微波技术与天线实验实验六报告
微波技术与天线报告赵聪蕾
设计一矩形波导TE10的仿真与电磁场分析班级：电1005-1 学号：20102571 姓名：赵聪蕾报告日期：2013.12.12一、实验目的：1.熟悉HFSS软件的使用；2.掌握导波场分析和求解方法，矩形波导TE10基本设计方法；3.利用HFSS软件进行电磁场分析，掌握导模场结构和管壁电流结构规律和特点。
二、实验内容：1、使用HFSS软件建模矩形波导结构，选取合适的参数，并对其参数进行优化、仿真。
（1）打开软件，进行一些设置。
（2）设置坐标，调整到适当的图形。
（3）选择一面设置端口。
2、仿真终端匹配情况下，扫频激励下的，Ｓ参数分布以及波导场E Y、H X、H Z分布，并分析。
（1）进行必要的频率设置，并运行得到曲线图。
（2）根据一些操作得到表面电场。
3、仿真终端短路情况下，一端口仍为500ohm，二端口设为激励口，阻值设为如：50mohm扫频激励下的，观测Ｓ、驻波比等参数分布，并分析。
4、根据软件设计的结果和理论分析结果比较。
实验的结果和理论有一些出入，主要是系统误差引起的。
三、思考题1、在任何均匀导波装置中传播的波都可以分为那三种模式？答：TEM波、TM波、TE波2、TE10模式下矩形波导的截至波长是多少，它的场分布如何？答：波长为39.7mm，场分布在导体内部。
3、如何利用TE10模式下矩形波导，作为测量线？作为波导缝隙天线时，开槽如何选取？答：计算得出矩形波导的折射率，通过测量计算所求的电磁波波长等因素。
若作为波导天线，开槽应该选择波导的中间位置。
四、实验体会通过这次实验，首先是了解了HFSS软件的基本使用方法，与此同时，我对矩形波导的实验特性有了更深层次的理解，用实验仿真是为以后通过真正的实验验证定理的一个铺垫。
通过这次实验，我更加知道不仅仅要学习书本上的知识，更要有实践的基础，这样才能更好的学习微波与天线这门课。
设计二魔T一、微波元器件概述：无论在那个频段工作的电子设备，都需要各种功能的元器件。
微波技术与天线实验
微波技术与天线实验一、实验课学时分配表二、实验内容：实验一T型波导内场分析实验一、实验目的1、熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程。
2、掌握T型波导功分器的设计方法和工作原理。
二、实验内容使用HFSS进行T型波导功分器的设计实现，创建设计模型，进行求解设置，并运行仿真计算。
最后进行相关的数据后处理。
三、基本原理及要求T型波导功分器又叫T型波导分支器，它能将波导能量从主波导中分路接出，它是微波功率分配器件的一种。
此次设计H面T型分支，使得从一端口输入的功率可以平均的分配给端口2、3，使得2、3端口的TE10波为等幅同向。
同时，通过设置隔片改变各端口的功率分配。
进行扫频设置，观察S参数曲线和电场分布。
实验二T型波导优化设计实验一、实验目的1、进一步熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程。
2、掌握T型波导功分器的优化设计方法。
二、实验内容使用HFSS进行T型波导功分器的优化设计实现，进行参数扫描分析，利用HFSS的优化设计功能实现3端口输出功率为2端口输出功率的2倍。
三、基本原理及要求T型波导功分器又叫T型波导分支器，它能将波导能量从主波导中分路接出，它是微波功率分配器件的一种。
此次设计H面T型分支，使得从1端口输入的功率不平均的分配给端口2、3，使得2端口的输出功率为3端口的一半。
同时，注意隔片尺寸的大小对于改变各端口的功率分配的作用。
改变波端口激励，实现2端口输入，1、3端口输出。
实验三微带贴片天线设计实验一、实验目的1.熟悉并掌握HFSS设计微带天线的操作步骤及工作流程。
2.掌握ISM频段微带贴片天线的设计方法。
二、实验内容使用HFSS进行微带贴片天线的设计实现，创建设计模型，进行求解设置，设置求解频率为2.45GHz，同时添加1.5-3.5GHz的扫频设置，分析天线在1.5-3.5GHz频段内的电压驻波比，并运行仿真计算。
将谐振频率落在2.45GHz频点上。
最后进行相关的数据后处理。
微波实验天线特性的测量实验报告
天线特性的测量实验报告一、实验目的1．了解天线的基本特性参数 2.测量天线的频率特性，方向图3.了解鞭状天线、八木天线、壁挂天线等的构造及特性 4．学会用频谱仪测量天线的方向图。
二、实验仪器1．鞭状天线、八木天线、壁挂天线。
（选购）2．微波信号源。
（选购或用锁相源、跟踪振荡器等代替） 3．频谱仪。
（标配） 4. 频谱分析仪 三、天线测量原理天线是向空间辐射电磁能量，实现无线传输的重要设备。
天线的种类很多，常见天线分为线天线和面天线两大类。
高频、超高频多用线电线，微波常用面天线。
每一类天线又有很多种，常见的线天线，有鞭状天线、八木天线、偶极子天线等。
常见的面天线有抛物面天线、喇叭口天线等。
天线的基本参数有天线方向图 ，主瓣波束宽度、旁瓣电平、带宽、前后向比、极化方向、天线增益、天线功率效率、反射系数、驻波比、输人阻抗等等。
本实验对天线的方向图进行测试。
天线向空间辐射电磁能量，在不同的方向辐射的电磁能量的大小是不相同的，将不同方向天线辐射的相对场强绘制成图形，称为天线方向图。
1 方向图函数和方向图天线的最基本特性是它的方向特性。
对发射天线来说，方向特性通常是表示在相同距离条件下天线的远区辐射场与它的空间方向之间的关系。
描述天线的方向特性，最常用的是方向图函数和方向图。
方向图函数是定量表示远区天线辐射能量在空间相对分布情况的一个参数，通常是指远区同一距离处天线辐射场强(或能流密度)的大小与方向坐标关系的函数。
若用图形把它描绘出来，便是天线方向图。
其中表示场强大小与方向关系的，称为场强振幅方向图，表示能流密度大小与方向关系的，称为功率方向图。
习惯上又把场强振幅方向图简称为场强方向图，或进一步简称为方向图。
把场强振幅方向图函数用),(θf 表示，或进一步简写成f (,)θϕ。
把最大值为1的方向图称为归一化方向图。
把归一化场强振幅方向图函数用F(,)θϕ表示，或进一步简写成F(,)θϕ。
方向图一般是三维立体图形。
微波技术与天线实验报告
�����
=
2.65代入式子，可以计算出微带天线矩形
贴片的宽度，即
w = 46.26mm
（2）、有效介电常数ε������ 把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.65代入，可计算出有效介电常数，即
ε������ = 2.444 （3）、辐射缝隙的长度∆L
把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.444代入式子，可以计算出微带天线辐射 缝隙的长度，即
五、HFSS 的实验结果 根据之前的参数设计得出的 HFSS 模型如图.2,进行仿真后的结果如图.3。查
看天线信号端口回波损耗（即 S11）的扫频分析结果，给出天线的谐振点。生成 如图所示的 S11 在 1.8~3.2GHz 频段内的扫频曲线报告。从图中可以看出，当 S11 最小时，频率是 2.36GHz。
������
=
0.412ℎ
(������������ (������������
+ −
0.3)(���ℎ��� + 0.264) 0.258)(���ℎ��� + 0.8)
对于同轴线馈电的微带贴片天线，在确定了贴片长度L和宽度������之后，还需要确
定同轴线馈电点的位置，馈电点的位置会影响天线的输入阻抗，在微波应用中通
算结果就可以达到足够的准确，因此设计中参考地的长度������������������������和宽度������������������������只需 满足以下两式即可
������������������������ > L + 6h ������������������������ > w + 6h
标(������������, ������������)，即
微波技术与天线 实验报告
微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告引言：微波技术和天线是现代通信领域中不可或缺的重要组成部分。
微波技术的应用范围广泛，包括无线通信、雷达、卫星通信等领域。
而天线作为微波信号的收发器，起到了关键的作用。
本实验旨在通过实际操作和测量，探索微波技术与天线的基本原理和应用。
实验一：微波信号的传输特性测量在本实验中，我们使用了一对微波发射器和接收器，通过测量微波信号的传输特性，来了解微波信号在传输过程中的衰减和干扰情况。
首先，我们将发射器和接收器分别连接到示波器上，并设置合适的频率和功率。
然后，将发射器放置在一个固定位置，接收器在不同距离上进行测量。
通过记录示波器上的信号强度，并计算出衰减值，我们可以得到微波信号在传输过程中的衰减情况。
实验结果表明，在传输距离增加的情况下，微波信号的强度逐渐减弱，呈指数衰减的趋势。
同时，我们还观察到在某些距离上，微波信号受到了干扰，出现了明显的波动和噪声。
这些干扰可能来自于周围的电磁辐射或其他无线设备的干扰。
实验二：天线的性能测量在本实验中，我们选择了不同类型的天线，并通过测量其增益、方向性和波束宽度等参数，来评估天线的性能。
首先，我们使用一个定位器来确定天线的指向性。
通过调整定位器的方向，观察信号强度的变化，我们可以确定天线的主瓣方向。
然后，我们通过改变接收器的位置和角度，测量不同方向上的信号强度，从而计算出天线的增益。
实验结果表明，不同类型的天线具有不同的性能特点。
某些天线具有较高的增益和较窄的波束宽度，适用于需要远距离传输和精确定位的应用。
而其他天线则具有较宽的波束宽度，适用于覆盖范围广泛的通信需求。
实验三：微波技术在通信领域的应用微波技术在通信领域有着广泛的应用。
其中，微波通信是最为常见和重要的应用之一。
通过使用微波信号进行通信，可以实现高速、稳定的数据传输。
微波通信广泛应用于无线网络、卫星通信和移动通信等领域。
此外，微波雷达也是微波技术的重要应用之一。
微波技术基础实验报告
微波技术基础实验报告一、实验目的1.掌握微波信号的基本特性和参数的测量方法；2.了解微波器件的性能指标和测试方法；3.加深对微波传输线和网络理论的理解和实践。
二、实验设备和原理实验设备：微波信号源、功率计、波导固有模发生器、波间仪、反射器等。
实验原理：微波技术是指在高频范围内进行电磁波的传输、控制和处理的一套技术体系，其频率范围通常为0.3GHz至300GHz。
微波技术具有频率高、信息容量大和传输距离远等优点，广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
三、实验步骤和内容1.根据实验要求，搭建实验电路；2.测量微波信号源输出功率，通过功率计测量微波信号源输出功率；3.测量波导波导的传输特性，通过波间仪测量微波信号通过波导时的传输特性；4.测量波导器件的特性，通过波间仪测量波导器件的特性；5.测量波导管中的固有模，通过固有模发生器和反射器测量波导管中的固有模。
四、实验结果和数据分析1.根据实验条件，测量到微波信号源输出功率为10dBm；2.根据测量结果，绘制出波导波导的传输特性曲线，分析其传输性能；3.根据实验条件，测量到波导器件的插入损耗为3dB；4.根据实验条件和测量数据，计算出波导管中的固有模的频率范围和衰减值，并进行数据分析。
五、实验结论1.微波信号源输出功率为10dBm；2.波导波导的传输特性曲线显示了其良好的传输性能；3.波导器件的插入损耗为3dB，插入损耗越小，器件性能越好；4.波导管中的固有模的频率范围为0.3GHz至3GHz，衰减值为-10dB。
六、实验总结通过本次实验，我深入理解了微波技术的基本特性和参数的测量方法，掌握了微波器件的性能指标和测试方法，并加深了对微波传输线和网络理论的理解和实践。
通过实验数据的测量和分析，我对微波技术的应用和性能有了更深入的认识，实验收获颇丰。
南昌大学 微波技术与天线 所有实验报告 数据完整+处理
实验报告实验课程：微波技术与天线学生姓名：学号：专业班级：年月日实验一微波测量系统的认识及功率测量一、实验目的1.熟悉基本微波测量仪器；2.了解各种常用微波元器件；3.学会功率的测量。
二、实验原理1.基本微波测量仪器(1)微波测量技术主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量：①微波信号特性参量包括微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等；②微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。
(2)微波测量方法包括点频测量、扫频测量和时域测量三大类：①点频测量：信号只能工作在单一频点逐一进行测量；②扫频测量：在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；③时域测量：利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。
(3)微波测量系统由微波信号源、调配器/ 衰减器/隔离器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。
图1微波测量系统2.常用微波元器件实验室里常见的几种元器件：(1)检波器(2)E-T 接头(3)H-T 接头(4)双T 接头(5)波导弯曲(6)波导开关(7)可变短路器(8)匹配负载(9)吸收式衰减器(10)定向耦合器(11)隔离器3.功率测量按图1所示连接微波测量系统，在终端处接上微波小功率计探头，接通电源开关，调整衰减器，观察微波功率计指示并作相应记录。
三、实验数据及处理表格1衰减器指示与功率指示关系曲线12345671122334455667788衰减器位置/mm功率计读数/m W图 2 衰减器指示与功率指示关系曲线实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算一、实验目的1.学会微波测量线的使用；2.学会测量微波波导波长和信号源频率；3.分析和计算波导波长及微波频率。
二、实验原理1.系统调整主要指信号源和测量线的调整，以及晶体检波器的校准：(1)信号源的调整包括振荡频率、功率电平及调制方式等。
最新微波电磁特性与天线实验
微波电磁特性与天线实验微波技术是近代发展起来的一门新兴学科，在国防、通讯、工业、农业，以及材料科学中有着广泛应用。
随着社会向信息化、数字化的迈进，微波作为无线传输信息的技术手段，将发挥更为重要的作用。
特别在天体物理，射电天文、宇航通信等领域，具有别的方法和技术无法取代的特殊功能。
微波有“似光性”，用可见光、X光观察到的反射、干涉和衍射现象都可以用微波再现出来，对于微波的波长为0.01m量级的电磁波，用微波设备作波动实验要显得形象、直观，更容易理解，通过观测微波的反射干涉、衍射及偏振等现象，能加深理解微波和光都是电磁波，都具有波动这一共同性。
本实验通过研究微波的反射，单缝衍射等来揭示微波的波动性，以此来增加对微薄的波动性的了解。
一、实验目的1、了解微波分光仪的结构，学会调整它并能用它进行实验2、掌握电磁波反射定律的方法。
3、掌握电磁波的单峰衍射时衍射角对衍射波强度的影响。
4、掌握来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的影响。
5，掌握平面波长的测量方法。
6、验证电磁波的马吕斯定律、布拉格方程。
7、验证天线的方向性。
8、培养综合性设计电磁波实验方案的能力。
二、微波的特性及应用1．微波的特性什么是微波？微波是波长很短的电磁波，一般把波长从1米到1毫米，频率在300—300000MHZ范围内的电磁波称作微波。
广义的微波包括波长从10米到10微米（频率从30MHZ到30THZ）的电磁波。
微波具有以下特点。
（1）波长短：它不同于一般的无线电波，因微波波长短到毫米,它具有类似光一样有直线传播性质。
（2）频率高：微波已成为一种电磁辐射，趋肤效应、辐射损耗相当严重。
所以在研究微波问题时要采用电磁场和电磁波的概念和方法。
不能采用集中参数元件。
需要采用分布参数元件，如波导、谐振腔、测量线等。
测量的量是驻波比，频率。
特性阻抗等。
（3）量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围约为10-6～10-3eV。
许多原子和分子发射和吸收的电磁波能量正好处于微波波段内，人们正是利用这一特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学、量子电子学等新兴学科，并研制了量子放大器、分子钟和原子钟。
CST仿真实验实验报告
电子科技大学自动化工程学院标准实验报告（实验）课程名称微波技术与天线电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验地点：实验时间：一、实验室名称：C2-513二、实验项目名称：微波技术与天线CST仿真实验三、实验学时：6学时四、实验目的：1、矩形波导仿真（1）、熟悉CST仿真软件；（2）、能够使用CST仿真软件进行简单矩形波导的仿真、能够正确设置仿真参数，并学会查看结果和相关参数。
2、带销钉T接头优化（1）、增强CST仿真软件建模能力；（2）、学会使用CST对参数扫描和参数优化功能。
3、微带线仿真学习利用CST仿真微带线及微带器件。
4、设计如下指标的微带线高低阻抗低通滤波器截止频率：2GHz截止频率处衰减：小于1dB带外抑制：3.5GHz插入损耗大于20dB端口反射系数：<15dB端口阻抗：50欧姆。
五、实验内容：1、矩形波导仿真（1）、熟悉CST仿真软件的基本操作流程；（2）、能够对矩形波导建模、仿真，并使用CST的时域求解器求解波导场量；（3）、在仿真软件中查看电场、磁场，并能够求解相位常数、端口阻抗等基本参数。
2、带销钉T接头优化（1）、使用CST对带销钉T接头建模；（2）、使用CST参数优化功能对销钉的位置优化；（3）、通过S参数分析优化效果。
3、微带线仿真（1）、基本微带线的建模；（2）、学习微带线的端口及边界条件的设置。
4、微带低通滤波器设计（1）、根据参数要求计算滤波器的各项参数；（2）、学习微带滤波器的设计方法；（3）、利用CST软件设计出符合实验要求的微带低通滤波器。
六、实验器材（设备、元器件）：计算机、CST软件。
七、实验步骤：（简述各个实验的实验步骤）1、矩形波导仿真：①. 建模：建立矩形波导的模型（86.4mm*43.2mm*200mm）；②. 设置端口；③. 设置频率：将频率设置为2.17-3.3GHz，仿真高次模的时候将上限频率设置成6GHz；④. 仿真；⑤. 端口计算，场监视器：得到S11图以及场分布图；⑥. 计算β和Zwave参数2、带销钉T接头优化：①. 建模：建立带销钉T接头模型；②. 设置端口；③. 设置边界条件；④. 设置频率；④. 仿真；⑤. 扫参；⑥. 优化微带线仿真：①. 建模：建立微带线模型；②. 设置端口；③. 设置边界条件；④. 设置频率；④. 仿真；⑤. 扫参；⑥. 优化4、微带低通滤波器设计：①. 根据指标选择滤波器阶数；②. 确定原型电路；③. 确定基本结构；④. 在CST中，利用理想元件来验证；⑤. 利用CST时域仿真微带线的方法来得到特定阻抗的微带宽度，并通过微带线理论的公式计算特定阻抗的微带长度八、实验结果及分析：1、矩形波导仿真：矩形波导模型及端口图S11参数图f=3时的电场图f=3时的磁场图计算f=5.2时的电场图（高次模）f=5.2时的磁场图（高次模）高次计算2、带销钉T接头优化：带销钉T接头模型图及端口图扫参图参数优化图优化后反射系数图3、微带线仿真：模型图特性阻抗曲线图端口电场图端口磁场图4、微带低通滤波器设计：模型图优化前的S db图理想原件验证图优化后的S db图九、实验结论：1. 使用CST对矩形波导进行建模，并求解波导场量（如图1-3~图1-6），在仿真软件中查看电场、磁场，求解相位常数，端口阻抗（等基本参数。
微波技术与天线实验报告书
微波技术与天线实验报告书实验目的：本实验旨在使学生了解微波技术的基本理论，掌握微波天线的工作原理和设计方法，并通过实验操作加深对微波天线性能测试的理解和应用。
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通信的技术。
微波天线作为微波通信系统中的关键部件，其设计和性能直接影响到通信系统的整体性能。
微波天线通常分为线极化天线和圆极化天线，它们在不同的应用场景中有着不同的优势。
实验设备和材料：1. 微波信号源2. 微波天线测试系统3. 标准天线4. 待测天线5. 测量仪器（如频率计、功率计等）6. 连接电缆及相关配件实验步骤：1. 连接微波信号源和测试系统，确保信号源输出稳定。
2. 将标准天线与待测天线分别连接到测试系统，并记录其性能参数。
3. 调整待测天线的位置和角度，观察其对信号接收的影响。
4. 记录不同条件下的测试数据，包括增益、波束宽度、方向性等。
5. 分析测试数据，评估天线性能，并与理论值进行比较。
实验结果：通过本次实验，我们得到了以下结果：- 待测天线在特定频率下的增益为XX dBi。
- 波束宽度为XX度。
- 方向性比为XX。
- 与标准天线相比，待测天线在XX条件下性能更优。
实验分析：根据实验数据，我们可以分析待测天线的性能特点。
例如，增益的高低直接影响到天线的信号接收能力，波束宽度则决定了天线的覆盖范围。
通过与标准天线的对比，我们可以更清晰地了解待测天线的优势和不足。
实验结论：本次实验成功地完成了微波天线的性能测试，加深了学生对微波技术与天线工作原理的理解。
通过对实验数据的分析，我们认识到了天线设计的重要性以及在实际应用中需要考虑的因素。
实验结果表明，合理的天线设计可以显著提高通信系统的性能。
注意事项：1. 实验过程中应确保所有设备连接正确，避免信号干扰。
2. 在调整天线位置和角度时，应小心操作，避免损坏设备。
3. 实验结束后，应整理实验设备，确保实验室的整洁和安全。
实验日期：[填写实验日期]实验人员：[填写实验人员姓名]指导教师：[填写指导教师姓名]。
微波技术与天线实验报告
篇一：微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告专业：班级：姓名：学号：微波技术与天线实验fai=meshgrid(eps:2*pi/180:2*pi); f=abs(sin(sita)); fmax=max(max(f)); a=linspace(0,2*pi); f=sin(a);subplot(1,1,1),polar(a,abs(f)); title(电基本振子e平面);图1-1电基本振子e平面2、绘制电基本振子空间立体方向图: 程序：sita=meshgrid(eps:pi/180:pi);fai=meshgrid(eps:2*pi/180:2*pi); f=abs(sin(sita)); fmax=max(max(f));[x,y,z]=sph2cart(fai,pi/2-sita,f/fmax);subplot(1,1,1),mesh(x,y,z);axis([-1 1 -1 1 -1 1]);title(电基本振子空间主体方向图);图1-2电基本振子空间立体方向图程序：lamda=input(enter the value of wave length= ); %输入波长 l=input(enter your dipole length l= ); %输入偶极子天线长度2l（注意不是单个振子长度l） ratio=l/lamda; b=(2*pi/lamda);theta=pi/100:pi/100:2*pi;if ratio<= 0.1 %分析是否是短偶极子天线 e=sin(theta); en=abs(e);polar(theta,en) %天线在方向图中水平放置 elsef1=cos(b*l/2.*cos(theta)); %不是短偶极子天线则可用公式（2-8）进行计算f2=cos(b*l/2); f3=sin(theta); e=(f1-f2)./f3; en=abs(e);polar(theta,en) %天线在方向图中水平放置 end1）输入波长λ=10，天线长度2l=2，画出天线方向图：图2-1 天线长度为2时的方向图2）输入波长λ=10，振子长度2l=4，画出天线方向图：图2-2 天线长度为4时的方向图3）输入波长λ=10，振子长度2l=13，画出天线方向图：图2-3 天线长度为13时的方向图4）输入波长λ=10，振子长度2l=15，画出天线方向图：图2-4 天线长度为15时的方向图5）输入波长λ=10，振子长度2l=20，画出天线方向图：图2-5 天线长度为20时的方向图6)输入波长λ=10，振子长度2l=30，画出天线方向图：篇二：微波技术与天线实验《微波技术与天线》实验一、实验目的：1. 特性阻抗为z0=150?的均匀无耗传输，终端接有负载zl?350?j100?，用?/4阻抗变换器实现阻抗匹配（如图所示），试计算?/4阻抗变换器的特性阻抗z01及2．利用matlab分别绘出对于无耗传输线阻抗zin(z)?z0zl?jz0tan?zz0?jzltan?z的实部、?2???41?81???81?z0?ln?1????????6.27?? (2–83)??r??m??m??m?????30式中 m?w?w?b?tb?t???x?2?0.0796x?n ???wx????????? (2–84) ?1?0.5ln??b?t?(1?x)????2?x??w/b?1.1x??????n?2t； x? 画出z02x/3b1?1?x4.利用matlab软件编程：求下图网络的[a]矩阵和[s]矩阵，设《微波技术》实验报告学院：电子与信息工程学院专业：通信工程班级：＿＿＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿＿＿＿实验一阻抗匹配实验一、实验目的：学会利用matlab软件进行微波技术方面的仿真。
微波技术与天线仿真实验报告.docx
《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验二H面T型波导分支器设计一．仿真实验内容和目的使用HFSS设计一个带有隔片的H面T型波导分支器,首先分析隔片位于T型波导正中央,在8~10GHz的工作频段内,波导输入输出端口的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz时波导表面的电场分布；然后通过参数扫描分析以及优化设计效用分析在10GHz处输入输出端口的S参数随着隔片位置变化而变化的关系曲线；最后利用HFSS优化设计效用找出端口三输出功率是端口二输出功率两倍时隔片所在位置。
二．设计模型简介整个H面T型波导分为两个部分：T型波导模型,隔片。
见图1。
图1三．建模和仿真步骤1.运行HFSS并新建工程,把工程另存为Tee.hfss。
2.选择求解类型：主菜单HFSS→solution type→driven modal,设置求解类型为模式驱动。
3.设置长度单位：主菜单modeler→units→in,设置默认长度单位为英寸。
4.创建长方体模型1）从主菜单选择draw→box,进入创建长方体模型的工作状态,移动鼠标到HFSS工作界面的右下角状态栏,在状态栏输入长方体的起始点坐标为（0,-0.45,0）,按下回车键确认之后在状态栏输入长方体的长宽高分别为2,0.9,0.4。
2）再次按下回车键之后,在新建长方体的属性对话框修改物体的位置,尺寸,名称,材料和透明度等属性。
在attribute选项卡中将长方体名称项（name）修改为Tee,材料属性（material）保持为真空（vacuum）不变,透明度（transparent）设置为0.4。
3）设置端口激励4）复制长方体第二个和第三个臂5）合并长方体5.创建隔片1）创建一个长方体并设置位置和尺寸2）执行相减操作上诉步骤完成后即可得到H面T型波导的三维仿真模型图如图2所示图26.分析求解设置1）添加求解设置：在工程管理窗口中展开工程并选中analyse节点,单击右键,在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数,完成后工程管理窗口的analyse节点下会添加一个名称为setup1的求解设置项2）添加扫频设置：在工程管理窗口中展开analysis节点,右键单击前面添加的setup1求解设置项,在弹出菜单中单击add frequency sweep,并设置sweep name,sweep type,等参数。
微波技术与天线实验报告
微波技术与天线实验报告一、实验名称：测量微波通信系统各模块的特性参数二、实验目的与要求◆了解矢量网络分析仪的工作原理◆理解模块的频率特性、驻波比、反射系数、插损、S参数等概念◆测量并分析微波通信系统各模块的S参数三、实验设备：矢量网络分析仪、PNA 天线实验测量仪四、实验原理(共同部分)1.矢量网络分析仪的工作原理矢量网络分析仪器是一种电磁波能量的测试设备。
矢量网络分析仪的原理与使用力直接取决于系统的动态范围指标。
相位波动参数的测试是利用矢量网络分析仪的电子延迟(Electrical Delay)功能来实现的。
直接观察插入相移通常不是很有用，这是因为器件的电长度相移相对于频率呈现负斜率(器件越长，斜率越大)。
由于只有偏离线性相移才会引起失真，因此希望移去相位响应的线性部分。
利用网络分析仪的电子延迟功能，能够抵消被测器件的电长度，结果得到与线性相移的偏差，即相位波动(失真)。
矢量网络分析仪既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值，又能测相位，矢量网络分析仪能用史密斯圆图显示测试数据。
2.几个重要的概念频率特性：系统频率响应与输入信号的复数比称为频率特性，频率特性表征了系统输入输出之间的关系，故可由频率特性来分析系统性能。
驻波比：驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。
在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ，形成波节。
其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。
这种合成波称为行驻波。
驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波节处的电压幅值Vmin之比。
驻波比就是一个数值，用来表示天线和电波发射台是否匹配。
如果 SWR 的值等于1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。
如果SWR 值大于1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。
微波与天线实验报告
微波与天线实验报告学生姓名：班级：专业：指导老师：2015.11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。
通过本次实验使学员们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，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sin。
，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。
，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。
，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。
点击按钮三、实验结果1.基本电振子2.基本磁振子3.基本缝隙4.惠更斯面源实验二对称振子方向图一、实验目的通过实验了解对称振子的远区空间辐射场的具体情况。
了解对称振子的方向性函数与振子的臂长l有关，是振子臂电气长度的函数。
振子臂长较短时，波瓣较宽，方向性较差；随着臂长增加，方向性逐渐改善；但是臂长超过半个波长时,会出现一些边波瓣，甚至会使主波瓣发生分裂。
使学员明白对称振子的臂长在四分之一波长附近时，没有边波瓣，主波瓣随臂长的变化也不显著，半波对称振子在天线中得到普遍应用。
二、实验指导界面有三个显示区：立体方向图、E面方向图、H面方向图，分别用来同时显示对称振子的立体图、E面方向图、H面方向图。
微波技术与天线实验报告
微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告引言：微波技术是一门应用广泛的技术，涉及到通信、雷达、无线电等多个领域。
天线作为微波技术中的重要组成部分，对于信号的发射和接收起着至关重要的作用。
本实验旨在通过对微波技术和天线的实验研究，探索其原理和应用。
一、微波技术的基本原理微波技术是指在射频范围内工作的电磁波技术，其频率范围一般为300MHz至300GHz。
微波技术的基本原理是利用微波信号的特性进行信息的传输和处理。
微波信号具有高频率、高速度和较小的传播损耗等特点，因此在通信和雷达等领域得到广泛应用。
二、微波技术的实验装置本实验使用了微波发生器、微波信号源、微波功率计等实验装置。
微波发生器用于产生微波信号，微波信号源用于提供稳定的微波信号，微波功率计用于测量微波信号的功率。
这些实验装置是进行微波技术实验的基础设备。
三、微波技术的实验内容1. 微波信号的产生和调制实验在实验中，我们使用微波发生器产生微波信号，并通过调制器对信号进行调制。
通过改变调制器的参数，可以实现不同调制方式的微波信号产生。
2. 微波信号的传输和接收实验在实验中，我们使用微波信号源产生微波信号，并通过传输线将信号传输到接收端。
通过改变传输线的长度和材料等参数，可以观察到微波信号的传输特性。
3. 微波信号的功率测量实验在实验中，我们使用微波功率计对微波信号的功率进行测量。
通过改变微波发生器的输出功率和微波信号源的衰减器等参数，可以观察到微波信号的功率变化规律。
四、天线的基本原理天线是将电磁波信号转换为电流或电压信号的装置，具有发射和接收信号的功能。
天线的基本原理是利用电磁波与导体之间的相互作用，将电磁波的能量转换为电流或电压信号。
五、天线的实验装置本实验使用了天线、信号发生器、示波器等实验装置。
信号发生器用于产生信号，天线用于发射和接收信号，示波器用于观察信号的波形和频谱。
六、天线的实验内容1. 天线的辐射特性实验在实验中，我们使用天线发射信号，并通过示波器观察信号的波形和频谱。
微波技术与天线实验报告
百度文库 - 好好学习，天天向上微波技术与天线实验报告姓名：才正国学号：50班级：F0703002指导教师：龙沪强任课教师：袁斌实验一基本低功率微波波导测试系统的熟悉与正确调试一.实验目的：通过本次实验，基本熟悉低功率微波波导测试系统的基本构成以及正确调试的操作方法，学会四点平均法测波导波长，掌握晶体定标曲线的测定方法。
二.实验仪器与预习要求：1.实验主要仪器：（1）X波段信号源（YM1123）（2）1kHz选频放大器（YM3892）（3）驻波测量器（TC26）（4）可变衰减器（BD-20-2）（5）直读式频率计（PX16）（6）短路板2.实验预习要求：详细阅读实验指导书，初步了解低功率微波波导测试系统的基本构成，熟悉探针电路调谐的基本原理，了解四点平均法测波导波长的基本原理。
三.实验仪器与接线框图：四. 实验原理：1. 基本微波测量系统一个小功率的微波测量系统组成如图1-1 所示：图1-1 基本微波测量系统组成微波信号源测试微波元件，必须要有微波信号源提供测试信号。
常用微波信号源可以分为简易信号发生器、标准信号发生器、功率信号发生器和扫频信号发生器。
简易信号发生器通常泛称为“微波信号发生器”。
一般要求信号频率能在一定范围内连续可调；最大信号的功率至少能达到毫瓦级并能连续控制；输出波形一般为正弦波，并至少能用一种低频方波进行开关式幅度调制。
标准信号发生器指的是屏蔽良好，输出信号的频率、功率和调制系数可以在一定范围内调节（有时调制系数可以固定不变），能精确读数的信号源。
通常用于测量微波接收机的灵敏度、选择性等指标。
功率信号发生器的功率输出要求达到瓦级，常用于测试天线性能等。
扫频信号发生器是能产生随时间作线性变化的扫频信号的微波信号源，它能从所需频率范围的一端连续地“扫变”到另一端，所以能直接得到各个频率上的测量结果，在示波器或记录仪上立即显示出所需的幅频特性曲线和相频特性曲线。
●隔离器隔离器又称单向器，是一种使微波信号单向传输的非互易二端口铁氧体器件，它允许微波信号沿一个方向（正向）以很小的衰减通过，而沿另一个方向（反向）传输的波则受到很大的衰减而不能通过。
微波技术与天线仿真实验报告
《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验二H面T型波导分支器设计一．仿真实验内容和目的使用HFSS设计一个带有隔片的H面T型波导分支器，首先分析隔片位于T型波导正中央，在8~10GHz的工作频段内，波导输入输出端口的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz 时波导表面的电场分布；然后通过参数扫描分析以及优化设计功能分析在10GHz处输入输出端口的S参数随着隔片位置变化而变化的关系曲线；最后利用HFSS优化设计功能找出端口三输出功率是端口二输出功率两倍时隔片所在位置。
二．设计模型简介整个H面T型波导分为两个部分：T型波导模型，隔片。
见图1。
图1三．建模和仿真步骤1.运行HFSS并新建工程，把工程另存为Tee.hfss。
2.选择求解类型：主菜单HFSS→solution type→driven modal，设置求解类型为模式驱动。
3.设置长度单位：主菜单modeler→units→in，设置默认长度单位为英寸。
4.创建长方体模型1）从主菜单选择draw→box，进入创建长方体模型的工作状态，移动鼠标到HFSS工作界面的右下角状态栏，在状态栏输入长方体的起始点坐标为（0，-0.45,0），按下回车键确认之后在状态栏输入长方体的长宽高分别为2,0.9，0.4。
2）再次按下回车键之后，在新建长方体的属性对话框修改物体的位置，尺寸，名称，材料和透明度等属性。
在attribute选项卡中将长方体名称项（name）修改为Tee，材料属性（material）保持为真空（vacuum）不变，透明度（transparent）设置为0.4。
3）设置端口激励4）复制长方体第二个和第三个臂5）合并长方体5.创建隔片1）创建一个长方体并设置位置和尺寸2）执行相减操作上诉步骤完成后即可得到H面T型波导的三维仿真模型图如图2所示图26.分析求解设置1）添加求解设置：在工程管理窗口中展开工程并选中analyse节点，单击右键，在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数，完成后工程管理窗口的analyse节点下会添加一个名称为setup1的求解设置项2）添加扫频设置：在工程管理窗口中展开analysis节点，右键单击前面添加的setup1求解设置项，在弹出菜单中单击add frequency sweep，并设置sweep name，sweep type，等表13）设计检查7.运行仿真分析：HFSS→analyze all四．仿真结果分析1.图形化显示S参数计算结果图3为S11，S12，S13幅度随着频率变化的曲线。
《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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微波技术与天线实验报告
姓名：z
学号：
班级：
任课教师：
上课时间：周二第6、7、8节
实验六：分布交指型微带滤波器设计
一、实验目的
1、了解微波交指滤波器的概念
2、掌握MWO EM structure仿真方法
3、掌握在原理图添加EM Structure方法
二、实验要求
1、熟悉利用MWO软件进行EM仿真。
2、熟悉交指滤波器特性
3、了解WMO原理图引入EM 结构方法。
4、熟悉EM结构中求解电流分布和电场分布的方法
三、实验原理
1、交指滤波器
交指型滤波器是对平行耦合微带线滤波器的一种改进，可以减小微带滤波器占用的体积。
交指型微带带通滤波器的工作原理可以这样解释:将平行藕合微带滤波器相邻的两个藕合线节从中点处切断，并折迭起来，合并为一根藕合线节，将其一端短路接地，另一端开路，并保持相邻两级线节之间的藕合间隙不变，形成交指型结构。
如图所示。
交指滤波器优点
具有以下优点：结构紧凑、可靠性高；由于每个谐振器间的间隔较大,故公差要求较低,容易制造；由于交指滤波器既可以做成印刷电路形式,又可以做成腔体结构,用较粗的杆做成自行支撑,而不用介质。
因此,交指滤波器在电子系统,尤其是在通信技术及近代航空航天领域中被广泛使用。
四、实验步骤
这个例子说明了如何利用MWO创建一个电磁结构（EM structure）并仿真。
它包含一下几个步骤：
1、创建EM structure
2、建立an enclosure
3、创建层
4、过孔建模观察三维结构
5、定义端口配置计算网格
6、观察电流密度和电场强度
7、执行频率扫描(AFS)
8、将EM structure添加到原理图并仿真
1.1 新建工程之后导入层处理文件（Layer Process File）
1.2 1、层处理文件(LPF) 定义了layout view, 包括drawing layers, layer mappings, 3D views,
and EMsight mappings.的一些默认设置
2、层处理文件Blank.lpf位于C:\Program Files\AWR\AWR2008 \目录下，导入后视图如
下：
1.3 生成EM结构
1.4设定Enclosure
首先在菜单上选择Options > Project Options.
再在菜单上选择Options > Layout Options
设定Enclosure
点击material defs 添加氧化铝介质：从下拉列表中选择
在下面的窗口添加导体添加金：从下拉列表中选择
可以选择不同color
定义电介质层：通过insert 和Delete按钮添加或者删除层
1.5 侧边边界条件
1.6 Adding Conductors to the Layout
再画第二个矩形导体起始点: x=4,y=1.4
鼠标左键点击第二个导体不放，拖动其靠近第一个导体，当显示dx= -1.8, dy=1 时放下如下图所示：
1.7添加过孔
坐标：x=2.6 y=9.4；dx=0.4 dy=-0.8
选择菜单Edit > Copy, 再选择Edit > Paste. 移动鼠标到EM structure窗口，会看到鼠标指针边出现一个过孔轮廓。
右键单击，过孔形状将旋转90度。
单击tab键，输入坐标x=2.8 y=9；
框选两个过孔，菜单栏选择Draw > Modify Shapes > Union 使得两个过孔联合.
1.8 观察三维结构
1.9 添加端口
还需要移动端口参考平面适当放大视图，将鼠标指针置于1旁边，将出现双箭头，此时按下鼠标左键并且不松开，将出现dx，dy读数，拖动鼠标指针直到显示dx=1.6，dy= 0 时松开鼠标.
1.10 设定仿真频率
1.11 观察结构网格
1.11 运行EM Simulator
1.
13 图形化显示仿真结果
运行仿真，得到以下结果
更精确的仿真结果如下：
1.14 改变频率范围和分步大小
做如下设定
激活EM 结构3D视图，按播放键
显示电场：继续添加Annotation
选择Toggle Enable，开始仿真
1.16 完成交指滤波器布线图
画输出谐振腔:
1. 菜单栏选择Edit > Select All.
2.再选择Edit > Copy,
3.然后执行Edit > Paste. 鼠标移到绘画框中会出现一个输入谐振腔的轮廓iresonator displays.
将指针移到右边. Ctrl+右键操作使得图型反转,将图形对齐：右边的线对齐边界，左右图形对称
生成交指滤波器中间谐振腔: 框选如图所示部分，选择复制，再选择粘贴，
将鼠标移到画图窗口，拖动时会看到一份拷贝图形的轮廓，右键点击两次，
让图形旋转180度，按Tab键输入坐标: x=6,y=5。
生成如下图形：
1.17添加端口
1.18 设置频率扫描
点击Frequencies 标签设定起始，终止和步长频率
再点击EMSight 标签选中Enable AFS 确认框
进行如下设置并确认（S21）
仿真分析
1.18 在原理图中添加EM结构并仿真
原理图添加子电路和添加输入输出端口
设定仿真频率
添加仿真图和测量量
S11
S21
仿真分析，和前面图形比较
五、试验中所遇到的问题以及解决方法。