实验报告-传输线基本概念实验
实验报告_传输线
实验报告实验题目:传输线的特性阻抗匹配一、实验目的:理解传输线源端阻抗和终端负载阻抗对传输信号影响的原理和高频信号的传输规律,掌握源端反射和终端反射的概念,以及消除源端反射和终端反射的方法,在实验中进行操作,观察信号波形,验证原理。
二、实验器材:被测电路(XILINX公司型号为XC2S100E/TQ208的FPGA芯片,60M的晶振),示波器(TDS1012B,带宽100M,采样率1GS/S),示波器探头(10X,200MHZ,输入电容16PF,输入电阻10兆欧姆),电源,48米长双绞线,0~200欧电位器,0~5K欧电位器。
三、实验内容:用VHDL语言编写分频程序,下载到相应的FPGA芯片中,使其产生100KHZ的方波,占空比为1:3。
先用示波器测量原始信号,观察波形,并记录输出电压,对信号源串接一个100欧的电阻,测量输出的信号,记录输出电压,通过运用简单的欧姆定律,信号源和外接电阻的串联电路原理,计算所使用的信号源FPGA的内阻。
使用传输线传输信号,开始源端和末端都不端接电阻,分别测量源端和末端的信号,然后再分别进行源端和末端阻抗匹配,消除反射。
源端和末端再分别端接不同阻抗的电阻,观察输出波形,理解反射原理。
四、实验原理数字信号由器件的输出端接到另一器件的输入端要使用传输线。
理想传输线的电阻应该为零,实际中传输线总是有一些小的串联电阻。
实际传输线的非零电阻会引起传播信号的衰减和畸变。
连接到传输线上的任何源端及负载阻抗的组合将会降低它的性能,阻抗不匹配时,会出现信号反射,引起振荡。
图4.1传输线问题输入接收函数:输出函数:末端反射函数:源端反射函数:其中:源端阻抗,:传输线阻抗,:末端(负载阻抗),、为正时,反射同向;为负时,反射反向。
消除反射采用源端端接和末端端接的方法图4.2末端端接当时,终端反射被消除,波形以满幅度沿着整个传输线的路径传播,所有的反射被末端负载电阻衰减,接收到的电压等于传输电压。
传输线理论基础知识
一般情况下,Z0 为复数,其摸和幅角分别为:
特性阻抗与频率的定性关系如下图2-5:
2.6 均匀传输线传播常数 传播常数γ表示行波经过单位长度后振幅和相位的变化。其表示式如下式所示:
一般情况下,传播常数γ复数,其实部α称为衰减常数, 单位为dB/m(有时也用Np/m,1Np/m=8.86 dB/m);β为相移常数, 单位为rad/m。
1.2 传输线分布参数及其等效电路 长线的含义
长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值(即电长度)大于或接近于1;反之,则 称为短线。可见二者是相对概念,取决于传输线的电长度而不是几何长度。
长线和短线的区别还在于:前者为分布参数电路,而后者是集中参数电路。在低频电路中 常常忽略元件连接线的分布参数效应,认为电场能量全部集中在电容器中,而磁场能量全部集 中在电感器中,电阻元件是消耗电磁能量的。由这些集中参数元件组成的电路称为集中参数电 路。随着频率的提高,电路元件的辐射损耗,导体损耗和介质损耗增加,电路元件的参数也随 之变化。当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时,电场能量和磁场能量的分布空间 很难分开,而且连接元件的导线的分布参数已不可忽略,这种电路称为分布参数电路。
由此可见,微波传输线中的分布参数不可忽略,必须加以考虑。由于传输线的分布参数效应,使传 输线上的电压电流不仅是空间位置的函数。
均匀传输线的分布参数及其等效电路
根据传输线上分布参数均匀与否,可将传输线分为均匀和不均匀两种,下面讨论均匀传输线。 均匀传输线:所谓均匀传输线是指传输线的几何尺寸、相对位置、导体材料以及周围媒质特性沿电 磁波传输方向不改变的传输线,即沿线的参数是均匀分布的 在均匀传输线上,分布参数R、L、C、G是沿线均匀分布的,即任一点分布参数都是相同的,用R1、 L1、C1、G1分别表示传输线单位长度的电阻、电感 、电容、电导。
传输设备认知实验报告
一、实验目的1. 了解传输设备的基本概念和分类。
2. 认识并掌握常用传输设备的工作原理和性能指标。
3. 熟悉传输设备在实际应用中的配置和调试方法。
4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
二、实验原理传输设备是通信系统中不可或缺的组成部分,其主要功能是实现信号的传输、交换和处理。
根据传输介质的不同,传输设备可分为有线传输设备和无线传输设备两大类。
有线传输设备主要包括光纤传输设备、同轴电缆传输设备、双绞线传输设备等;无线传输设备主要包括无线电波传输设备、微波传输设备、卫星传输设备等。
三、实验内容1. 光纤传输设备(1)实验仪器:光纤传输实验仪、光纤连接器、光功率计、光时域反射仪(OTDR)等。
(2)实验步骤:① 光纤连接器连接:将光纤连接器插入光纤传输实验仪的输入端,并确保连接牢固。
② 光功率测量:使用光功率计测量光纤传输实验仪输出端的光功率,记录数据。
③ OTDR测试:使用OTDR测试光纤的长度、损耗、接头质量等参数。
(3)实验结果与分析:通过实验,了解光纤传输设备的性能指标,如光功率、损耗、长度等,并掌握光纤连接、测试方法。
2. 同轴电缆传输设备(1)实验仪器:同轴电缆传输实验仪、同轴电缆连接器、示波器、功率计等。
(2)实验步骤:① 同轴电缆连接:将同轴电缆连接器插入同轴电缆传输实验仪的输入端,并确保连接牢固。
② 信号传输测试:使用示波器观察同轴电缆传输实验仪输出端的信号波形,记录数据。
③ 功率测量:使用功率计测量同轴电缆传输实验仪输出端的信号功率,记录数据。
(3)实验结果与分析:通过实验,了解同轴电缆传输设备的性能指标,如信号波形、功率等,并掌握同轴电缆连接、测试方法。
3. 无线传输设备(1)实验仪器:无线传输实验仪、天线、功率计、频谱分析仪等。
(2)实验步骤:① 天线连接:将天线连接到无线传输实验仪的输出端,并确保连接牢固。
② 信号传输测试:使用频谱分析仪观察无线传输实验仪输出端的信号频谱,记录数据。
研究电磁波传播的传输线实验
研究电磁波传播的传输线实验电磁波传输线实验是一种常用的物理实验,在研究电磁场和电磁波传播方面具有重要的应用价值。
本文将从定律、实验准备、实验过程以及实验的应用和其他专业性角度进行详细解读。
一、基本原理与定律电磁波传输线实验基于电磁场和电磁波传播的相关定律,主要包括麦克斯韦方程组和特定介质中的电磁波方程。
1. 麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是电磁场理论的基石,包括四个方程:高斯定律、法拉第定律、安培定律和电磁感应定律。
这些定律描述了电场和磁场随时间和空间变化的规律。
2. 电磁波方程:电磁波方程是麦克斯韦方程组的一个解,它描述了电磁场在特定介质中的传播行为。
电磁波方程的解是电磁波,它具有波动性质和传播性质。
二、实验准备在进行电磁波传输线实验前,需要准备以下实验器材和材料:1. 信号源和接收器:用于产生和接收电磁波信号的设备。
常用的信号源包括导线、信号发生器和天线等。
2. 传输线:用于传输电磁波信号的导线或线缆。
可以选择不同类型的传输线,如同轴电缆、双绞线和光纤等。
3. 测量仪器:用于测量电磁波信号的参数,例如信号的频率、幅度、相位和传输特性等。
常用的测量仪器有频谱分析仪、示波器和网络分析仪等。
4. 辅助器材:如电源、接线板、连接线、电容器和电阻等,用于组成电路和调节信号参数。
三、实验过程电磁波传输线实验的具体操作步骤如下:1. 实验装置搭建:根据实验要求,搭建相应的电路和传输线连接。
将信号源和接收器连接到传输线的两端,并设置适当的电源和辅助器材。
2. 设置实验参数:调节信号源的频率、幅度和相位等参数,以产生所需的电磁波信号。
可以通过示波器或频谱分析仪等测量仪器监测和调节信号的相关参数。
3. 测量实验数据:使用测量仪器测量传输线中电磁波信号的传输特性。
例如,可以通过网络分析仪测量反射系数、传输损耗和相移等参数。
4. 分析和记录实验结果:根据测量结果,分析电磁波在传输线中的传播行为,并记录实验数据、图表和结论等。
光纤的使用实验报告
光纤的使用实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用光纤进行光信号传输的实践,了解光纤的基本原理及其在现代通信领域的应用二、实验原理光纤是由具有较高折射率的材料制成的细长柔性管道,其内部的光在管道中依据光的全反射现象而传播。
光纤以其高传输速度、长传输距离、抗干扰等优点成为现代通信领域中最常用的信息传输媒介之一。
实验中使用的光纤主要包括两部分:光纤传输线和光纤接口器件。
光纤传输线一般采用多模光纤或单模光纤,根据实际需求进行选择。
而光纤接口器件包括光纤接收器和光纤发射器,分别用于接收和发射光信号。
三、实验器材和药材- 光纤传输线(多模光纤或单模光纤)- 光纤接口器件(光纤接收器和光纤发射器)- 光源- 光功率计- 示波器- 电脑四、实验步骤1. 连接光纤传输线将光纤传输线的一端连接到光纤接收器的输入端口,另一端连接到光纤发射器的输出端口。
确保连接稳定。
2. 准备光源和光功率计将光源接入光纤发射器,并将光功率计连接到光纤接收器。
使用电缆连接示波器和电脑,以便观察和记录实验数据。
3. 测量初始信号强度打开光源和光功率计,并记录初始信号强度。
此时光信号应从光源经过光纤传输线到达光功率计,读数稳定后记录为初始信号强度。
4. 改变传输距离保持光源和光功率计的位置不变,轻轻移动光纤传输线的一端,逐渐增加或减小传输距离。
在每个距离上,观察信号强度的变化,并记录测量结果。
5. 观察示波器波形将示波器设置成满足实验要求的采样率和时间尺度。
用示波器观察信号在光纤传输线中的传播情况,观察可能的信号失真、衰减等现象。
6. 分析数据和结果根据实验所得数据进行分析,总结信号强度与传输距离之间的关系,讨论其他可能存在的影响因素。
五、实验结果通过实验观察和记录,得到了关于信号强度与传输距离之间的关系的数据。
在实验中观察到随着传输距离的增加,信号强度逐渐减弱,但在一定范围内仍能保持有效传输。
此外,示波器观察结果显示在光纤传输线中信号能够稳定传播,保持较高的信号质量。
传输线实验
传输线实验实验原理:见教材。
实验内容一、将脉冲信号发生器输出的信号直接引至示波器CH1通道,打开电源,测量其上升时间、脉宽、幅值,并画出其波形。
六格法测幅度:以通道1(CH1)为例。
将波形的底端水平线调整到与倒数第二格水平线对齐,通过CH1的幅度调节旋钮(注意:幅度调节默认为粗调,屏幕右边有一个按钮可以切换至细调,再按一次又切换回粗调),调节幅度,使得波形的顶端与正数第二格水平线对齐,这样使得信号的幅度占据整个屏幕上6个格子。
因此,幅度就是6乘以当前每个格子代表的幅度值(在示波器左下角显示)。
六格法测上升时间:如上所述,将信号幅度调节到占据6个格子,那么上升时间定义为信号幅度的10%到90%的时间,这个时间可以用游标来测量。
按下游标按钮cursor,屏幕上出现游标。
利用示波器上面的两个旋钮调节。
(游标可以选择时间或幅度,在屏幕右边有一个按钮。
)由于占了6个格子,那么10%对应0.6个格子,即三个小格,找到波形在三个小格处的位置,将一个游标与之重合;90%的地方同理,将另一个游标与之重合,两个游标之间的时间差即为上升时间。
二、连接仪器观察波形将脉冲发生器信号接入传输线的输入端,传输线的始端与终端输出分别接入示波器的CH1通道和CH2通道,观察二者的波形。
最好使CH1和CH2每一小格代表的幅度值保持一致。
在始端不匹配的情况下观察波形:【注:始端匹配旋钮扭向最左边时为始端匹配,向右扭一个角度以后即为不匹配,最好扭一个较大的角度】终端负载分别为短路、开路、匹配情况下,观察并记录下始端波形与终端波形,并测量二者的时差。
时差可以通过二者前沿的差值来测量,利用游标。
记录波形的要求:记录形状、幅度与时间信息。
如果波形由多个部分组成,应画出整个波形的大致形状(或者拍照),并逐段记录每一小段的宽度、幅度等信息。
整个实验中要求记录波形的情况下都遵循此要求。
试验结束后应分析始端波形与终端波形产生此形状的原因。
三、观察始端匹配、终端短路情况下的始端波形要求记录下波形。
传输实验报告范文
一、实验目的1. 理解并掌握传输系统的基本原理和组成。
2. 学习传输系统中各种信号的传输特性。
3. 掌握传输系统性能指标的测试方法。
4. 分析和评估传输系统的实际应用效果。
二、实验原理传输系统是现代通信技术中不可或缺的部分,它负责将信号从一个地方传输到另一个地方。
本实验主要研究传输系统中的基带传输和频带传输,以及模拟信号和数字信号的传输特性。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 传输线路(如同轴电缆、光纤等)3. 示波器4. 计算机及相应的软件四、实验内容1. 基带传输实验(1)实验步骤1.1 将信号发生器产生的基带信号输入到传输线路中。
1.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
1.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
(2)实验结果与分析通过实验,我们观察到传输线路对基带信号的衰减和失真情况。
分析结果表明,传输线路的衰减和失真主要受线路长度、介质损耗、线路结构等因素的影响。
2. 频带传输实验(1)实验步骤2.1 将信号发生器产生的频带信号输入到传输线路中。
2.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
2.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
(2)实验结果与分析通过实验,我们观察到传输线路对频带信号的衰减和失真情况。
分析结果表明,传输线路对频带信号的衰减和失真主要受线路带宽、滤波器特性等因素的影响。
3. 模拟信号与数字信号传输实验(1)实验步骤3.1 将信号发生器产生的模拟信号输入到传输线路中。
3.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
3.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
3.4 将信号发生器产生的数字信号输入到传输线路中。
3.5 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
3.6 记录传输线路的衰减和失真情况。
(2)实验结果与分析通过实验,我们观察到传输线路对模拟信号和数字信号的衰减和失真情况。
分析结果表明,传输线路对模拟信号和数字信号的衰减和失真主要受线路特性、信号调制方式等因素的影响。
五、实验结论1. 传输线路对基带信号和频带信号的衰减和失真情况受线路长度、介质损耗、线路结构、线路带宽、滤波器特性等因素的影响。
数字基带传输 实验报告
数字基带传输实验报告数字基带传输实验报告1. 引言数字基带传输是现代通信系统中的重要组成部分,它负责将数字信号转换为模拟信号,以便在传输过程中进行传输。
本实验旨在通过搭建数字基带传输系统的实验平台,探索数字信号的传输特性和相关参数的测量方法。
2. 实验设备和方法实验所使用的设备包括信号发生器、示波器、传输线等。
首先,我们将信号发生器的输出连接到传输线的输入端,然后将传输线的输出端连接到示波器,以便观察信号的传输效果。
在实验过程中,我们会改变信号发生器的输出频率和幅度,以研究其对传输信号的影响。
3. 实验结果与分析通过实验观察和数据记录,我们发现信号发生器的输出频率对传输信号的带宽有着直接的影响。
当信号发生器的输出频率增加时,传输信号的带宽也随之增加。
这是因为高频信号具有更多的频率成分,需要更大的带宽来进行传输。
此外,我们还观察到信号发生器的输出幅度对传输信号的幅度衰减有着重要的影响。
当信号发生器的输出幅度增加时,传输信号的幅度衰减也随之增加。
这是因为高幅度信号在传输过程中容易受到噪声和衰减的影响。
4. 数字信号的传输特性数字信号的传输特性是指信号在传输过程中的失真情况。
在实验中,我们观察到信号的失真主要表现为幅度衰减和相位偏移。
幅度衰减是指信号在传输过程中幅度减小的现象,而相位偏移是指信号在传输过程中相位发生变化的现象。
这些失真现象会导致信号的质量下降,从而影响通信系统的性能。
5. 数字信号的传输参数测量在实验中,我们还对数字信号的传输参数进行了测量。
其中,最重要的参数是信号的带宽和信号的衰减。
带宽的测量可以通过观察传输信号在示波器上的频谱来进行,而衰减的测量可以通过比较信号发生器的输出幅度和传输信号的接收幅度来进行。
通过测量这些参数,我们可以评估数字基带传输系统的性能,并进行相应的优化。
6. 结论通过本实验,我们深入了解了数字基带传输的原理和特性。
我们发现信号的频率和幅度对传输信号的带宽和幅度衰减有着直接的影响。
实验1-传输线理论.
RF电路设计实验指导书通信系杨永辉2006.8实验一:传输线理论(Transmission Live Theory )一. 实验目的:1. 了解基本传输线、微带线及史斯圆图的特性。
2. 利用实验模组实际量测以了解[ 微带线 ]的特性。
二三. 实验理论分析:(一)基本传输线理论在一传输线上传输波的电压、电流信号会是时间及传递距离的函数。
一条单位长度传输线之等效电路可由R 、L 、G 、C 等四个元件来组成,如 图1-1(a )所示。
假设波传输播的方向为+Z 轴的方向,则由基尔霍夫电 压及电流定律可得下列二个传输线方程式。
其中假设电压及电流是时间变量t 的正弦函数,此时的电压和电流可用角频率ω的变数表示。
亦即是而两个方程式的解可写成zz e V e V z V γγ--++=)( (1-1) z z e I e I z I γγ--+-=)((1-2)其中V +,V -,I +,I -分别是波信号的电压及电流振幅常数,而+、-则分别表示+Z,-Z 的传输方向。
γ则是[传输系数](propagation coefficient ),其定义如下。
))((C j G L j R ωωγ++= (1-3)))((C j G L j R ωωγ++=而波在z 上任一点的总电压及电流的关系则可由下列方程式表示。
0)()()()()(222=+---z V LG RC j z V LC RG dzz V d ωω0)()()()()(222=+---z I LG RC j z I LC RG dzz I d ωωtj e z V t z v ω)(),(=tj e z I t z i ω)(),(=I L j R dzdV ⋅+-=)(ω V C j G dz dI⋅+-=)(ω (1-4)将式(1-1)及(1-2)代入式(1-3)可得C j G I V ωγ+=++一般将上式定义为传输线的[特性阻抗](Characteristic Impedance ),Z O 。
信号传输实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,信号传输技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。
本实验旨在通过一系列的信号传输实验,加深对信号传输基本原理、技术及实际应用的理解。
实验涵盖了模拟信号和数字信号的传输,以及信号调制、解调、滤波等关键环节。
二、实验目的1. 理解信号传输的基本原理和过程。
2. 掌握信号调制、解调、滤波等关键技术。
3. 熟悉模拟信号和数字信号传输的特点及区别。
4. 分析信号传输过程中可能出现的干扰和噪声,并提出相应的解决方法。
三、实验内容1. 模拟信号传输实验(1)实验原理:通过观察示波器上的波形,分析模拟信号的传输过程,包括调制、解调、滤波等环节。
(2)实验步骤:1. 连接实验电路,包括信号发生器、调制器、解调器、滤波器等。
2. 调整信号发生器,产生一定频率和幅度的正弦波信号。
3. 观察调制器输出波形,分析调制效果。
4. 将调制后的信号输入解调器,观察解调效果。
5. 通过滤波器滤除噪声,观察滤波效果。
(3)实验结果与分析:通过实验,我们发现模拟信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响,导致信号失真。
调制、解调、滤波等环节可以有效提高信号质量,降低干扰和噪声的影响。
2. 数字信号传输实验(1)实验原理:通过观察示波器上的波形,分析数字信号的传输过程,包括编码、解码、传输等环节。
(2)实验步骤:1. 连接实验电路,包括数字信源、编码器、解码器、传输线路等。
2. 调整数字信源,产生一定频率和幅度的数字信号。
3. 观察编码器输出波形,分析编码效果。
4. 将编码后的信号通过传输线路传输。
5. 观察解码器输出波形,分析解码效果。
(3)实验结果与分析:通过实验,我们发现数字信号在传输过程中具有较强的抗干扰能力,能够有效降低噪声的影响。
编码、解码等环节可以提高信号传输的可靠性。
3. 信号调制、解调实验(1)实验原理:通过观察示波器上的波形,分析信号调制、解调过程。
(2)实验步骤:1. 连接实验电路,包括调制器、解调器、滤波器等。
射频技术实验报告
传输线理论一:试验目的1.了解基本传输线、微带线及史密斯圆的特性。
2.学习微带线的设计方法。
3.利用实验模块进行测量,以掌握微带线的特性。
二、实验内容1、完成开路传输线的S11的测量,记录数据;并与示波器观察的结果比较。
2、完成短路传输线的S11的测量,记录数据;并与示波器观察的结果比较。
3、完成50Ω微带传输线的S11、S21的测量,记录数据;并与示波器观察的结果比较。
三、实验设备1、ZY12RFSys32BB1射频训练系统:1台。
2、实验模块:传输线模块1个。
3、示波器(20MHz,双踪,X-Y模式):1台。
4、50ΩBNC连接线(浅色、长线):2条。
5、1MΩBNC连接线(黑色):2条。
6、50Ω匹配负载:4个。
四、实验步骤1、开路P1端口的S11测量P1端口S11与频率曲线图如下:2、短路P2端口的S11测量:P2端口S11与频率曲线图如下:3、传输的测量:P3端口S11与频率曲线图如(2).传输P3、P4端口的S21测量:P4端口S21与频率曲线图如下:五、实验总结1、开路:开路对应全反射状态,此时的反射S11最大,理想情况下等于零dB。
2、短路:短路对应全反射状态,此时的反射S11最大,理想情况下等于零dB。
3、传输:模块的传输是匹配状态下的微带传输,此时的反射S11最小;传输S21最大,理想情况下等于零dB。
但实际上由于仪器本身的误差,大多数情况下不为0dB。
微带天线一:试验目的1、了解天线的基本原理。
2、学习微带天线的设计方法。
3、利用实验模块进行实际测量,以掌握微带天线的特性二、实验内容1、微带天线S11测量。
2、根据距离不同和方向不同,测量微带天线用作发射和接收时的S21值。
三、实验设备1、射频训练系统主机:一台2、示波器:一台3、实验模块:微带天线模块2个4、50ΩBNC连接线(浅色长线):2条5、50Ω匹配负载:3个6、1MΩBNC连接线(黑色):2条四、实验步骤1、圆形微带贴片天线的S11测量:S11与频率曲线图如下:2、圆形微带贴片天线的S21测量:S21与频率曲线图如下:五、实验总结微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体箔片而成的天线。
无失真传输系统实验报告.docx
无失真传输系统实验报告.docx实验目的:1.学习传输线的基本原理,能够掌握传输线的阻抗特性、传递函数和特性阻抗的计算方法。
2.了解信号失真的产生原因、分类以及常见的补偿方法。
3.实验验证传输线的阻抗、传递函数和特性阻抗。
4.通过实验观察和测量,掌握信号失真的影响和补偿方法。
实验原理:1.传输线传输线是用来传输电信号的导线或电缆线路,是纯电学部分的内容。
传输线的优点是能够将信号传输到很远的距离、减少信号失真和跳动等问题、保证信号的质量。
通常传输线是一对同轴的导体,其外部是一层绝缘层,内部是一个细的导体,成为内导体。
在传输线上传输电磁信号时,会形成电磁场。
因为磁场线总是封闭的,因此,磁场线必定要垂直于电导体在该点的方向,形成一个由电流形成的电磁波。
这就是电磁波沿传输线传输的基本原理。
2.阻抗阻抗类型有两种:传输线输入阻抗和传输线特性阻抗。
其中,传输线输入阻抗是指传输线的输入端的阻抗特性,而传输线特性阻抗是指传输线的长度、频率、电容和电感等特性所决定的阻抗。
3.传递函数传递函数是指在输入和输出信号之间的关系,传递函数为信号的频率响应函数。
4.信号失真的分类信号失真分为两类:频率失真和波形失真。
其中,频率失真是指信号频率分量的失真,而波形失真是指信号的波形变形。
常用的信号失真补偿方法有:信号处理电路、反馈控制、前向控制和自适应控制等。
实验步骤:1.将测试设备连接到信号源和测量仪器。
2.调整信号源的波形形状和频率,以便测量。
3.依次连接短、中、长不同长度的传输线,并测量其阻抗特性和特性阻抗。
4.通过传输线测量补偿系统补偿静态和动态失真。
实验结果:通过实验,我们得到了以下结果:1.在传输线的输入端和输出端,阻抗值有所不同。
2.不同长度的传输线具有不同的特性阻抗。
1.传输线的输入端和输出端的阻抗值不同,通过调整传输线长度可以使其输入阻抗等于输出阻抗。
3.信号失真分为频率失真和波形失真,可以用一些信号处理电路或反馈控制等方法进行补偿。
实验报告-传输线基本概念实验
实验报告-传输线基本概念实验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,另加配保护接头一只。
仪器开机时所显示的主菜单第一项应为《频域》,若为《时域》,则按〖↓〗键使光标移到《时域》下,然后按〖→〗键选择想要的《频域》。
? ?⑴? 扫频方案设置1.选最小频距,按〖↓〗键使光标移到《频域》旁边的数值下,按〖→〗在两种最小频距间作出选择(0.1MHz或0.025MHz,通常选0.1 MHz,有特殊要求时才用0.025MHz);2.BF=30MHz,按〖↓〗键, 使光标移到《BF》下面, 可按〖→〗〖←〗键对始频进行改动到所需数值为止, 仪器最低频与型号有关;3.⊿F =30MHz,按〖↓〗键, 使光标移到《⊿F》下面, 按〖→〗〖←〗键可对频距进行改动, 时域中⊿F不受控;4.EF =1590MHz。
按〖↓〗键, 使光标移到《EF》下面, 按〖→〗〖←〗键可改变终止频率, 改EF时, 点数N随着变动, 点数N最小为1, 最大为81; EF = BF+(N - 1)⊿F。
注:一次性扫频方案可在主菜单下设置,若常用并需要保留的扫频方案,应按菜单键在扫频方案菜单下设置,应用时选定即可。
M:模式分为《常规》和《精测》,应选《常规》,《精测》太费时间。
⑵连接1.按上图连接, 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。
传输实验报告
一、实验目的1. 了解传输实验的基本原理和操作步骤。
2. 熟悉传输实验仪器的使用方法。
3. 通过实验,验证传输系统的工作性能,分析传输过程中的信号失真和衰减。
4. 培养实际操作能力和问题分析能力。
二、实验原理传输实验是通过模拟实际通信环境,对信号在传输过程中的衰减、失真和干扰进行研究和分析。
实验中,通过传输实验仪器的搭建,模拟信号的发送、传输和接收过程,测量信号的各项性能指标,从而评估传输系统的质量。
三、实验仪器与设备1. 传输实验仪2. 信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 同轴电缆6. 网络分析仪7. 负载电阻四、实验步骤1. 搭建实验电路:将传输实验仪、信号发生器、示波器、数字多用表、同轴电缆、网络分析仪和负载电阻等设备按照实验要求连接好。
2. 设置信号参数:根据实验要求,设置信号发生器的频率、幅度和波形等参数。
3. 测量信号传输性能:将信号发生器输出的信号通过同轴电缆传输到接收端,使用示波器观察信号的波形变化,使用数字多用表测量信号的幅度、失真度等参数。
4. 分析传输过程中的衰减和失真:根据实验数据,分析传输过程中的信号衰减和失真情况,计算传输系统的信噪比和误码率等性能指标。
5. 调整实验参数:根据实验结果,调整实验参数,优化传输系统的性能。
五、实验数据与结果1. 信号传输幅度:实验中,信号传输幅度为2Vpp。
2. 信号传输频率:实验中,信号传输频率为1MHz。
3. 信号传输失真度:实验中,信号传输失真度为3%。
4. 信号传输衰减:实验中,信号传输衰减为20dB。
5. 信噪比:实验中,信噪比为50dB。
6. 误码率:实验中,误码率为1%。
六、实验分析与讨论1. 实验结果表明,在实验条件下,传输系统的性能指标符合设计要求。
2. 在信号传输过程中,信号幅度、频率和波形等参数基本保持稳定,说明传输系统具有较高的抗干扰能力。
3. 实验中,信号传输衰减和失真度均在可接受范围内,说明传输系统的传输性能较好。
高速数字电路_传输线
高速数字电路实验报告传输线特性阻抗匹配1、理解传输线源端阻抗和终端负载阻抗对传输信号影响的原理和高频信号的传输规律;2、理解源端反射和终端反射的概念;3、掌握消除源端反射和终端反射的方法;4、通过实验观察信号波形,验证传输线特性阻抗匹配原理。
二、实验器材:1、示波器:Tektronix TDS 1001B带宽:40MHz采样率:500Ms/s2、探头:Tektronix P2220带宽:100MHz 1x3、信号源:(1)Xilinx FPGA开发板晶振频率:60MHz(2)Agilent 33210A 信号发生器最大频率:20MHz4、传输线:双绞线长度:38米、14米特性阻抗:100Ω5、电阻:100Ω×2200Ω×14.7kΩ×13.9kΩ×10~20kΩ电位器×11、传输过程的频率函数:输入接收函数:00()()()()S Z A Z Z ωωωω=+输出函数:02()()()()L L Z T Z Z ωωωω=+终端反射函数:020()()()()()L L Z Z R Z Z ωωωωω-=+源端反射函数:010()()()()()s s Z Z R Z Z ωωωωω-=+2、消除反射的方法:(1)终端匹配,使0()()L Z Z ωω=,0)(2=ωR ,终端反射被消除。
波形以满幅度沿着整个传输线的路径传播,所有的反射被末端负载电阻衰减,接收到的幅值等于源端幅值。
(2)源端匹配,使0()()s Z Z ωω=,0)(1=ωR ,源端反射被消除。
0()()s Z Z ωω=时,接收函数()A ω=1/2,信号波形在传播到线路之前被串联的源端电阻分担一半,信号以一半的强度传播到线路终端,补偿方式是在线路的终端,使负载阻抗为无穷大,使()T ω=2,且1()R ω=1,线路终端电压的加倍来补偿输入端电压的减半。
反射信号的强度是信号强度的一半,一半强度的反射加上一半强度的初始输入信号,在终端达到信号的完整电平,由于2()R ω=1,相当大的信号反射回源端。
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。
微波实验二微带传输线
实验二微带传输线实验一实验目的1.了解微带传输线的基本理论和特性。
2.掌握用网络分析仪测量微带传输线接不同负载时工作参量的值。
3.通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。
二实验原理1.微带传输线的基本原理微带线目前是混合微波集成电路和单片微波集成电路使用最多的一种平面型传输线。
它可用作光刻程序制作,且容易与其它无源微波电路和有源微波电路器件集成,实现微波部件和系统的集成化。
微带线可以看作是由双导线传输线演变而成的,如图2—1所示。
在两根导线之间插入极薄的理想导体平板,它并不影响原来的场分布,而去掉板下的一根导线,并将留下的另一根导线“压扁”,即构成了微带传输线。
实际的微带线结构如图2-1所示。
导体带(其宽度为的厚度为力和接地板均由导电良好的金属材料(如银,铜,金)构成,导体带与接地板之间填充以介质基片,导体带与接地板的间距为h o有时为了能使导体带,接地板与介质基片牢固地结合在一起,还要使用一些黏附性较好的铭,铝等材料。
介质基片应采用损耗小,黏附性,均匀性和热传导性较好的材料,并要求其介电常数随频率和温度的变化也较小。
图2—1双导线演变成微带线图2—2微带线的结构及其场分布2.微带线的技术参数2.1特性阻抗若微带线是被一种相对介电常数为名的均匀介质所完全包围着,并把准TEM模当作纯TEM模看待,并设£和C分别为微带线单位长度上的电感和电容,则特性阻抗为相速以为_1_Vovp"√Zc-X但实际上的微带线是含有介质和空气的混合介质系统,因此不能直接套用上面的公式求特性阻抗。
为了求出实际的微带线的特性阻抗Zc和相速度),而引入了等效相对介电常数的概念。
如果微带线的结构现状和尺寸不变,当它被单一的空气介质所包围着时,其分布电容为C。
实际微带线是由空气和相对介电常数为益的介质所填充,它的电容为G,那么,等效相对介电常数册的定义为这样,实际微带线的特性阻抗即可表示为Z :为在同样形状和结构尺寸的情况下,填充介质全部是空气时微带线的特性阻抗我们假定已成形的导体的厚度t 与基片厚度h 相比可以忽略h(t/h<0.005)0这种情况下,我们能够利用只与线路尺寸(w 和h)和介电常数名有关的经验公式。
消息传递实验报告
一、实验目的1. 理解消息传递的基本原理和方法。
2. 掌握不同消息传递方式的优缺点。
3. 通过实验验证消息传递的有效性和可靠性。
二、实验器材1. 计算机(配置:Intel Core i5,4GB内存,Windows 10操作系统)2. 网络交换机3. 路由器4. 传输线5. 消息发送端和接收端设备三、实验原理消息传递是指在不同设备或程序之间传输信息的过程。
消息传递的方式主要有以下几种:1. 点对点传输:消息直接从发送端传输到接收端。
2. 广播传输:消息从发送端传输到所有接收端。
3. 多播传输:消息从发送端传输到多个指定的接收端。
四、实验步骤1. 连接实验设备:将计算机、网络交换机、路由器和传输线连接好,确保网络连接正常。
2. 配置网络参数:设置计算机IP地址、子网掩码和默认网关,确保计算机可以访问网络。
3. 编写消息发送端程序:使用Python编程语言编写消息发送端程序,实现消息的发送功能。
4. 编写消息接收端程序:使用Python编程语言编写消息接收端程序,实现消息的接收功能。
5. 实验验证:(1)点对点传输实验:运行消息发送端程序,向指定的接收端发送消息。
观察接收端程序是否成功接收消息。
(2)广播传输实验:运行消息发送端程序,向所有接收端发送消息。
观察所有接收端程序是否成功接收消息。
(3)多播传输实验:运行消息发送端程序,向指定的多个接收端发送消息。
观察所有接收端程序是否成功接收消息。
五、实验结果与分析1. 点对点传输实验:在实验过程中,发送端成功向接收端发送消息,接收端程序成功接收消息。
说明点对点传输方式可以有效地实现消息传递。
2. 广播传输实验:在实验过程中,发送端成功向所有接收端发送消息,所有接收端程序成功接收消息。
说明广播传输方式可以有效地实现消息传递。
3. 多播传输实验:在实验过程中,发送端成功向指定的多个接收端发送消息,所有接收端程序成功接收消息。
说明多播传输方式可以有效地实现消息传递。
实验报告4:传输线上的波-推荐下载
驻波系数和反射系数的关系可导出如下
U(z) U (z) U (z) U (z)[1 (z)]
故得
|U|max
|
U
2
|
(1
|
2
|U|max 1 | 2 | |U|min 1 | 2 |
U2e
(1
2
I
2
e
2U
2
)
j z
2
jz
e j z
j
22
U
2
e
j
e j z 2
I
2
sin(
z
z)
2U
2
2U
e
2
j
e
b
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷,3各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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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,另加配保护接头一只。
仪器开机时所显示的主菜单第一项应为《频域》,若为《时域》,则按〖↓〗键使光标移到《时域》下,然后按〖→〗键选择想要的《频域》。
• •⑴• 扫频方案设置
••••1.选最小频距,
按〖↓〗键使光标移到《频域》旁边的数值下,按〖→〗在两种最小频距间作出选择(0.1MHz或0.025MHz,通常选0.1 MHz,有特殊要求时才用0.025MHz);
2.BF=30MHz,
按〖↓〗键, 使光标移到《BF》下面, 可按〖→〗〖←〗键对始频进行改动到所需数值为止, 仪器最低频与型号有关;
3.⊿F =30MHz,
按〖↓〗键, 使光标移到《⊿F》下面, 按〖→〗〖←〗键可对频距进行改动, 时域中⊿F不受控;
4.EF =1590MHz。
按〖↓〗键, 使光标移到《EF》下面, 按〖→〗〖←〗键可改变终止频率, 改EF时, 点数N随着变动, 点数N最小为1, 最大为81; EF = BF+(N - 1)⊿F。
注:一次性扫频方案可在主菜单下设置,若常用并需要保留的扫频方案,应按菜单键在扫频方案菜单下设置,应用时选定即可。
M:模式分为《常规》和《精
测》,应选《常规》,《精测》太费时间。
⑵连接
1.按上图连接, 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。
此时屏幕显示如下:
频域0.1
BF:0030.0 MHz
⊿F: 0030.0 MHz
EF: 1590.0 MHz
N: 053
M:常规
测:A B
回损
•**************
校:开路
⑶开路校正
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。
⑷短路校正
• 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;
••• 接上待测负载, 即可用圆图看变化趋势。
注:为保护电桥测试端口,在实验测试中,务必在电桥测试端口接上保护接头,从而将保护接头的接口作为新的测试端口。
若担心保护接头影响测试精度,可在保护接头口进行开路校正与短路校正,要求高时加做校零校正。
三测试步骤
1.开路线的输入阻抗测试
在电桥新的测试端口上,再接上一只保护接头(即一段开路同轴线);
屏幕上会出现上图曲线,具体数值见闪点参数, 不同频点的数据,可用按〖→〗或〖←〗键来得到;
记下6个表中频点的电抗值(jX),不管电阻值(R);
保护接头的电长度为48毫米,用来进行计算,只计
为输入阻抗,β(相移常数)为 360°/λ(波长),l 算记下的几个点。
式中Z
in
为保护接头长度。
注意:波长与保护接头长度(线长)的单位要相同;
λ= 300(m)/f(MHz)=300(mm) /f(GHz)。
你会注意到在1560MHz这一点的输入阻抗很小,这就证明了λ/4的开路线的输入阻抗确实相当于短路。
2.短路线的输入阻抗测试
在后一个保护接头末端接上短路器;
屏幕上会出现上图曲线;
记下6个表中的频点的电抗值(jX),不管电阻值(R);
保护接头的电长度为48毫米,用来进行计算,只计算记下的几个点;
你会注意到在1560MHz这一点的输入阻抗很大,这就证明了λ/4的短路线的输入阻抗确实相当于开路。
3.传输线的输入阻抗与负载阻抗的关系
拔下后来接上的保护接头,接上匹配负载,按菜单键选《校零》并执行之。
再按菜单键选《矢量》并执行之;
拔下匹配负载,接上失配负载,记下1560MHz频点的阻抗数值;lZ
拔下失配负载,串接另一个保护接头后接上失配负载,记下1560MHz频点的阻抗数值;inZ
用圆图或公式计算失配负载经保护接头后的输入阻抗,比较之。
附公式如下:
四实验报告
1.开路线的输入阻抗测试
2. 短路线的输入阻抗测试
3. 传输线的输入阻抗与负载阻抗的关系
负载阻抗Z l实测值:
输入阻抗Z in计算值:
输入阻抗Z in实测值:
注意:由于保护接头这段线在1560MHz时约λ/4,因此两次实验的归一值(即阻抗值/50)应互为倒数,或者两者相乘开方后的阻抗应在50Ω左右。
由于保护接头这段线并不理想,因此,实测值与计算值是会有误差的,在射频实验中误差不大于10%可认为是正常的。