 波长短¾天线与RF 电路的特性是与其电尺寸l /λ相关的。
射频实验指导书
微波与射频实验指导书信息与电子工程学院实验中心2006年9月修订目录第一章射频/微波技术概述 (3)第二章AT-RF3030射频教学实验模块和技术性能介绍： (5)第三章传输线基本理论: (7)第四章匹配理论( Matching Theory ) (16)第五章功率衰减器（Power Attenuator） (24)第六章功率分配器（Power Divider） (27)第七章方向耦合器（Directional Coupler） (31)第八章滤波器（Filter） (34)第九射频/微波放大器设计（Amplifier Design） (44)第十章晶体振荡器 (50)第十一章压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator） (57)第十二章微带天线（Microstrip Antenna） (64)实验十一：射频前端发射器 (75)实验十二: 射频前端接收器 (81)第一章射频/微波技术概述一般地说，射频/微波技术所涉及无线电频谱范围是P波段到mm 波段的无线电信号的发射和接收设备的工作频率。
具体地，这些技术包括信号的产生、调制、功率放大、辐射、接收、低噪声放大、混频、解调、检测、滤波、衰减、移相、开关等各个模块的设计和生产。
本书所介绍的各个模块电路能够用于通讯、雷达、导航、识别、电子对抗、GPS、3G等各类无线电设备中。
可以想像：射频/微波技术的发展是永恒的，希望本书的内容能起到抛砖引玉的作用，使学生尽快进入射频/微波技术领域。
射频/微波电路给人们的印象是抽象的概念和繁琐的公式。
它的基本理论是经典的电磁场理论。
研究电磁波沿传输线的传输特性有两种分析方法。
一种是场的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是电路的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用基尔霍夫定律建立传输线方程，求得传输线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。
微波技术与天线实验指导书啊啊
小功率调幅发射机整体概述1.1 小功率调幅发射机的初步认识发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。
调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。
所谓调幅，就是指，使振幅随调制信号的变化而变化，严格的讲，就是指载波振幅与调制信号的大小成线性关系，而它的频率和相位不变。
振幅调制分为4种方式：AM（普通调幅）、DSB（抑制载波双边带调幅）、SSB（单边带调幅）、VSB（残留边带调幅）。
本设计调幅发射机指的是AM调幅发射机。
通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和电源部分。
高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。
主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。
缓冲级主要是削弱后级对主振器的影响。
低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级。
调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡信号上去的过程。
1.2 小功率调幅发射机的主要技术指标在设计调幅发射机时，主要遵循如下性能指标：工作频率范围：调幅制一般适用于中、短波广播通信，其工作频率范围为300kHz~30MHz。
发射功率：一般是指发射机送到天线上的功率。
只有当天线的长度与发射频率的波长可比拟时，天线才能有效地把载波发射出去。
波长λ与频率f的关系为λ=c/f。
调幅系数：调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数，ma的取值范围为0~1，通常以百分数的形式表示，即0%~100%。
频率稳定度：发射机的每个波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。
工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳匹配是射频和微波技术中的一个重要概念，通常包含两方面的意义：一是源的匹配，二是负载的匹配。
通常射频和微波系统中都希望采用匹配源，可使波源不再产生二次反射从而减少测量误差；同时，匹配负载可以从匹配源中取出最大功率。
《微波技术与天线》实验指导书(DOC)
微波技术与天线实验指导书南京工业大学信息科学与工程学院通信工程系目录实验一微波测量系统的熟悉和调整.................. - 2 -实验二电压驻波比的测量......................... - 9 -实验三微波阻抗的测量与匹配 .................... - 12 -实验四二端口微波网络阻抗参数的测量 ............. - 17 -实验一 微波测量系统的熟悉和调整一、实验目的1. 熟悉波导测量线的使用方法；2. 掌握校准晶体检波特性的方法；3. 观测矩形波导终端的三种状态（短路、接任意负载、匹配）时，TE 10波的电场分量沿轴向方向上的分布。
二、实验原理1. 传输线的三种状态对于波导系统，电场基本解为ift rm ift r e E e a b r V E --==)/ln(0(1) 当终端接短路负载时，导行波在终端全部被反射――纯驻波状态。
ift y ift y y e x a E e x a E E )sin()sin(00ππ-=-在x=a/2处z E e e E E y ift ift y y βsin 2)(00-=+=+-其模值为：z E E y y βsin 20= 最大值和最小值为：2min0max ==rr r E E E(2) 终端接任意负载时，导行波在终端部分被反射――行驻波状态。
ift y ift y y e x aE e x a E E )sin()sin('00ππ+=- 在x=a/2处zE eE E e E e E e E e E e E e E E y ifty y fity fit y fit y ift y fit y fit y y βcos 2)()()('0'0'0'0'00'00+-=++-=+=-----由此可见，行驻波由一行波与一驻波合成而得。
射频论文实验教材论文：射频电路与天线立体化实验教材建设
射频论文实验教材论文：射频电路与天线立体化实验教材建设摘要：利用现代信息技术手段，进行射频电路与天线的立体化实验教材建设，初步形成了由纸质教材、电子课件、网络课程等构成的立体化教材体系，具体阐述了教材建设的内容、特点以及使用效果。
关键词：射频；立体化；实验教材construction of three dimensional teaching materials for radio frequency circuits and antennas experimentwang yun, chu qingxin, tu zhihongschool of electronic and information engineering, south china university of technology, guangzhou, 510640, chinaabstract: taking advantage of modern information technology, the construction of three–dimensional teaching materials for radio frequency circuits and antennas experiment is implemented. thethree-dimensional teaching material system is formed, which is composed of paper materials, electronic courseware and online course, and the content、characteristics and practical effectiveness for the construction is presented.key words: radio frequency; three-dimensional; experimental materials随着现代科学技术的发展，射频（rf）技术在通信、雷达、导航、遥感、医疗等领域得到越来越广泛的应用，因此近年来越来越多的高校开设了射频微波技术的课程，而我校的射频电路与天线作为国家级的精品课程，在不断进行课程建设保持其先进性、示范性的同时，逐渐发现实验教材中存在的一些不足，如原有纸质实验教材过于依赖理论教学，缺乏创新性、设计性内容，在培养学生创新能力方面有欠缺；电子教材建设力度不够，教材形式不够多元化；网络课程未得到有效的开展，一言以蔽之：尚未形成完整的立体化教材体系。
《射频电路与天线》实验指导书
《射频电路与天线》实验指导书目录实验一射频滤波器测量实验 (1)1、实验设置的意义 (1)2、实验目的 (1)3、实验原理 (1)4、实验设备 (2)5、实验内容 (2)6、实验步骤 (3)7、实验要求 (3)实验二功率分配器实验 (4)1、实验设置的意义 (4)2、实验目的 (4)3、实验原理 (4)4、实验设备 (5)5、实验内容 (5)6、实验步骤 (5)7、实验要求 (5)实验三定向耦合器实验 (6)1、实验设置的意义 (6)2、实验目的 (6)3、实验原理 (6)4、实验设备 (8)5、实验内容 (8)6、实验方法和步骤 (8)7、实验要求 (8)实验四放大器实验 (9)1、实验设置的意义 (9)2、实验目的 (9)3、实验原理 (9)4、实验设备 (11)5、实验内容 (11)6、实验步骤 (11)7、实验要求 (11)实验五微带天线实验 (12)1、实验设置的意义 (12)2、实验目的 (13)3、实验原理 (13)4、实验设备 (21)5、实验内容 (21)6、实验步骤 (22)7、实验要求 (22)实验六压控振荡器（VCO）实验 (23)1、实验设置的意义 (23)2、实验目的 (23)3、实验原理 (23)4、实验设备 (24)5、测量内容 (25)6、实验步骤 (25)7、实验要求 (25)实验七混频器实验 (26)1、实验设置的意义 (26)2、实验目的 (26)3、实验原理 (26)3.1、概述 (26)3.2、双平衡混频器 (27)4、实验设备 (29)5、实验内容 (29)6、实验步骤 (29)7、实验要求 (30)实验八射频前端发射/接收机 (31)1、实验设置的意义 (31)2、实验目的 (31)3、实验原理 (31)3.1、射频发射机原理 (31)3.2、射频接收机原理 (32)4、实验设备 (35)5、实验内容 (35)6、实验步骤 (35)7、实验要求 (36)实验一射频滤波器测量实验1、实验设置的意义本实验通过对射频滤波器的测量，熟悉频谱滤波器的使用方法和射频器件的测量方法，巩固射频滤波器的相关知识。
射频电路与天线实验
射频电路与天线实验课程名称：射频电路与天线实验英文名称：Experiment of Radio Frequency Circuits and Antennas学分：1课程总学时：32 实验学时：32 （其中，上机学时：0 ）课程性质：□必修☑选修是否独立设课：☑是□否课程类别：□基础实验☑专业基础实验□专业领域实验含有综合性、设计性实验：☑是□否面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成、电类联合班先修课程：电磁场与电磁波、射频电路与天线大纲编制人：褚庆昕王云一、教学信息教学的目标与任务：通过实验教学了解射频系统的基本构成，熟悉射频与微波元器件的工作原理，掌握典型射频电路的设计、测量以及调试方法，掌握典型射频测量仪器的使用方法。
通过实验，熟练掌握传输线理论和射频电路基本理论，为开发和设计射频电路打下基础。
教学基本要求：正确理解实验原理和实验方案，熟练使用频谱分析仪等射频测量设备，掌握传输线、功分器、耦合器、滤波器、放大器、天线等简单射频模块的指标参数测量方法。
考核方式：预习、考勤、实验纪律、操作占30% ，实验报告占70% 。
选作综合实验适当加分。
二、教学资源实验指导书与参考书[1]褚庆昕、王云等著，《射频电路与天线实验指导书》，华南理工大学，.2007。
[2]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。
多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）三、实验内容与学时安排说明：1. 实验方式：“实物实验”指让学生调试仪器设备、拆卸安装、加工、分析测试等实际操作形式做的实验；。
《射频集成电路设计》指导书
《射频集成电路设计》实验指导书廖欣编桂林电子科技大学电子科学与技术教研室目录实验一、低噪声放大器的设计、仿真和优化2实验二、微带滤波器的设计与仿真9实验一低噪声放大器的设计、仿真和优化一、实验目的1．学习使用ADS软件进行微波有源电路的设计、仿真和优化；2．了解低噪声放大器的工作原理及设计方法；3．掌握低噪声放大器的制作及调试方法。
二、实验原理1．低噪声放大器（low noise amplifier）顾名思义，低噪声放大器即噪声系数很低的放大器。
一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。
在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。
由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数F来表示。
理想放大器的噪声系数F＝1（0分贝），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。
现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管；微波低噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温参放的噪声温度Te可低于几十度(绝对温度)，致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于2分贝。
放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。
在工作频率和信源内阻均给定的情况下，噪声系数也和晶体管直流工作点有关。
实验参照系统提供的典型电路设置，用以帮助大家熟悉ADS的一些最简单的操作。
晶体管仿真时模型的选择，采用sp模型：属于小信号线性模型，模型中已经带有了确定的直流工作点，和在一定范围内的S参数，仿真时要注意适用范围。
Sp模型只能得到初步的结果，对于某些应用来说已经足够，不能用来做大信号的仿真，或者直流馈电电路的设计，不能直接生成版图。
由于sp模型本身已经对应于一个确定的直流工作点，因此在做S参数扫描的时候无需加入直流偏置。
sp模型的设计，通常被作为电路设计的初级阶段。
2．低噪声放大器的主要技术指标①噪声系数和噪声温度噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值，它表征了一个微波器件对其放大信号噪声劣化程度，任意微波器件的噪声系数定义如下：，式中，为输入信号的信噪比；为输出信号的信噪比。
实验报告模版5(射频传输线和传输线上的波)
华南理工大学实验报告课程名称射频电路与天线实验电信学院信息工程专业 3 班姓名学号实验名称射频传输线与传输线上的波实验日期指导教师一．实验目的（1）了解传输线的基本原理和测量方法（2）用频谱分析仪测量传输线上电磁波的波长（3）通过对硬件带电路的测试，使学生能随传输线的特性产生感性认识二．实验内容利用驻波法测量接不同负载传输线上的波长，观察波腹，波节，计算驻波比。
三．实验步骤（1）按按图连接好实验装置。
设备连线图（2）微带传输模块测量端节开路负载（3）把AT5011设置为最大衰减（40db衰减器全部按下）和0扫频状态（zero scan），按下跟踪发生器的按键，旋转中心频率的按钮，使跟踪发生器输出一个单一频率为800MHz的信号，一旦开始测量，不能再改变跟踪发生器的输出衰减。
（4）打开电场探头的开关，进行驻波分布曲线测试，即逐次移动探头。
当频谱分析仪上显示功率幅度为最大值和最小值即波幅点和波节点时，一次记录探头位置刻度读数D1－D6和频谱分析仪读数P1-P6,必要时可调节频谱分析仪的衰减量，注意此时功率的读数必须加上频谱分析仪的衰减量才是信号的真正幅度。
（5）微带传输线模块测量端短路（接短路器），再重复第5步。
（6）在设计测量中，由于波幅点附近场强变化缓慢，波腹位置不易准确测出，故一般采用波节点位置来计算波长。
四．实验数据记录表5-1表5-2利用公式求得开路、短路情况下的波长和驻波比计算过程：开路、短路情况下的波长分别为、。
开路、短路两种情况下的电压驻波比分别为：、。
五．思考问题(1)．观察开路传输线电压最大值与最小值的位置与短路传输线电压最大值与最小值的关系，思考其原因.(2).如果传输线接匹配负载，应用本实验的方法是否仍然能测到波长，请说明原因。
六．实验总结。
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《射频电路与天线》实验指导书目录实验一射频滤波器测量实验 (1)1、实验设置的意义 (1)2、实验目的 (1)3、实验原理 (1)4、实验设备 (2)5、实验内容 (2)6、实验步骤 (3)7、实验要求 (3)实验二功率分配器实验 (4)1、实验设置的意义 (4)2、实验目的 (4)3、实验原理 (4)4、实验设备 (5)5、实验内容 (5)6、实验步骤 (5)7、实验要求 (5)实验三定向耦合器实验 (6)1、实验设置的意义 (6)2、实验目的 (6)3、实验原理 (6)4、实验设备 (8)5、实验内容 (8)6、实验方法和步骤 (8)7、实验要求 (8)实验四放大器实验 (9)1、实验设置的意义 (9)2、实验目的 (9)3、实验原理 (9)4、实验设备 (11)5、实验内容 (11)6、实验步骤 (11)7、实验要求 (11)实验五微带天线实验 (12)1、实验设置的意义 (12)2、实验目的 (13)3、实验原理 (13)4、实验设备 (21)5、实验内容 (21)6、实验步骤 (22)7、实验要求 (22)实验六压控振荡器（VCO）实验 (23)1、实验设置的意义 (23)2、实验目的 (23)3、实验原理 (23)4、实验设备 (24)5、测量内容 (25)6、实验步骤 (25)7、实验要求 (25)实验七混频器实验 (26)1、实验设置的意义 (26)2、实验目的 (26)3、实验原理 (26)3.1、概述 (26)3.2、双平衡混频器 (27)4、实验设备 (29)5、实验内容 (29)6、实验步骤 (29)7、实验要求 (30)实验八射频前端发射/接收机 (31)1、实验设置的意义 (31)2、实验目的 (31)3、实验原理 (31)3.1、射频发射机原理 (31)3.2、射频接收机原理 (32)4、实验设备 (35)5、实验内容 (35)6、实验步骤 (35)7、实验要求 (36)实验一射频滤波器测量实验1、实验设置的意义本实验通过对射频滤波器的测量，熟悉频谱滤波器的使用方法和射频器件的测量方法，巩固射频滤波器的相关知识。
广义而言，凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。
狭义而言，射频滤波器是用来分离不同频率RF信号的一种器件。
它的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器，而只让需要的信号通过。
实际上很多射频元件都具有一定的频率响应特性，都可以用滤波器的理论进行分析。
利用频谱分析仪测试时，可以不用考虑滤波器的内部结构，而将它看作一个二端口网络来测试它的各个性能。
显然这种方法不但特别方便、准确，而且也能用于其它具有一定的频率响应特性的射频元件和网络。
通过这种具有普遍性的实验方法的学习和实践，可把书本的理论知识与工程实际相结合，加深对理论知识的理解，对培养实践动手能力、观察发现问题和解决问题的能力以及培养学生工程研究能力具有一定的现实意义。
2、实验目的1、学会使用频谱仪2、了解不同类型的滤波器和它的频谱特性。
3、掌握滤波器测试的原理。
4、学会使用频谱仪来完成滤波器的测试。
5、学会使用频谱仪的测试结果提取滤波器主要参数。
3、实验原理滤波器按频率通带范围分类可分为低通、高通、带通、带阻、全通五个类别，而梳形滤波器属于带通和带阻滤波器，因为它有周期性的通带和阻带。
如果按滤波器在射频系统中的用途分类，主要有发射滤波器、接收滤波器和带阻滤波器等。
发射滤波器主要用于对发射部分所生成的带外噪声进行限制。
放大器和(或)发射系统所生成的宽带噪声如果未得到抑制，经常会对接收系统造成干扰或致使其灵敏度降低。
另外，发射噪声可能会干扰同址系统或在发射系统的直接路径（视距）中的其他系统的其他业务。
发射滤波器（不包括连接器、电缆或相关的路径内损耗）的插入损耗直接对天线处的射频总功率构成影响。
因此，发射滤波器插入损耗对天线处能够得到的辐射射频功率极其重要。
因为发射滤波器的插入损耗直接影响天线处的射频功率，也就直接影响发射系统的效率。
对于很高功率的系统，较高的发射滤波器损耗会转化为相当高的能量消耗。
由于小区站点数以及每个站点的滤波器数量大，总的成本是相当可观的。
抑制是发射滤波器的另一个关键的工作参数。
正如前面所述，需要有足够的抑制才能将宽带发射噪声降到可接受的水平。
经常不得不在发射滤波器的损耗、抑制和尺寸之间作一个折衷选择。
某项指标经常会同时要求较高的抑制和较低的损耗，但又不提供实现滤波器的足够的物理空间。
在这些情况下，要获得一个可接受的解决方案，需要进行设计权衡。
对于双工器的发射路径，还应当考虑多重发射载波所导致的高峰功率和 IMD 效应。
接收滤波器主要用作前端预选器，用于在进行低噪声放大和下行转换之前，对带外能量进行抑制或限制。
接收滤波器还用于对天线本机振荡器的再辐射进行抑制，从而消除对其他业务所导致的干扰。
在分集系统中，接收滤波器位于主要和辅助接收路径中。
降低接收滤波器插入损耗至关重要，因为插入损耗直接影响到系统的噪声指数。
带阻滤波器对很有限范围内的频率或信道进行抑制或“阻挡”的同时，可以让很宽范围的频率通过。
带阻滤波器经常是为了消除有害干扰而作为“修复”或“补丁”装入系统中的。
测试应用环境经常也会要求使用带阻滤波器。
带阻滤波器要考虑的指标有通带中的插入损耗和功率处理、带阻区域中的抑制以及通带和带阻抑制频率范围之间的过渡“陡度”。
一般主要应考虑的滤波器参数有：截止频率f c：低通滤波器中的上通带边缘或者高通滤波器中的下通带边缘，或最靠近阻带的通带边缘，有时称作 3 dB 点。
带宽：带通滤波器的通带宽度是较低(F1)和较高(F2)转角频率之间的频差，转角频率对应于3 dB 点。
中心频率f o：较低(F1)和较高(F2)转角频率的算术平均值或几何平均值。
221 0FF f +=或221 0FF f ⨯=衰减：信号在通过耗散网络或其他媒体时所导致的电压损耗（以 dB 为单位）。
插入损耗：在电路中插入滤波器所导致的信号损耗。
这以 dB（分贝）为量度，且有很多不同的定义。
通常，这就是电路中插有滤波器时提供给负载的电压（在高峰频率响应处），与用一个理想的无损耗匹配变压器替换了滤波器后负载的电压之比。
当在两个阻抗有很大不同的电路中间插入滤波器时，则以其他方式指定插入损耗有时则更实际一些。
相对衰减：将最低衰减点当作零 dB 时所测得的衰减，或者相对衰减=衰减—插入损耗。
波纹：通常指滤波器的幅度响应中所发生的波状变异。
通带波纹：频率衰减在滤波器通带内的变化。
4、实验设备AT6030D频谱分析仪，滤波器（LPF、HPF、BPF、BSF），20dB同轴衰减器5、实验内容测量插入损耗L、频率响应、带宽、带外抑制等参数6、实验步骤1、熟悉频谱仪用法，接入同轴衰减器，并进行校准。
2、先将AT6030D频谱仪工作调在中心频率fc=1500MHz，SPEN为3000MHz，AT6030D频谱仪输出端和输入端用电缆相接，测得参考电平P1。
3、将滤波器模块按下图1连接：AT6030D频谱仪输出端用电缆接滤波器的一端口，另一端口和频谱仪输入端相接，此时可测得滤波器输出电平与频率的关系曲线，从关系曲线可以获得插入损耗L、频率响应、带宽、通带纹波、带外抑制等参数。
4、重复2、3两步分别对低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPH)、带阻(BSF)进行测量并记录相关参数。
图17、实验要求1、操作仪器的各种旋钮和按键时需要控制力度，严禁暴力使用；2、连接模块时，SMA旋钮不要拧得太紧防止损坏；3、提前预习实验内容，认真记录实验数据，并做好实验报告。
实验二功率分配器实验1、实验设置的意义在射频/微波电路中，为了将功率按一定的比例分成二路或多路，需要使用功率分配器；功率分配器反过来使用就是功率合成器，在近代射频/微波大功率放大器中广泛地使用功率分配器，而且通常成对使用。
功率分配器的技术指标有：频率范围，承受功率，插入损耗、分配比、隔离度和端口输入驻波比。
2、实验目的1、了解功率分配器的结构原理，频率特性2、掌握功率分配器参数测试原理3、学会使用频谱仪完成功率分配器的测试3、实验原理在射频/微波电路中为了将功率一定比例分成两路或多路，需要使用功率分配器，功率分配器反过来使用就是功率合成器。
功率分配器是一个多端口网络结构。
其技术指标包括工作频带承受功率分配比、插入损耗、隔离度、VSWR等。
如图1所示为三端口网络结构，其信号输入端（Port-1）的功率为P1，而其他两个输出端（Port-2及Port-3）的功率分别为P2及P3。
理论上，由能量守恒定律可知P1=P2+P3。
若P2=P3并以毫瓦分贝（dBm）来表示三端功率间的关系，则可写成：P2(dBm) = P3(dBm) = Pin(dBm) – 3dB当然P2并不一定要等于P3，只是相等的情况最常被使用于实际电路中。
因此，[功率分接器]在大致上可分为[等分型]（P2= P3）及[比例型]（P2=k·P3）等两种类型。
4、实验设备AT6030D频谱分析仪，功率分配器模块5、实验内容1、测量功率分配器隔离度2、测量功率分配器两输出配比3、测量插入损耗和有效带宽△F6、实验步骤1、先将AT6030D频谱仪输出端和输入端用电缆相接，测得参考电平。
2、将功率分配器模块按下图2连接，AT6030D频谱仪输出端和功率分配器1端口相接，功率分配器2端口与AT6030D频谱仪输入端相连接，功率分配器3端口接终端载，测得接入电平P2。
3、将功率分配器模块2端口与3端口对换连接，测得接入电平P3，此时应有：P1= P2+ P3+L,插入损耗L= P1-( P2+ P3），P2= P3。
4、将AT6030D频谱仪输出端和功率分配器2端口相接，功率分配器3端口与AT6030D 频谱仪输入端相连接，功率分配器1端口接终端载，测得接入电平P4，其隔离度I= P1- P4。
5、将AT6030D频谱仪输出端和功率分配器3端口相接，功率分配器2端口与AT6030D 频谱仪输入端相连接，功率分配器1端口接终端载，测得接入电平P5，其隔离度I= P1- P5,有效带宽△F为隔离度I≥10dB时的功率分配器工作带宽。
图27、实验要求1、操作仪器的各种旋钮和按键时需要控制力度，严禁暴力使用；2、连接模块时，SMA旋钮不要拧得太紧防止损坏；3、提前预习实验内容，认真记录实验数据，并做好实验报告。
实验三定向耦合器实验1、实验设置的意义在射频和微波传输系统中, 通常需要准确测试某一功率值, 或者将某一输入功率按一定比例分配到各分支电路中去。
例如功率量值传递系统、相控阵雷达发射机功率分配、多路中继通信机中本振源功率分配等。
定向耦合器由于本身插损耗小、频段宽、能承受较大的输入功率、可根据需要扩展量程、使用方便灵活、成本低等优点, 而广泛应用于射频和微波传输系统中。