北邮微波实验报告
北邮微波技术实验报告
一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理，掌握微波的基本特性。
2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。
3. 通过实验操作，验证微波技术在实际应用中的效果。
二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。
本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。
三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验（1）测量微波传播速度：通过测量微波信号在实验装置中的传播时间，计算微波在空气中的传播速度。
（2）测量微波衰减：利用微波信号源和功率计，测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。
（3）测量微波反射系数：通过测量微波信号在实验装置中的反射强度，计算微波的反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验（1）微波移相器：通过调整移相器的相位，观察微波信号在输出端的变化。
（2）微波衰减器：通过调整衰减器的衰减量，观察微波信号在输出端的变化。
（3）微波定向耦合器：通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出，验证其功能。
3. 微波电路搭建实验（1）搭建微波滤波器：利用微波元件和器件，搭建一个微波滤波器，并测试其性能。
（2）搭建微波天线：利用微波元件和器件，搭建一个微波天线，并测试其增益。
五、实验步骤1. 微波基本特性实验（1）连接实验装置，确保连接正确。
（2）开启微波信号源，设置合适的频率和功率。
（3）测量微波传播速度、衰减和反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验（1）连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。
（2）调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数，观察微波信号在输出端的变化。
3. 微波电路搭建实验（1）根据设计要求，搭建微波滤波器和天线。
（2）测试微波滤波器和天线的性能。
六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验（1）微波传播速度：根据实验数据，计算微波在空气中的传播速度，并与理论值进行比较。
微波技术实验报告北邮
微波技术实验报告北邮一、实验目的本实验旨在使学生熟悉微波技术的基本理论，掌握微波器件的测量方法，并通过实际操作加深对微波信号传输、调制和解调等过程的理解。
通过实验，学生能够培养分析问题和解决问题的能力，为将来在微波通信领域的工作打下坚实的基础。
二、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信息传输的技术。
微波具有较高的频率和较短的波长，因此能够实现高速数据传输。
在实验中，我们主要研究微波信号的产生、传输、调制和解调等基本过程。
三、实验设备1. 微波信号发生器：用于产生稳定的微波信号。
2. 微波传输线：用于传输微波信号。
3. 微波调制器：用于对微波信号进行调制，实现信号的传输。
4. 微波解调器：用于将调制后的信号还原为原始信号。
5. 微波测量仪器：包括功率计、频率计等，用于测量微波信号的参数。
四、实验内容1. 微波信号的产生与测量：通过微波信号发生器产生微波信号，并使用频率计测量信号的频率。
2. 微波信号的传输：利用微波传输线将信号从一个点传输到另一个点，并观察信号的衰减情况。
3. 微波信号的调制与解调：使用调制器对微波信号进行调制，然后通过解调器将调制后的信号还原。
4. 微波信号的传输特性分析：分析不同条件下微波信号的传输特性，如衰减、反射、折射等。
五、实验步骤1. 打开微波信号发生器，设置合适的频率和功率。
2. 将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端。
3. 测量传输线上的信号强度，并记录数据。
4. 将调制器连接到传输线的输出端，对信号进行调制。
5. 将调制后的信号通过解调器还原，并测量解调后的信号参数。
6. 分析信号在不同传输条件下的特性，如衰减系数、反射率等。
六、实验结果通过本次实验，我们成功地产生了稳定的微波信号，并测量了其频率和功率。
在传输过程中，我们观察到了信号的衰减现象，并记录了不同传输条件下的信号强度。
通过调制和解调过程，我们验证了微波信号的可调制性和可解调性。
北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播)
电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、 实验目的（1）掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。
（2）了解水平面接收天线方向性的测量方法。
二、 实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。
三、 实验原理及步骤对于辐射波传输方式，最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线方向函数及方向图。
1．系统组成图1-1 系统组成原理框图2．喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭，原因是其匹配较好而效率接近100%（G ≈D ）。
但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布，虽然其辐射主向仍是口径面法线方向（波导轴线方向），但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。
可用以下公式进行估算：E 面（yoz 面）主瓣宽度bE λθ5325.0= （1-1）H 面（xoz 面）主瓣宽度15.0802a H λθ= （1-2）方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）211451.0λπb a D = （1-3）图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。
具体参数喇叭口径1a =5.5λ，1b =2.75λ；波导口径a=0.5λ,b=0.25λ；虚顶点至口径面距离ρ＝2ρ＝6λ。
1 Array图1-2 角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图：图1-3 实验所用喇叭天线3．测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。
测量时改变接收喇叭天线的方位角，可测出喇叭天线水平面的方向性（按接收到信号的强弱）。
严格的测量应在微波暗室中进行，这样可以消除反射波影响。
但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也可略去，因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。
测天线方向图应有专用天线转台，它有精确的角度（水平面方位角，垂直面俯仰角）刻度指示。
本实验主要测水平面即方位方向性。
四、实验内容及数据处理（1）微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db : 26.33 -6.0db : 39.82 -10.0db : 54.30 -15.0db : 225.13五、心得体会本实验即天线与电波传播实验由老师演示，我们只需了解其原理并会分析其数据即可。
北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验
北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验学院：电子工程学院班号：2011211204组员：执笔人：学号：**********一、实验目的1．培养综合性设计电磁波实验方案的能力 2．验证电磁波的马吕斯定理二、实验设备S426型分光仪三、实验原理平面电磁波是横波，它的电场强度矢量E 和波长的传播方向垂直。
如果E 在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化，这样的横电磁波叫线极化波。
在光学中也叫偏振波。
偏振波电磁场沿某一方向的能量有一定关系。
这就是光学中的马吕斯定律：20cos I I θ=式中I 为偏振波的强度，θ为I 与I0间的夹角。
DH926B 型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭的转角可以从此处读到。
四、实验步骤1．设计利用S426型分光仪验证电磁波马吕斯定律的方案；根据实验原理，可得设计方案：将S426型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，接收喇叭课程从此处读取θ（以10度为步长），继而进行验证。
2．根据设计的方案，布置仪器，验证电磁波的马吕斯定律。
实验仪器布置通过调节，使A1取一较大值，方便实验进行。
然后，再利用前面推导出的θ，将仪器按下图布置。
A1五、实验数据I（uA ）0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 θ°理论值90 87.3 79.5 67.5 52.8 37.2 22.5 10.5 2.7 0实验值90 88 82 69 54 37 20 8 2 0.2 相对误差% 0 0.8 0.6 2.2 2.3 0.5 11.1 14.3 25.9 -1、数据分析：由数据可看出，实验值跟理论值是接近的，相对误差基本都很小，在误差允许范围内，所以可以认为马吕斯定律得到了验证。
北邮微波实验报告
北邮微波实验报告北邮微波实验报告引言：微波技术是现代通信领域的重要组成部分，其在无线通信、雷达探测、卫星通信等方面发挥着重要作用。
本次实验旨在通过对微波的实际操作，深入了解微波的特性和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解微波的基本特性和传输原理；2. 掌握微波实验仪器的使用方法；3. 学习微波的传输线特性及其在微波系统中的应用。
二、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，具有较高的频率和较短的波长。
微波的传输线主要包括同轴电缆和微带线两种，其特性阻抗和传输损耗与频率、材料和结构参数有关。
三、实验步骤1. 实验仪器准备：将微波发生器、功率计、频谱分析仪等仪器连接好，确保仪器间的连接正确可靠。
2. 测量微波信号的功率：使用功率计对微波信号的功率进行测量，记录下测量结果。
3. 测量微波信号的频谱：使用频谱分析仪对微波信号的频谱进行测量，观察并记录下频谱特性。
4. 测量微波传输线的特性阻抗：将微波传输线连接好，通过测量反射系数和传输系数等参数，计算出传输线的特性阻抗。
5. 测量微波传输线的传输损耗：通过测量微波信号在传输线中的衰减量，计算出传输线的传输损耗。
6. 分析实验结果：根据实验数据，分析微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等数据。
根据实验结果可以得出以下结论：1. 微波信号的功率与输入功率之间存在一定的关系，可以通过功率计进行测量和调整。
2. 微波信号的频谱特性与信号的频率和幅度有关，可以通过频谱分析仪进行测量和分析。
3. 微波传输线的特性阻抗与线路结构和材料参数有关，可以通过测量反射系数和传输系数等参数进行计算。
4. 微波传输线的传输损耗与线路长度和材料损耗有关，可以通过测量微波信号在传输线中的衰减量进行计算。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微波的特性和应用，并掌握了微波实验仪器的使用方法。
北邮微波仿真实验报告
微波仿真实验实验报告题目：微波仿真实验学院：电子工程学院班级：姓名：学号：2013xxxxxx微波仿真课（1）一、实验要求：1.了解ADS Schematic的使用和设置。
打开ADS软件（2009版本），选择“以管理员身份运行”，新建工程并命名，新建Schematic窗口。
截图如下：2.在Schematic里，分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH，仿真频率为（1Hz-100GHz），观察仿真结果，并分析原因。
①理想电容20pF，仿真频率为（1Hz-100GHz）：电路图：对数曲线：分析：由计算可知：S 11=Z/Z+2 S 12=2/Z+2,该网络互易对称可知S 21=S 12, S 22=S 11, Z=1/j ωC, 随着频率的增加，S 11=Z/Z+2将会减小，最终趋向于0，即-70db, S 12=2/Z+2，f=1HZ 时，Z 趋近于无穷，S 12趋近于0，即1db, f逐渐增大到100GHZ 时，Z=1, S 12=1/3，仍然接近于0，即1db 。
② 理想电感5nH ，仿真频率为（1Hz-100GHz ）： 电路图：史密斯圆图：对数曲线：分析：由计算可知：S 11=Z/Z+2 S 12=2/Z+2。
由该网络互易对称可知S 21=S 12, S 22=S 11, Z=j ωL, 随着频率的增加，S 11=Z/Z+2将会增大，最终趋向于1，即0db, S 12=2/Z+2将会随着频率的减小而减小，最终趋向于0，在图中即为-30db 。
3.Linecalc 的使用：a) 计算中心频率1GHz 时，FR4基片的50Ω微带线的宽度；将FR4基片的参数输入到Linecalc 中，计算得到中心频率1GHz 时，FR4基片的50Ω微带线的宽度为1.543670mm ，截图如下：b)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω共面波导（CPW）的横截面尺寸（中心信号线宽度及接地板之间的距离）。
将FR4基片的参数输入到Linecalc中，计算得到中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω共面波导（CPW）的中心信号线宽度为87.8355mm,及接地板之间的距离为5mm，截图如下：4.基于FR4基板，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数，中心工作频率为1GHz。
北邮实验报告微波
北邮实验报告微波引言微波是一种电磁波，其波长介于红外线和无线电波之间，频率范围在0.3GHz到300GHz之间。
在通信、雷达、烹饪和科学研究等领域中都有广泛的应用。
在本次北邮实验中，我们将对微波进行详细的实验研究，包括微波的产生、传播和接收等方面。
实验目的本次实验的目的是通过实际操作，深入了解微波的特性和应用，掌握微波的基本原理和实验技巧。
实验步骤1. 微波的产生在实验室中，我们使用了一台微波产生器作为实验的起点。
首先，将微波产生器连接到电源上，调节频率和功率到所需的数值。
然后，将微波产生器的输出端连接到实验室的微波传输线上。
2. 微波的传播在传输线的一端，将一根微波天线连接到传输线上。
通过在传输线上调整微波的传播路径、角度和长度，我们可以实现微波的传输和转换。
在传播过程中，我们还观察了微波的反射和折射现象。
3. 微波的接收在传播线的另一端，将一个微波接收器连接到传输线上，以接收并测量传输线上的微波信号。
在接收过程中，我们还研究了微波信号的幅度、频率和相位等特性。
4. 微波的应用在实验的最后阶段，我们探索了微波在通信和雷达系统中的应用。
通过调整频率和功率，我们成功地传输了一个数字信号，并利用雷达系统测量了一个静止目标的距离和速度。
实验结果通过本次实验，我们获得了如下的实验结果：1. 微波产生器的频率和功率对微波的传播和接收都具有重要影响。
调节频率和功率可以改变微波信号的强度和特性。
2. 微波在传输线上的传播路径、角度和长度都会对微波信号的幅度、相位和频率产生影响。
合理地设计和构造传输线可以提高微波的传输效率和保真度。
3. 微波信号的接收和测量需要高灵敏度和高精度的微波接收器和测量仪器。
合理调节接收器的参数可以获得准确的微波信号值。
4. 微波在通信和雷达系统中具有重要的应用。
利用微波技术，可以实现远距离的无线通信和精确测量目标的位置和速度。
结论通过本次实验，我们全面了解了微波的特性和应用。
微波是一种重要的电磁波，具有很多优良特性，如高速传输、高精度测量和无线通信等。
北邮电磁场与微波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告实验题目：微波器件设计与仿真班级：姓名：学号：日期：2016.5.18实验二分支线匹配器一、实验目的1.掌握支节匹配器的工作原理2.掌握微带线的基本概念和元件模型3.掌握微带分支线匹配器的设计与仿真二、实验原理1.支节匹配器随着工作频率的提高及相应波长的减小，分立元件的寄生参数效应就变得更加明显，当波长变得明显小于典型的电路元件长度时，分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。
因此，在频率高达以上时，在负载和传输线之间并联或串联分支短截线，代替分立的电抗元件，实现阻抗匹配网络。
常用的匹配电路有：支节匹配器，四分之一波长阻抗变换器，指数线匹配器等。
支节匹配器分单支节、双支节和三支节匹配。
这类匹配器是在主传输线并联适当的电纳（或串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。
此电纳或电抗元件常用一终端短路或开路段构成。
2. 微带线从微波制造的观点看，这种调谐电路是方便的，因为不需要集总元件，而且并联调谐短截线特别容易制成微带线或带状线形式。
微带线由于其结构小巧，可用印刷的方法做成平面电路，易于与其它无源和有源微波器件集成等特点，被广泛应用于实际微波电路中。
三、实验内容已知：输入阻抗Zin=75Ω负载阻抗Zl=（64+j75）Ω特性阻抗Z0=75Ω介质基片面性εr=2.55 ,H=1mm假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=λ/4,两分支线之间的距离为d2=λ/8。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅值从1.8GHz至2.2GHz的变化。
四、实验步骤1.建立新项目，确定项目频率，步骤同实验1的1-3步。
2.将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Y-Smith导纳图上，步骤类似实验1的4-6步。
3.设计单支节匹配网络，在圆图上确定分支z与负载的距离d以及分支线的长度1，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
北邮电磁场与微波测量实验实验七无线信号场强特性.
电磁场与微波测量实验报告学院：电子工程学院班级：2011211204执笔人：学号：2011210986组员：一、实验目的1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法；2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律；3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法，理解建筑物穿透损耗的概念；4.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系；5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。
二、实验原理1.电磁波的传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。
对于接受者，只有处在发射信号的覆盖区内，才能保证接收机正常接受信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。
因此基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。
决定覆盖区的大小的主要因素有：发射功率，馈线及接头损耗，天线增益，天线架设高度，路径损耗，衰落，接收机高度，人体效应，接收机灵敏度，建筑物的穿透损耗，同播，同频干扰等。
电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。
当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。
当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。
当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。
散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。
2.尺度路径损耗在移动通信系统中，路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。
大尺度平均路径损耗：用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落，即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的（dB）差值，根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，这种模型已被广泛的使用。
对任意的传播距离，大尺度平均路径损耗表示为：()[]()()=+PL d dB PL d n d d010log/0即平均接收功率为：()[][]()()()[]() =--=-d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d dPr010log/0Pr010log/0其中，定义n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度，d0为近地参考距离，d为发射机与接收机之间的距离。
北邮通信工程微波实验报告
本次分支线匹配器实验是微波第一次实验，由于基础知识不牢固和对软件不太熟悉，实验 做得磕磕绊绊，但通过我不断复习、反思、改正，实验的结果还是令人满意的。
这次实验中，我对书本上介绍的单支节匹配和双支节匹配进行了仿真。随着工作频率的提 高及相应波长的减小，集总参数元件的寄生参数效应就会变得明显，当波长明显小于典型的电 路元件长度时，分布参数元件得到了广泛的应用。此时，实现阻抗匹配需要在负载和传输线之 间并联或串联分支短截线，代替分立元件。阻抗匹配通常是为了获得最大传输功率，改善系统 的信噪比，在功分网络中降低振幅相位误差。
图 1.9 调谐界面 在 Graph 中，点菜单栏的 Tune 图标，会出现上图 Variable Tuner 的方框，在里面移动调谐 变量的箭头，观察图的变化，选择最佳的值，使输入端口的反射系数幅值在中心频率 2GHz 处 最低。 调谐前后的反射系数如图 1.10 所示，粉红色为调谐前的反射系数，蓝色为调谐后反射系数。
电磁场与微波技术实验报告
由以上的分析与计算，可绘制电路图，如图 1.5 所示。PORT1 表示端口，输入阻抗Zin 75 ； TL1 表示传输线特性阻抗 Z0 75 ；TL3 为 T 型接头，其分支的作用；MLEF(TL4)为终端开路 微带线，作为并联的单支节线，其宽度和长度为计算得出的值。MLIN(TL2)为传输线，长度为 之前计算得到值。RL1 为电感电阻串联器件，表示负载阻抗 ZL (64 j35) ，最后接地。MSUB 表示介质基片。
3、思考题 如果不考虑微带线不均匀性模型如 T 型接头、阻抗跳变器等，仿真的结果有何变化？分析
变化的原因。
答：除去 T 型接头后，双支节匹配的电路图如下图所示：
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电磁场与微波技术实验报告
北邮微波仿真实验报告
北邮微波仿真实验报告一、实验介绍本实验是北邮无线通信专业课程中的微波仿真实验，通过使用射线追踪软件CST Studio Suite对微波器件进行仿真，从而掌握基本的微波设计流程和仿真分析技术。
实验内容包括但不限于：•单模矩形波导五分之一波长变压器•微带线谐振器•微带线带阻滤波器二、实验步骤1. 单模矩形波导五分之一波长变压器仿真流程1.画出五分之一波长变压器的示意图，并确定所需参数。
2.使用CST Studio Suite建立仿真模型，设置仿真参数和求解器。
3.将波导的端口设置为微波源，并设置合适的激励条件。
4.运行仿真模拟，查看仿真结果并分析。
结果分析根据仿真结果，得出五分之一波长变压器的传输系数和反射系数，并将其绘制出来。
可以看出，在设计频率附近，反射系数小于-30dB，传输系数接近1，达到了较好的设计效果。
2. 微带线谐振器仿真流程1.画出微带线谐振器的示意图，并确定所需参数。
2.使用CST Studio Suite建立仿真模型，设置仿真参数和求解器。
3.将该谐振器的端口设置为微波源，并设置合适的激励条件。
4.运行仿真模拟，查看仿真结果并分析。
结果分析根据仿真结果，可得到该微带线谐振器的中心频率、带宽和功率传输系数。
在设计频率附近，此谐振器的功率传输系数接近1，带宽较窄，能够实现较好的谐振效果。
3. 微带线带阻滤波器仿真流程1.画出微带线带阻滤波器的示意图，并确定所需参数。
2.使用CST Studio Suite建立仿真模型，设置仿真参数和求解器。
3.将该带阻滤波器的端口设置为微波源，并设置合适的激励条件。
4.运行仿真模拟，查看仿真结果并分析。
结果分析根据仿真结果，得到该微带线带阻滤波器的中心频率、带宽和传输系数，并将其绘制出来。
可以看出，在设计频率处，该滤波器的传输系数小于-30dB，能够很好地实现带阻效果。
三、总结通过本次实验，我深入了解了微波电路设计的基本流程和仿真分析技术，在实践中提升了自己的设计能力和仿真模拟技能，对微波电路设计领域有了更深入的认识。
北邮微波仿真实验报告
微波仿真课（3）FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.02第三次课作业Momentum1．在FR4基板上分别仿真四分之一波长开路线，四分之一波长短路线，二分之一波长开路线和二分之一波长短路线，中心工作频率为1GHz，并与Schematic仿真结果比较。
仿真的频率: 0-3GHz.1）λ/4微带传输线短路仿真1.1）通过linecalc计算出λ/4电长度，特征阻抗50欧微带线参数1.2）将微带线置于原理图中1.3）将微带线置于版图中，通过打孔以实现接地，实现短路1.4）λ/4短路仿真结果分析1.5）原理图仿真结果1.6）仿真结果分析对于1Ghz中心工作频率的λ/4微带线，2Ghz对应λ/2电长度，相当于阻抗还原，即为短路点，而3Ghz相当于阻抗倒置，相当于由短路点倒置为开路点。
2Ghz为一个周期，所以仿真频率为0到3Ghz，在频谱特性图中将能看到一个半周期循环，而由于微带线存在损耗，所以在史密斯原图中观察反射系数，将能看到约一个半周期的螺旋线，频率越大，损耗越大，反射系数模值越小。
将schematic中仿真所得结果与Momentum中仿真所得结果进行比较，发现蓝线与红线几乎是重合的,仅存在很小的误差，是因为用Momentum仿真在绘制FR4基板时会偶尔有小的误差出现。
2）λ/4微带传输线开路仿真2.1）通过linecalc计算出λ/4电长度，特征阻抗50欧微带线参数2.2）将微带线置于原理图中2.3）将微带线置于版图中，实现开路2.4）λ/4开路仿真结果分析2.5）原理图仿真结果2.6）仿真结果分析对于1Ghz中心工作频率的λ/4微带线，2Ghz对应λ/2电长度，相当于阻抗还原，即为开路点，而3Ghz相当于阻抗倒置，相当于由开路点倒置为短路点。
2Ghz为一个周期，所以仿真频率为0到3Ghz，在频谱特性图中将能看到一个半周期循环，而由于微带线存在损耗，所以在史密斯原图中观察反射系数，将能看到约一个半周期的螺旋线，频率越大，损耗越大，反射系数模值越小。
北邮微波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与微波技术实验报告实验二微带分支线匹配器实验目的1．熟悉支节匹配器的匹配原理2．了解微带线的工作原理和实际应用3．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络实验原理1.支节匹配器支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。
单支节匹配器：调谐时，主要有两个可调参量：距离d和分支线的长度l。
匹配的基本思想是选择d，使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是0+B形式，即=0+B，其中0=1/0 。
并联开路或短路分支线的作用是抵消Y的电纳部分，使总电纳为0 ，实现匹配，因此，并联开路或短路分支线提供的电纳为−B，根据该电纳值确定并联开路或短路分支线的长度l，这样就达到匹配条件。
双支节匹配器：通过增加一支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配（注意双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。
2.微带线微带线是有介质(>1) 和空气混合填充，基片上方是空气，导体带条和接地板之间是介质，可以近似等效为均匀介质填充的传输线，等效介质电常数为，介于1和之间，依赖于基片厚度H和导体宽度W。
而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为、基片厚度H和导体宽度W有关。
实验内容已知：输入阻抗 Zin=75Ω负载阻抗 Zl=（64+j35）Ω特性阻抗 Z0=75Ω介质基片εr=2.55，H=1mm假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=1/4λ，两分支线之间的距离为d2=1/8λ。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化。
实验步骤1．根据已知计算出各参量，确定项目频率。
3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验
北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验学院：电子工程学院班号：2011211204组员：执笔人：学号：**********一、实验目的1．培养综合性设计电磁波实验方案的能力 2．验证电磁波的马吕斯定理二、实验设备S426型分光仪三、实验原理平面电磁波是横波，它的电场强度矢量E 和波长的传播方向垂直。
如果E 在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化，这样的横电磁波叫线极化波。
在光学中也叫偏振波。
偏振波电磁场沿某一方向的能量有一定关系。
这就是光学中的马吕斯定律：20cos I I θ=式中I 为偏振波的强度，θ为I 与I0间的夹角。
DH926B 型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭的转角可以从此处读到。
四、实验步骤1．设计利用S426型分光仪验证电磁波马吕斯定律的方案；根据实验原理，可得设计方案：将S426型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，接收喇叭课程从此处读取θ（以10度为步长），继而进行验证。
2．根据设计的方案，布置仪器，验证电磁波的马吕斯定律。
实验仪器布置通过调节，使A1取一较大值，方便实验进行。
然后，再利用前面推导出的θ，将仪器按下图布置。
A1五、实验数据I（uA ）0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 θ°理论值90 87.3 79.5 67.5 52.8 37.2 22.5 10.5 2.7 0实验值90 88 82 69 54 37 20 8 2 0.2 相对误差% 0 0.8 0.6 2.2 2.3 0.5 11.1 14.3 25.9 -1、数据分析：由数据可看出，实验值跟理论值是接近的，相对误差基本都很小，在误差允许范围内，所以可以认为马吕斯定律得到了验证。
北邮微波测量实验报告
《微波射频测量技术基础》实验报告题目：微波射频测量技术基础学院：电子工程学院班级：姓名：学号：2013xxxxxx实验一微波同轴测量系统的熟悉一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉各部分构件的工作原理，熟悉其操作和特性。
2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
二、实验内容1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。
微波同轴测量系统实物图如下图所示：微波同轴测量系统包括三个主要部分：矢量网络分析仪、同轴线和校准元件或测量元件。
各部分功能如下：（1）矢量网络分析仪：对RF领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。
（2）同轴线：连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。
（3）a.校准元件：对微波同轴侧量系统进行使用前校准，以尽量减小系统误差。
b.测量元件：待测量的原件（如天线、滤波器等），可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。
2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
注意在实验报告中给出仪器使用报告包括下列内容：矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能。
实验中涉及的面板组成及功能：①显示器：用于向用户显示仪器当前的工作状态及输出测试结果；②“激励”区：“起始”和“终止”按钮用来设定仪器的起始频率和终止频率，默认频率范围为300KHz~3GHz；“中心”按钮点击后显示出当前频率范围的中间值；“跨度”按钮点击后显示出当前频率范围的差值大小。
③“响应”区：点击“测量”按钮进行实际测量；“格式”按钮点击后可用于更改输出格式，实验中选择的是Smith圆图和直角坐标；“校准”键用于对仪器进行校准，消除一定误差。
④“光标/分析”区：点击“光标”按钮后可以给输出曲线添加光标，得到一些点的精确坐标值，可添加多个光标并进行移动。
⑤“调解”按钮：可用于调解光标的位置使之在曲线上移动。
⑥“输入”区：用于对仪器的的一些参数进行输入，如开始和截止频率的值可在此处进行设置。
微波仿真实验报告(北邮)
北京邮电大学微波仿真实验报告实验名称：微波仿真实验姓名：刘梦颉班级：2011211203学号：2011210960班内序号：11日期：2012年12月20日一、实验目的1、熟悉支节匹配的匹配原理。
2、了解微带线的工作原理和实际应用。
3、掌握Smith图解法设计微带线匹配网络。
4、掌握ADS，通过SmithChart和Momentum设计电路并仿真出结果。
二、实验要求1、使用软件：ADS2、实验通用参数：FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.02特性阻抗：50欧姆3、根据题目要求完成仿真，每题截取1~3张截图。
三、实验过程及结果第一、二次实验实验一：1、实验内容Linecal的使用（工作频率1GHz）a)计算FR4基片的50欧姆微带线的宽度b)计算FR4基片的50欧姆共面波导（CPW）的横截面尺寸（中心信号线宽度与接地板之间的距离）2、相关截图（a）根据实验要求设置相应参数（b）根据实验要求设置相应参数实验二1、实验内容了解ADS Schematic的使用和设置2、相关截图：打开ADS软件，新建工程，新建Schematic窗口。
在Schematic中的tools中打开lineCalc，可以计算微带线的参数。
3、实验分析通过在不同的库中可以找到想要的器件，比如理想传输线和微带线器件。
在完成电路图后需要先保存电路图，然后仿真。
在仿真弹出的图形窗口中，可以绘制Smith图和S参数曲线图。
实验三1、实验内容分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上，仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
2、相关截图（1）理想传输线（2）微带线根据实验一计算50欧姆的微带线的长和宽，修改MLOC的参数。
3、实验分析由图可知，因为工作频率为1GHz和50欧姆阻抗，所以1GHz处为开路点，且在Smith圆图上曲线是在单位圆上。
微带线与理想传输线相比会存在误差，曲线并不是完全在单位圆上。
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信息与通信工程学院电磁场与微波技术实验报告班级学号班序号亚东2011211116 2011210466 22实验二微带分支线匹配器实验目的1．熟悉支节匹配器的匹配原理2．了解微带线的工作原理和实际应用3．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络实验原理1.支节匹配器支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。
单支节匹配器：调谐时，主要有两个可调参量：距离d和分支线的长度l。
匹配的基本思想是选择d，使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+YY形式，即Y=Y0+YY，其中Y0=1/Y0 。
并联开路或短路分支线的作用是抵消Y的电纳部分，使总电纳为Y0 ，实现匹配，因此，并联开路或短路分支线提供的电纳为−YY，根据该电纳值确定并联开路或短路分支线的长度l，这样就达到匹配条件。
双支节匹配器：通过增加一支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配（注意双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。
2.微带线微带线是有介质Y Y(Y Y>1) 和空气混合填充，基片上方是空气，导体带条和接地板之间是介质Y Y，可以近似等效为均匀介质填充的传输线，等效介质电常数为Y Y，介于1和Y Y之间，依赖于基片厚度H和导体宽度W。
而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为Y Y、基片厚度H和导体宽度W有关。
实验容已知：输入阻抗Zin=75Ω负载阻抗Zl=（64+j35）Ω特性阻抗Z0=75Ω介质基片εr=2.55，H=1mm假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=1/4λ，两分支线之间的距离为d2=1/8λ。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化。
实验步骤1．根据已知计算出各参量，确定项目频率。
3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
此处应该注意电长度和实际长度的联系。
4．画出原理图，在用微带线画出基本的原理图时，注意还要把衬底添加到图中，将各部分的参数填入。
注意微带分支线处的不均匀性所引起的影响，选择适当的模型。
5．负载阻抗选择电阻和电感串联的形式，连接各端口，完成原理图，并且将项目的频率改为1.8—2.2GHz。
6．添加矩形图，添加测量，点击分析，测量输入端的反射系数幅值。
7．同理设计双枝节匹配网络，重复上面的步骤。
仿真调测单支节1．根据已知计算出各参量。
写入Output Equations。
zl为归一化负载阻抗；zin为归一化输入阻抗；Tl为负载处反射系数；Tin 为输入端反射系数；b为以0.01为步长扫描0~2*PI；R为阻抗处等反射系数圆；Rp为匹配圆；Rj 为大圆。
图表1以实部虚部方式显示图表2以幅度角度方式显示绘制步骤：●将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置标在导纳圆图上●从负载阻抗处沿等反射系数圆向源旋转，交匹配圆一点，由此确定单支节传输线阻抗为-0.531245*j，取此经历的电长度为分支线与负载的距离d=198.81°*半波长●在导纳圆图上标出该点位置，从开路点出发向源方向旋转到标识位置，取此经历的电长度为分支线的长度l=303.93°*半波长3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
4．画出原理图。
注意微带分支线处的不均匀性所引起的影响，选择适当的模型。
调谐后的电路图为：45．添加矩形图，添加测量，测量输入端的反射系数幅值。
双支节1．根据已知计算出各参量。
写入Output Equations。
2．画出Smith原图。
绘图步骤：●根据两枝节间隔长度为1/8波长，绘出辅助圆位置●在图中标出负载处位置，沿等反射系数圆向源方向旋转180度，该点为y1’点●从y1’点沿等电导圆旋转，交辅助圆于y1点，通过y1点导纳值减去y1’点导纳值得到第一个枝节的阻抗值。
●在图中标出该阻抗值点，从开路点向源方向旋转到标出的阻抗值点，经过的电长度为第一枝节的长度。
●从y1点沿等反射系数圆向源方向旋转，交匹配圆于y2’点，1-y2’的阻抗值为第二枝节的阻抗值，在图中标出该阻抗点，从开路点向源方向旋转到该点，经过的电长度为第二枝节的长度3．画出原理图。
调谐后的原理图为：得到调谐后矩形图：实验三 微带多节阻抗变阻器实验目的1. 掌握微带多节阻抗变阻器的工作原理2. 掌握微带多节阻抗变阻器的设计和仿真实验原理变阻器是一种阻抗变换元件，它可以接于不同数值的电源阻和负载电阻之间，将两者起一相互变换作用获得匹配，以保证最大功率的功率：此外，在微带电路中，将两不同特性阻抗的微带线连接在一起时为了避免线间反射，也应在两者之间加变阻器。
单节λ/4变阻器是一种简单而有用的电路，其缺点是频带太窄。
为了获得较宽的频带，常采用多节阻抗变换器。
如下图所示， 多节变阻器的每节电长度均为θ；nZ Z Z Z ，⋯⋯210,,为各节的特性阻抗，1+n Z 为负载阻抗，并假设Zn+1＞Zn,……Z2＞Z1，Z1＞Z0。
其中ρi ＝z i/z i-1 Γi=(ρi -1)/(ρi-1+1)在上图中，变阻器的阻抗由Z0变到Zn+1，对Z0归一化，即由z0＝0变到zn+1＝R ，R 即为阻抗变换比。
其中ρ1，ρ2……ρn+1为相邻两传输线段连接处的驻波比。
根据微波技术的基本原理，其值等于大的特性阻抗对小的特性阻抗之比。
Γ1，Γ2，……Γn+1则为连接处的反射系数，为了使设计简单，往往取多节变阻器具有对称结构，即使变阻器前后对称位置跳变点的反射系数相等，Γ1＝Γn+1,Γ2=Γn ……。
定义下列公式为变阻器的相对带宽和中心波长：2/)(2/)(12210f f D f f f -=+=其中1f 和2f 分别为频带边界的传输线波长，0f为传输线中心波长，D 为相对带宽。
实验容设计仿真等波纹型微带多节变阻器。
给定指标：在2GHZ-6GHZ 的频率围，阻抗从50欧变为10欧，驻波比不应超过1.15，介质基片H=1mm ，在此频率围色散效应可忽略。
实验步骤（1）. 对于纯电阻负载，根据已知条件，算出单节和多节传输线的特性阻抗、相对带宽。
（2）. 根据各节特性阻抗，利用TXLine 计算相应的微带线的长度和宽度。
每段变阻器的长度为四分之一波长（在中心频率），即Y =Y Y 0/4。
（3）. 对于复数负载Y Y ，根据负载阻抗Y Y 、特性阻抗Y 0 ，计算归一化负载阻抗和反射系数，将负载反射系数标注在Smith 圆图上，从负载点沿等驻波系数圆向源方向旋转，与Smith 圆图左、右半实轴交点，旋转过的电长度Y Y 、Y Y ，计算变换器的特性阻抗。
（4）. 根据传输线的特性阻抗，利用TXLine 计算相应微带线的长度及宽度，以及对应电长度Y Y 、Y Y 的微带线长度。
（5）. 设计并完成原理图。
（6）. 添加并测试Rectangular图。
（7）. 调谐电路元件参数，使反射系数幅值在中心频率3GHz处最低。
（8）. 对于纯电阻负载，上述指标不变，采用3节切比雪夫变阻器重新设计上述阻抗变换器。
五、实验仿真1. 单节变换器1微带线Z0 Z1可调RLImpedance( ) 50 86.603 150Frequency(GHz) 3 3 390 90 90Electrical Length（deg）Physical Width（mm）1.8986 0.62801 0.1029213.254 13.83 14.314Physical Length（mm）（2）. 调谐后的原理图：2. 2支节变换器（1）. 利用式（4）算得Z1=65.804Ω，Z2=113.975Ω，利用TXLine计算各微带线参数，如下表：微带线Z0 Z1可调Z2可调RL Impedance(Ω) 50 65.804 113.975 150 Frequency(GHz) 3 3 3 3 Electrical Length（deg）90 90 90 90 Physical Width（mm） 1.8986 1.1523 0.28686 0.10292 Physical Length（mm）13.254 13.547 14.103 14.314（2）. 调谐后的原理图：3. 3支节变换器（1）. 利用式（4）算得Z1=57.360Ω，Z2=86.603Ω，Z3=130.753Ω，利用TXLine计算各微带线参数，如下表：微带线Z0 Z1可调Z2可调Z3可调RL Impedance(Ω) 50 57.360 86.603 130.753 150 Frequency(GHz) 3 3 3 3 390 90 90 90 90 Electrical Length（deg）Physical Width（mm） 1.8986 1.4946 0.62801 0.17822 0.10292 Physical Length（mm）13.254 13.4 13.83 14.216 14.314（2）. 调谐后的原理图：4. 切比雪夫（Chebyshev）阻抗变换器（1）. 利用式（5），算得R=150/50=3；式（6），算得Y Y= 1+0.1 1−0.1 = 1.222，取Y Y= 1。
参照课本附录6给出的切比雪夫阻抗变换器的设计表格，易知：归一化的Y1 = 1.24988，Y2 = √Y = √3，Y3 = Y/ Y1 = 3/1.24988 ，则实际阻抗为Y1 = Y1 Y0 = 62.494Y，Y2 = Y2 Y0 = 86.603Y，Y3 = Y3 Y0 = 120.012Y。
（2）. 利用TXLine计算各微带线参数，如下表：微带线Z0 Z1可调Z2可调Z3可调RL Impedance( ) 50 62.494 86.603 120.012 150 Frequency(GHz) 3 3 3 3 390 90 90 90 90 Electrical Length（deg）Physical Width（mm） 1.8986 1.2742 0.62801 0.24173 0.10292 Physical Length（mm）13.254 13.492 13.83 14.216 14.314（3）. 调谐后的原理图：调谐后的S参数（与3支节画在一起，可以比较）：可以看出：多级变换器比单节变换器能够提供更宽的有效带宽，且节数越多，带宽越宽。