射频与微波电路仿真实验
Genesys射频微波电路设计与仿真课程设计
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Genesys射频微波电路设计与仿真课程设计一、背景随着科技的不断进步和发展,射频微波电路在通信、雷达、天文、电子等领域的应用越来越广泛。
因此,射频微波电路设计与仿真技术得到了广泛关注。
为培养更多能从事射频微波电路设计与仿真工作的专业人才,本文将介绍一门名为“Genesys射频微波电路设计与仿真”的课程设计。
二、设计目标本课程设计的目标是让学生了解射频微波电路的基本概念、设计方法和仿真工具,能够独立设计并仿真射频微波电路,具备一定的实践能力。
三、设计内容本课程设计分为两个部分:理论学习和实践项目。
1. 理论学习在理论学习部分,学生将了解射频微波电路的基本概念、设计流程和方法、以及仿真工具的使用方法。
具体内容如下:•射频微波电路基础知识:介绍射频微波电路的基本概念、分类和应用。
•设计流程和方法:介绍射频微波电路的设计流程和方法,包括需求分析、电路结构设计、元器件选型和布局布线等。
•射频微波电路设计软件:介绍目前常用的射频微波电路仿真软件,包括ADS和Genesys等。
讲解软件的使用方法及仿真流程。
2. 实践项目在实践项目部分,学生将通过具体的设计与仿真任务,检验自己的学习成果,并获得实践能力的提升。
具体内容如下:•变频放大器设计与仿真:学生需要使用Genesys进行变频放大器的设计与仿真。
在此项目中,主要涉及到的设计与仿真内容有:输入输出匹配电路设计、输出功率及效率的调整、干扰与抑制等方面。
•射频滤波器设计与仿真:学生需要使用Genesys进行射频滤波器的设计与仿真。
在此项目中,主要涉及到的设计与仿真内容有:通带、截止频率和带宽的确定、丢失耗损和插入损耗的测量等方面。
四、教学方法本课程设计采取以“实践能力”为重点的教学方法,强调学生学以致用、理论联系实践。
具体方法如下:•理论讲解:老师在讲解理论知识时,将结合实际应用,给学生更好的理解和认识。
•实验设计:老师会设计一些任务,让学生在实践中学会应用理论知识。
射频仿真算法实验报告
![射频仿真算法实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/32b9231e26284b73f242336c1eb91a37f11132a2.png)
实验名称:射频仿真算法研究与应用实验目的:1. 理解射频信号的基本特性及其在通信系统中的应用。
2. 掌握射频仿真算法的基本原理和方法。
3. 通过仿真实验,验证射频算法在实际应用中的有效性。
实验时间:2023年X月X日实验设备:1. 电脑一台,安装有射频仿真软件(如CST Microwave Studio、HFSS等)。
2. 射频仿真算法相关教材和参考资料。
实验内容:一、射频信号的基本特性1. 射频信号的定义及其在通信系统中的作用。
2. 射频信号的频谱特性、调制方式、传输损耗等。
二、射频仿真算法基本原理1. 电磁场仿真算法的基本原理,如有限元法(FEM)、时域有限差分法(FDTD)等。
2. 射频电路仿真算法的基本原理,如传输线理论、电路方程等。
三、仿真实验1. 仿真实验一:天线辐射特性- 设计并仿真一个天线,分析其辐射特性,如增益、方向图、极化等。
- 通过仿真结果,验证天线设计的合理性和可行性。
2. 仿真实验二:射频电路性能分析- 设计并仿真一个射频电路,如滤波器、放大器等。
- 分析电路的性能,如插入损耗、带宽、线性度等。
- 通过仿真结果,优化电路设计,提高性能。
3. 仿真实验三:通信系统性能评估- 设计并仿真一个通信系统,如无线局域网(WLAN)、蜂窝移动通信等。
- 评估通信系统的性能,如误码率、吞吐量、覆盖范围等。
- 通过仿真结果,分析系统优缺点,为实际应用提供参考。
实验结果与分析:一、天线辐射特性仿真1. 天线设计参数:长度为0.5λ,宽度为0.1λ,馈电点位于天线底部。
2. 仿真结果:天线增益约为5dBi,方向图在水平方向呈尖锐的主瓣,垂直方向呈较宽的主瓣。
3. 分析:天线设计合理,具有良好的辐射特性,满足实际应用需求。
二、射频电路性能分析1. 电路设计参数:采用传输线理论,设计一个低通滤波器,截止频率为1GHz。
2. 仿真结果:滤波器插入损耗约为0.5dB,带宽为1GHz,线性度良好。
3. 分析:电路设计合理,滤波器性能满足实际应用需求。
射频和微波工程实践入门、用HFSS仿真微波传输线和元件
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用HFSS仿真微波传输线和元件第一章用HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应用领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界面和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 工程设置 (10)1.4.2 建立矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜片 (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建立三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存工程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 生成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31)1.6.1 创建工程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (36)1.6.4 比较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39)1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建立三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存工程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 生成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47)1.8.1 建立匹配膜片与金属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52)1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建立三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存工程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 生成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64)1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建立三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存工程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 生成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77)1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建立三维模型 (78)1.11.3 建立波导端口激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存工程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 生成报告 (82)1.11.8 产生场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极子天线的设计 (85)1.12.1 创建工程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显示结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——方形切角圆极化贴片天线的设计 (98)1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建工程和运行环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考文献 (108)第一章用HFSS仿真微波传输线和元件1.1 Ansoft HFSS概述1.1.1 HFSS简介Ansoft HFSS (全称High Frequency Structure Simulator, 高频结构仿真器)是Ansoft公司推出的基于电磁场有限元方法(FEM)的分析微波工程问题的三维电磁仿真软件,可以对任意的三维模型进行全波分析求解,先进的材料类型,边界条件及求解技术,使其以无以伦比的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,方便易用的操作界面,稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准,已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域,帮助工程师们高效地设计各种高频结构,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,高速互连结构、电真空器件,研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性,从而降低设计成本,减少设计周期,增强竞争力。
ADS2009射频电路仿真实验实验报告
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ADS2009射频电路设计与仿真实验报告专业电子信息工程班级姓名学号低通滤波器的设计与仿真一、实验目的(1)熟悉ADS2009的使用及操作;(2)运用此软件设计一低通录波器,通过改变C2.L1的值,使低通录波器达到预定的要求(dB值以大于—3.0以上为宜);(3)画出输出仿真曲线并标明截止频率的位置与大小。
二、低通滤波器简介(1)定义:让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
(2)特点与用途特点:低损耗高抑制;分割点准确;双铜管保护;频蔽好,防水功能强。
用途:产品用途广泛,使用于很多通讯系统,如 CATV EOC 等系统。
并能有效的除掉通频带以外的信号和多余的频段、频率的干扰。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用;低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
三、设计步骤1,建立新项目(1)在界面主窗口执行菜单命令【File】/【New Project...】,创建新项目。
在选择保存路径时,在“Name”栏中输入项目的名称“lab1”;(2)单击按钮“确认”,出现电路原理图设计及仿真向导对话框,按照要求进行选择选项。
2,建立一个低通录波器设计(1)在主界面窗口,单击“New Schematic Window”图标,弹出原理图设计窗口;(2)单击“保存”图标,保存原理图,命名为“lpf1”;(3)在元件模型列表窗口中选择“Lumped-Components”集总参数元件类;(4)在左侧面板中选择电容图标,将其放置到电路图设计窗口中,并进行旋转;(5)用类似的方法将电感放置到电路图设计窗口中,并利用接地图标,把电容器的一端接地,将各个器件连接起来;(6)在元件库列表窗口选择“Simulation-S-Param”项,在该面板中选择S-parameter模拟控制器和端口Term,将其放到原理图中。
射频与微波工程实践入门第1章用hfss仿真微波传输线和元件
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第一章用HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应用领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界面和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 工程设置 (10)1.4.2 建立矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜片 (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建立三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存工程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 生成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31)1.6.1 创建工程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (36)1.6.4 比较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39)1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建立三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存工程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 生成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47)1.8.1 建立匹配膜片与金属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52)1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建立三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存工程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 生成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64)1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建立三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存工程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 生成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77)1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建立三维模型 (78)1.11.3 建立波导端口激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存工程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 生成报告 (82)1.11.8 产生场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极子天线的设计 (85)1.12.1 创建工程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显示结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——方形切角圆极化贴片天线的设计 (98)1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建工程和运行环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考文献 (108)资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢第一章用HFSS仿真微波传输线和元件1.1 Ansoft HFSS概述1.1.1 HFSS简介Ansoft HFSS (全称High Frequency Structure Simulator, 高频结构仿真器)是Ansoft公司推出的基于电磁场有限元方法(FEM)的分析微波工程问题的三维电磁仿真软件,可以对任意的三维模型进行全波分析求解,先进的材料类型,边界条件及求解技术,使其以无以伦比的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,方便易用的操作界面,稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准,已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域,帮助工程师们高效地设计各种高频结构,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,高速互连结构、电真空器件,研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性,从而降低设计成本,减少设计周期,增强竞争力。
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字
![写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字](https://img.taocdn.com/s3/m/b61fad6e3069a45177232f60ddccda38376be1d7.png)
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得ADS在微波射频滤波器设计与仿真中的应用心得进入实验室,我首次接触到了使用ADS(Advanced Design System)进行微波射频滤波器的设计与仿真。
微波射频技术是电子通信领域的核心技术之一,而滤波器则是其中的关键部件,用于筛选和过滤特定频率的信号。
为了更深入地理解这一技术,并探索滤波器的设计奥妙,我参与了这次富有挑战性的实验。
实验过程中,我首先学习了ADS软件的基本操作和设计原理。
通过模拟不同的滤波器结构,如带通、带阻等,我逐渐感受到了滤波器设计的复杂性和精确性。
在仿真环节,我不断调整滤波器的参数,如中心频率、带宽等,以观察其对信号频谱的影响。
随着数据的不断变化,我意识到设计的每一步都需谨慎思考和精确计算。
当然,实验过程并非一帆风顺。
在初次设计时,我曾因为参数设置不当导致仿真结果偏离预期。
正是这些小挫折,使我更加深刻地认识到了理论学习和实际操作之间的紧密联系。
每当遇到问题时,我都会回顾相关理论知识,或向导师和同伴请教,从而找到解决问题的方法。
这次实验让我体会到了科研工作的严谨性和探索性。
通过ADS进行微波射频滤波器设计与仿真,我不仅学会了如何使用专业软件进行科研工作,更加深入地理解了滤波器的工作原理和设计方法。
同时,我也明白了理论知识和实践操作相辅相成
的重要性。
展望未来,我希望能够进一步深入研究微波射频技术,探索更多的滤波器设计方法,并应用到实际工程中。
我相信,随着技术的不断进步和自身的不懈努力,我将能够在这一领域取得更加卓越的成果。
微波与射频综合仿真-微波和射频电路设计大作业
![微波与射频综合仿真-微波和射频电路设计大作业](https://img.taocdn.com/s3/m/b57c78f2aef8941ea76e0580.png)
微波和射频电路设计大作业题 目 微波与射频综合模块设计姓 名 学 号 专业班级 指导教师 分 院宁波理工学院一、实验目的1) 熟练掌握微带天线设计的基本流程,掌握矩形微带天线的设计方法。
2) LC 低通滤波器的设计方法及原理。
3) 将天线、滤波器、低噪放三个模块组合成一个模块。
二、实验仿真1. 微带天线天线模块仿真后得出的参数中可以计算需要匹配的微带线的长度。
参数大小可由1/21()22r c W f ε-+=,0.490.49d r L λλε≈=计算得出。
利用史密斯原图进行传输线匹配,从而达到比较好的仿真效果。
图1中可以发现经过圆心时驻波比保持在1左右,效果较好。
图1图2天线原理图图3没有采用单可变仿真的结果如图3所示,在2.4GHz处,S11=-28.007,效果不是很明显。
天线原理图如图2和4。
如果用单可变匹配来优化天线参数。
插入损耗小,且工作频率更加收敛于2.4GHz。
做过双可变的话,就会发现2.4GHz处匹配后的S达不11到-50dB,而是在-20dB左右,所以后来采用了单可变,并通过优化功能进行实现。
图4 天线原理图仿真结果如图5。
图5 单可变匹配结果由图可知,2.4GHz处的S11(插入损耗)为-30.298dB,匹配后效果应该理论上可以达到-50dB,所以不是十分理想的,但是工作频率却十分收敛于2.4GHz。
2.低噪声放大器低噪放位于接收机的最前端,要求其噪声越小越好。
为了抑制后面各级噪声对系统的影响,还要求有一定的增益,但为了不使后面的混频器过载,增益不适合过大。
且低噪放一般是与天线直接相连,所以要求它和天线的匹配性要好。
低噪放的原理图如图6。
图6 低噪放原理图仿真结果如图7和图8。
图7观察到最大增益为19.811dB,稳定系数为0.897,小于1,而只有系数大于1时才是稳定,所以不稳定。
使用负反馈可以让系统稳定,在源极添加小电感作为负反馈,如图1.7:图83. 滤波器滤波器采用了6阶的巴特沃斯滤波器图9。
微波与射频电路仿真报告
![微波与射频电路仿真报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b1a3d1826137ee06eff918f5.png)
微波射频仿真实验报告一、实验室名称:微波、毫米波实验室二、实验项目名称:微波与射频电路仿真与设计实验三、实验学时:32学时四、实验原理:应用微波电路仿真软件ADS(Advanced Design System),完成给定的微波电路设计任务。
五、实验目的:掌握微波电路CAD的基本概念;了解现代微波电路CAD的基本组成;掌握ADS软件并进行微波电路的建模,仿真,优化和调试等任务。
六、实验内容:微波电路的基本概念;微波网络基本理论;ADS软件的使用方法。
上机操作:1.完成给定的微波器件设计;2.完成实验报告。
七、实验器材(设备、元器件):台式计算机70台;ADS 2009仿真软件;U盘(学生自备)。
八、实验步骤:Wilkinson功分器的设计本实验是利用εr=4.3,厚度h=0.8mm的介质基板,设计公分比是1:1的Wilkinson功分器,在中心频率处实现功率分配功能。
电路模型和参数均参考冯新宇编写的《ADS2009射频电路与仿真》。
之后进对电路行了优化仿真,并生成版图。
虽然带宽不作要求,但是通过不断优化后设计出来的功分器,其分配损耗、隔离度和输入输出端驻波比在较宽的频带内均有较好的特性。
a.设计指标设计一功分器,在f0=3GHz处实现最佳工作,带宽不作要求,并作出版图仿真。
注:本实验设计的是Wilkinson功分器,指标若用设计出来后的指标既是:通带2.9~3.1 GHz,公分比1:1,带内各端口反射系数S11、S22、S33小于-20dB,两端口隔离度S23小于-25dB,传输损耗S21小于3.1dB。
b.功分器简介在射频/微波电路中,为了将功率按一定比例分成两路或多路,需要使用功率分配器(简称功分器),在近代射频/微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛的使用功分器,而且通常功分器是成对使用的,现将功率分成若干份,然后在分别放大,再合成输出。
Wilkinson功分器的结构如图1所示,对于功率平分的情况,输入和输出口间的分支线特性阻抗=Z0,线长为四分之一线上波长,在分支线末端跨接一个电阻R,其值为2。
ads2008射频电路设计与仿真实例
![ads2008射频电路设计与仿真实例](https://img.taocdn.com/s3/m/7e047aef3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9aa.png)
ads2008射频电路设计与仿真实例
本文介绍了一个射频电路设计与仿真的案例。
案例中的射频电路
是用于无线通信设备的发射器部分。
在这个案例中,我们需要设计一个工作在2.4GHz频段的射频电路。
首先,我们选择了一个适合的射频功放芯片作为发射器的核心部件。
接着,我们进行了射频布局设计,将芯片和其它电路元件布置在PCB板上。
同时,我们使用了各种电抗器、电容器和电感器等被动元件,来实现对信号的处理和调制。
在设计完成后,我们利用射频电路仿真软件进行了仿真。
通过输
入合适的信号源和载波频率,我们可以模拟实际的工作情况。
仿真结
果显示,我们设计的射频电路在设计频段内具有良好的性能,并且可
以实现预期的信号输出功率和频谱特性。
为了验证仿真结果,我们还进行了实际的射频电路测试。
通过仪
器的测量,我们发现实际测量值与仿真结果相符合,验证了我们的设
计和仿真的准确性。
总结而言,这个射频电路设计与仿真案例展示了一个完整的射频
电路设计流程。
该案例涵盖了射频电路的设计、布局、元件选择、仿
真和验证等多个方面。
通过这个案例的学习,我们可以更好地理解和
掌握射频电路的设计与仿真技术,并在实际应用中进行进一步的探索
和应用。
射频与微波工程实践入门-第1章-用HFSS仿真微波传输线和元件
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射频与微波⼯程实践⼊门-第1章-⽤HFSS仿真微波传输线和元件第⼀章⽤HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应⽤领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界⾯和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 ⼯程设置 (10)1.4.2 建⽴矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜⽚ (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建⽴三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存⼯程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 ⽣成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31)1.6.1 创建⼯程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (35)1.6.4 ⽐较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39)1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建⽴三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存⼯程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 ⽣成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47) 1.8.1 建⽴匹配膜⽚与⾦属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52)1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建⽴三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存⼯程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 ⽣成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64) 1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建⽴三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存⼯程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 ⽣成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77) 1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建⽴三维模型 (78)1.11.3 建⽴波导端⼝激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存⼯程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 ⽣成报告 (82)1.11.8 产⽣场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极⼦天线的设计 (85) 1.12.1 创建⼯程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显⽰结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——⽅形切⾓圆极化贴⽚天线的设计 (98) 1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建⼯程和运⾏环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考⽂献 (108)第⼀章⽤HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应⽤领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界⾯和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 ⼯程设置 (10)1.4.2 建⽴矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜⽚ (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建⽴三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存⼯程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 ⽣成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31) 1.6.1 创建⼯程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (35)1.6.4 ⽐较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39) 1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建⽴三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存⼯程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 ⽣成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47) 1.8.1 建⽴匹配膜⽚与⾦属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52) 1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建⽴三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存⼯程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 ⽣成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64) 1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建⽴三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存⼯程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 ⽣成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77) 1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建⽴三维模型 (78)1.11.3 建⽴波导端⼝激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存⼯程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 ⽣成报告 (82)1.11.8 产⽣场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极⼦天线的设计 (85)1.12.1 创建⼯程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显⽰结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——⽅形切⾓圆极化贴⽚天线的设计 (98)1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建⼯程和运⾏环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考⽂献 (108)第⼀章⽤HFSS仿真微波传输线和元件1.1 Ansoft HFSS概述1.1.1 HFSS简介Ansoft HFSS (全称High Frequency Structure Simulator, ⾼频结构仿真器)是Ansoft公司推出的基于电磁场有限元⽅法(FEM)的分析微波⼯程问题的三维电磁仿真软件,可以对任意的三维模型进⾏全波分析求解,先进的材料类型,边界条件及求解技术,使其以⽆以伦⽐的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,⽅便易⽤的操作界⾯,稳定成熟的⾃适应⽹格剖分技术使其成为⾼频结构设计的⾸选⼯具和⾏业标准,已经⼴泛地应⽤于航空、航天、电⼦、半导体、计算机、通信等多个领域,帮助⼯程师们⾼效地设计各种⾼频结构,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,⾼速互连结构、电真空器件,研究⽬标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁⼲扰特性,从⽽降低设计成本,减少设计周期,增强竞争⼒。
射频实验四实验报告
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实验四射频微波滤波器的设计仿真与测试一、实验目的1.掌握低通原型滤波器的结构;2.掌握最平坦和等波纹型低通滤波器原型频率响应特性;3.了解频率变换法设计滤波器的原理及设计步骤;4.了解利用微带线设计低通、带通滤波器的原理方法;5.掌握用ADS进行微波滤波器优化仿真的方法与步骤。
二、滤波器原理2.1滤波器的技术指标滤波器的技术指标有:中心频率,通带最大衰减,阻带最小衰减,通带带宽,插入损耗、群时延,带内纹波,回波损耗、驻波比。
2.2插入衰减法设计滤波器插损法是一种系统的综合方法,可高度地控制整个通带和阻带内的幅度和相位特性,可以计算出满足应用需求的最好响应。
如要求插损小,可用二项式响应;而切比雪夫响应能满足锐截止的需要;若可牺牲衰减率的话,则能用线性相位滤波器设计法获得好的相位响应。
插损法使滤波器性能提高的最为直接的方法便是增加滤波器的阶数,滤波器的阶数等于元件的个数。
2.3集总元件低通滤波器原型最平坦响应滤波器设计切比雪夫滤波器设计 :2.4滤波器的设计步骤(1)由衰减特性综合出低通原型;(2)再进行频率变换,变换成所设计的滤波器类型;(3)计算滤波器电路元件值(集总元件);(4)微波结构实现电路元件,并用微波微波仿真软件进行优化仿真。
三、集总参数滤波器3.1 设计一LC切比雪夫型低通滤波器,截止频率为75MHz,通带内衰减为3dB,波纹为1dB,频率大于100 MHz,衰减大于20 dB,Z0=50Ω。
原理图:仿真波形:四、微波滤波器的实现微波频率下的集总元件滤波器会出现两个问题:第一,集总元件如电感或电容仅有有限值可供选择,且在微波频率下会存在不可避免的寄生频率效应;第二,滤波器中各元件间的距离不可忽略。
4.1 设计最平坦响应低通滤波器,通带内波纹系数小于2,截至频率4GHz,8GHz 处插入损耗必须大于15dB,阻抗50 。
原理图:由于电路工作频率高,不宜采用集总元件,需转换为分布参数元件。
射频电路实验报告(二)2024
![射频电路实验报告(二)2024](https://img.taocdn.com/s3/m/7e64167bb80d6c85ec3a87c24028915f804d8491.png)
射频电路实验报告(二)引言概述:在本射频电路实验报告中,我们将深入研究射频电路的性能分析和设计原理。
通过实验,我们将探索射频电路的频率响应、放大器设计、滤波器设计、混频器设计和功率放大器设计等主题。
通过这些实验,我们将进一步理解射频电路的特性和应用。
正文:一、频率响应分析实验1.1 频率响应的定义和测量方法1.2 计算器测量频率响应的原理和步骤1.3 频率响应测量结果的分析和解释1.4 频率响应矫正及其实现方法1.5 频率响应对射频电路性能的影响二、放大器设计实验2.1 放大器的基本工作原理和分类2.2 放大器电路参数的选择和计算2.3 各类放大器电路的设计方案比较2.4 放大器设计的仿真与实现2.5 放大器的性能指标测试与分析三、滤波器设计实验3.1 滤波器的分类和工作原理3.2 滤波器设计的基本步骤和方法3.3 低通、高通、带通和带阻滤波器设计比较3.4 滤波器的仿真和优化3.5 滤波器的性能测试和分析四、混频器设计实验4.1 混频器的基本原理和分类4.2 混频器电路的设计方案选择4.3 混频器性能的仿真和优化4.4 混频器的输出信号分析和波形观测4.5 混频器设计中的注意事项和技巧五、功率放大器设计实验5.1 功率放大器的工作原理和应用领域5.2 功率放大器的设计要求和参数选取5.3 功率放大器电路的优化和仿真5.4 功率放大器输出功率和效率的测试与分析5.5 功率放大器的线性度和稳定性分析总结:通过本次射频电路实验,我们深入了解了频率响应分析、放大器设计、滤波器设计、混频器设计和功率放大器设计等关键主题。
我们掌握了相应的测量方法、设计步骤和特性分析技巧。
这些实验为我们进一步理解射频电路的性能表现和应用提供了有力支持,为我们未来的射频电路设计和研究工作奠定了基础。
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字
![写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字](https://img.taocdn.com/s3/m/3d14d965443610661ed9ad51f01dc281e53a56d0.png)
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得
100字
作为一名电子工程师,我经常使用ADS(Advanced Design System)软件进行微波射频滤波器的设计与仿真。
在此,我想分享我的实验心得。
实验目的在于设计并验证一个微波射频滤波器,以满足现代通信系统的需求。
ADS软件具有强大的微波电路设计和仿真功能,为我们提供了便捷的工具。
首先,在ADS中,我们选择合适的滤波器类型(如Butterworth、Chebyshev等),并根据设计指标设置滤波器的频率响应参数。
接下来,利用ADS内置的微带线模型和射频器件库,构建滤波器的电路结构。
在仿真阶段,我们通过调整滤波器的参数,观察其对频率响应、传输特性等性能指标的影响。
根据仿真结果,优化滤波器的设计,直至满足预设指标。
实验过程中,我深刻体会到ADS软件在微波射频滤波器设计中的优势。
通过仿真,我们能快速评估滤波器设计的可行性,并有效提高设计效率。
同时,实验也提醒我要不断学习和掌握ADS的新功能,以便更好地应对实际工程需求。
总之,运用ADS进行微波射频滤波器设计与仿真,不仅提高了我的技术水平,还使我深刻认识到软件在现代通信技术发展中的重要性。
射频微波天线及仿真优秀课件
![射频微波天线及仿真优秀课件](https://img.taocdn.com/s3/m/63bcbae2ee06eff9aff8074a.png)
微带贴片天线
W
r
地
介质 h
图 12-16 矩形贴片天线
L W
12.6.1
常用的微带天线的分析设计方法有传输模法和谐 振模法。传输模法的思路是把矩形块等效为辐射阻抗 加载的一段很宽的微带线,由于设计公式近似且有实验 调整,这种方法是不准确的。谐振模法是把微带天线看 成是具有磁壁的封闭腔体,这种方法精度好,但计算成 本太高。
上的电流与观测点格林函数乘积在天线体积上的积分。 有了A(r),即可得到H(r),然后再求出E(r)。实际天线工 程中,由于天线电流的分布很难确定,由积分计算矢量位 函数也十分困难,常用的数值解法过程也很麻烦。
z
J r′ O
r-r′ r
V
天线
x
观测点 P(r, , )
y
图 12-5 求解矢量位函数
尺寸和增益为
D 30lc G(dB) 20lg D 2.82
0
(12 - 10) (12 - 11)
a×b =22.86 mm×10.16 mm, A×B = 22.86 cm 10.16 cm的10 GHz矩形喇叭,增益为22 dB。
D
lc D
lc
图 12-13 圆锥喇叭
12.5
抛物面天线是一种高增益天线,是卫星或无线接力 通信等点对点系统中使用最多的反射面天线。如图12 - 14 所示,金属抛物面反射器将焦点上的馈源发射的 球面波变成平面波发射出去。如果照度效率为100%, 则有效面积等于实际面积,即
D D
(d )2
2 (d )
2
式中,d为抛物面半径2 ,λ为信号波长,A为喇叭口面
面积。
AWR射频微波电路设计与仿真教程实验报告
![AWR射频微波电路设计与仿真教程实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/48dac8d2e87101f69f319570.png)
AWR射频微波电路设计与仿真教程课程实验报告实验名称DBR带通滤波器、功率分配器与耦合器设计i、功率分配器设计一、实验目的设计一个2路等分功率分配器,采用微带电路结构。
输入端特性阻抗Z=50Ω,工作频率f0=3GHz,要求S11、S23<-30dB:基板参数εr=9.8,H=1000um,T=18um。
基本内容:测量特性指标S11、S21、S23(单位dB)与频率(0.5f0~1.5f0)的关系曲线。
调节微带线的尺寸,使功分器的性能达到最佳。
进阶内容:进行版图设计,包括元件封装、布线调节,尤其是 MTRACE2元件的布线扩展内容:利用自动电路提取(ACE)技术,提取电磁模型,进一步缩小版图尺寸。
二、实验仪器硬件:PC;软件:AWR Design Environment 10三、实验步骤⑴初始参数计算根据设计要求,在应用软件进行仿真设计之前,首先需要确定功率分配器的结构,进行电路初值计算。
一个2路等分功率分配器的结构如图4-6所示。
图中,Z0=5092,Za、2o的长度均为o4。
其他参数计算:Zo=Z,Zo=Zos=V2Zo,Za=Zas=Z,R=2Z0将计算结果填入表4-1。
⑵电路图仿真与分析1、创建新工程(命名为Ex4.emp)2、设置单位(GHz、Ohm、um)3、设置工程频率(单位GHz,start为1.5,stop为4.5,step为0.01)4、创建原理图5、版图细调检查MTRACE2元件,对该元件进行布线操作,微调之后得到结果如下:6、版图对比分析得到MTRACE2 X1元件参数值为:DB { 2800,1807.134,2412 }umRB { 270,180,270 }W 406L 10004.739BType 2M 0.6对比图表如下:将布线向左侧版图靠拢,会得到不一样的仿真结果。
⑷电磁提取分析一、A CE分析1、添加提取器(STACKUP元件、EXTRACT模块)2、选择提取原件3、提取4、提取出的电磁结构如下图:进行电磁电路联合仿真,得到如下图所示:5、版图小型化调整结果如下:2D结构:6、提取三维电磁电路模型如下:6、进一步压缩版图尺寸得到的模型和分析结果如下:二、A XIEM分析AXIEM分析过程与ACE相似,只是将Simulator项改成AXIEM,不再赘述。
ads2011射频电路设计与仿真实例
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ads2011射频电路设计与仿真实例射频电路设计与仿真是无线通信系统中非常重要的一部分,它涉及到无线信号的传输、接收和处理。
在本文中,我们将介绍一个射频电路设计与仿真的实例,以帮助读者更好地理解射频电路设计的基本原理和流程。
一、电路设计的背景和目的我们的电路设计实例是一个用于接收无线信号的射频前端电路。
该电路旨在将接收到的无线信号放大、滤波和解调,以便后续数字处理。
二、电路设计的基本流程1.确定电路需求:首先,我们需要确定电路的功能和性能需求,包括工作频率、增益、带宽等指标。
2.选择器件:根据电路需求,我们需要选择适合的射频器件,比如放大器、滤波器和混频器等。
3.电路结构设计:根据选择的器件,我们可以设计出整个电路的结构框图,包括各个器件之间的连接和布局。
4.电路参数计算:对于每个器件,我们需要计算其工作参数,比如增益、带宽、噪声系数等。
5.电路仿真:利用射频电路仿真软件,我们可以对设计的电路进行仿真,验证其性能是否符合需求。
6.电路优化:如果仿真结果不尽如人意,我们需要对电路进行优化,比如调整器件参数、修改结构等。
7. PCB设计:最后,我们需要将电路布局设计成PCB版图,并完成电路的布线和连接。
三、电路设计的详细步骤1.确定电路需求对于我们的射频前端接收电路,我们需要确定其工作频率范围为2GHz至4GHz,增益需求为20dB,带宽为500MHz。
2.选择器件根据电路需求,我们选择了高频放大器、滤波器和混频器作为电路的主要器件。
3.电路结构设计我们设计了一个简单的射频前端结构,包括低噪声放大器、带通滤波器和局部振荡器。
4.电路参数计算我们计算了每个器件的工作参数,比如放大器的增益、噪声系数,滤波器的通带带宽和混频器的转换增益等。
5.电路仿真利用ADS2011软件,我们对设计的射频前端电路进行了仿真,验证了其性能指标是否符合需求。
在仿真中,我们验证了放大器的增益和噪声系数、滤波器的通带带宽和混频器的转换增益。
微波传输与射频电路的建模仿真分析
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微波传输与射频电路的建模仿真分析一、微波传输模型微波传输是指在饱和传输条件下,电磁波的传播。
微波传输模型是微波通信系统中的一个重要部分,因为它可以帮助设计师更好地理解微波信号是如何传输的,有助于预测信号的特性、热噪声、误码率和抗干扰性等指标。
微波传输模型可以通过基本参数建立,包括传输线的长度、宽度、材料以及终端阻抗等。
同时,在传输线模型中,还需要考虑电磁波的传播特性,例如反射、干扰、信号衰减等参数。
此外,由于传输线中通常会有许多连接器和衰减器,因此,在建立微波传输模型时,还需要注意其连接和衰减的影响。
二、射频电路模型随着通讯技术的发展,射频电路也变得越来越重要。
射频电路是在射频信号中处理或放大信号的电路。
射频信号的频率通常在1MHz到100GHz之间,对于射频电路的设计和优化来说,关键的是要减少噪声和提高稳定性。
在射频电路模型的设计中,通常需要考虑很多因素,例如线圈、电容、电感和晶体管等元器件。
为了保证射频电路的高精度和高可靠性,并减少影响,通常会采用计算机模拟流程进行模型构建和仿真分析。
三、传输线和射频电路都属于电磁波领域的应用,它们的模型可以在MATLAB、ADS、CST等计算机仿真软件中建立和模拟。
但射频电路的模型一般相对于传输线较为复杂,因此需要不断改进和优化设计以提高精度。
在模型建立时,需要考虑多种因素,例如微波传输中的传输线阻抗、电阻、导体直径、介质常数等参数,射频电路中则包括线圈、电容、电感、晶体管等元器件和噪声等因素。
因此,建模及仿真既需要学科专业化也需要跨学科知识融合。
在进行微波传输和射频电路仿真时,需要注意模拟的时间和频率跨度。
例如,在进行模拟时,需要根据具体的实际工程应用来设定仿真时间,并根据实际需要进行频段选择。
同时,需要根据模拟的结果来优化传输线和射频电路模型,以使成果更接近实际工程应用场景。
四、小结微波传输和射频电路建模仿真是现代通信领域中的一项重要技术,因为它可以提高通信信号的稳定性和精度,为设计师和工程师提供更好的设计方案。
【射频实验报告】 射频电路实验报告(共18页)
![【射频实验报告】 射频电路实验报告(共18页)](https://img.taocdn.com/s3/m/185f9f491a37f111f0855b26.png)
【射频实验报告】射频电路实验报告[模版仅供参考,切勿通篇使用]射频电路实验报告学专学生指导学年第学期院:信息与通信工程学院业:电子信息科学与技术姓名:学号:教师:李永红日期: 20xx 年10 月28日实验一滤波器设计一、实验目的掌握基本的低通和带通滤波器的设计方法。
学会使用微波软件对低通和高通滤波器进行设计和仿真,并分析结果。
二、预习内容滤波器的相关原理。
滤波器的设计方法。
三、实验设备microwave office软件四、理论分析滤波器的种类:按通带特性分为低通、高通、带通及带阻四种。
按频率响应分为巴特沃斯、切比雪夫及椭圆函数等。
按使用原件又可分为l-c 性和传输线型。
五、软件仿真设计一个衰减为3db ,截止频率为75mhz 的[切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器并且要求该滤波器在100mhz 至少有20db 的衰减。
图1-1切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器电路图图1-2 模拟仿真结果六、结果分析经过仿真,得到了两种滤波器的频率特性的到了结果。
红色的曲线为低通滤波器,蓝色的为带通滤波器,两种滤波器的特性可以鲜明地在图上看出差别。
低通滤波器在低频区域。
是通带,通带非常的平缓,纹波较低,但是截至段不是很陡。
带通滤波器具有较好的陡峭特性,但是相对而言,通带比较窄而且纹波较大。
实验二放大器设计一、实验目的掌握射频放大器的基本原理与设计方法。
学会使用微波软件对射频放大器进行设计和仿真,并分析结果。
二、预习内容放大器的基本原理。
放大器的设计方法。
三、实验设备microwave office软件四、理论分析射频晶体管放大器常用器件为bjt 、fet 、mmic 。
放大器电路的设计主要是输入/输出匹配网络。
输入匹配网络可按低噪声或高增益设计。
输出匹配网络要考虑尽可能高的增益。
五、软件仿真设计一900mhz 放大器。
其中电源为12vdc ,输出入阻抗为50ω。
at4151之s 参表如下列图2-1 900mhz放大器电路图图2-2 模拟仿真结果六、结果分析:本设计是设计一个放大器,其通频段是0到900mhz, 然后根据图上的蓝色和红色曲线可见lc 组成的网络的幅频特性曲线,可见这个网络在900mhz 左右会对信号有一个比较大的衰减,因此必须对输出网络进行阻抗匹配,而且匹配网络的中心频率在900mhz 左右,才可以做好阻抗匹配。
射频电路设计实验报告
![射频电路设计实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/d57882d8da38376baf1fae28.png)
射频电路设计实验报告----Wilkinson功率分配器的设计一、实验目的1.掌握功率分配器的原理及基本设计方法。
2.学会使用电磁仿真软件ADS对功分器进行仿真。
3.掌握功分器的实际制作和测试方法,提高动手设计能力。
二、实验仪器微波无源试验箱一台、矢量分析仪一台、电脑一台三、实验原理威尔金森功率分配器为一三端口网络,如图信号由1端口输入、从端口2、3输出。
理想的3dB微带威尔金森功分器,当1口有输入而其他端口匹配时,端口2、3有等幅同相的输出,并且都比输入信号滞后90°且2、3端口对应的两个支路完全隔离。
四、实验内容(一)技术指标1、中心频率f0=1GHz2. 带宽BW:0.9GHz—1.1GHz3. 各端口匹配:Vswr<1.5(s11,)4. 工作频带内输入端口的回波损耗:S11<-18dB5. 工作频带内的传输损耗:-3.4dB<=S21<=-2.6dB6. 两个输出端口间的隔离度S23<=-20dB(二)功率分配器的建模(三)功率分配器的仿真附近S11衰减很大,大于35dB,说明返回到1端口的能量很小S22为2端口的反射系数,反应了2端口的回波损耗,同样在工作频率附近绝对值很大。
S21为1端口到2端口的传输系数,理想情况下2、3端口应平分功率,故应为3dB,由于存在介质损耗角正切等原因,实际略大于3dB。
S23反应2、3端口之间的隔离度,在1GHz附近大于30dB,说明隔离度较好。
(四)实物的制作与测试下图为制作的实物上图为1端口输入时2、3端口的输出关系S21为3.35dB S23为28.9dB五、实验总结1在用ADS进行建模,设置各个器件的参数时要注意不要忘记加单位2.测试的结果与仿真的结果基本相等,说明制作的功分器满足了实验的技术指标与要求。
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电子科技大学物理电子学院学院实验报告
(实验)课程名称射频与微波电路仿真实验
学生姓名:
学号:
电子科技大学教务处制表
电子科技大学
实验报告
实验地点:科A-206 指导教师:朱兆君实验时间:3~10周
一、实验室名称:微波、毫米波实验室
二、实验项目名称:射频与微波电路仿真实验
三、实验学时:32学时
四、实验原理:
应用微波电路仿真软件ADS(Advanced Design System),完成给定的微波电路设计任务。
五、实验目的:
掌握微波电路CAD的基本概念;了解现代微波电路CAD的基本组成;掌握ADS软件并进行微波电路的建模,仿真,优化和调试等任务。
六、实验内容:
微波电路的基本概念;微波网络基本理论;ADS软件的使用方法。
上机操作:
1.完成给定的微波器件设计;
2.完成实验报告。
七、实验器材(设备、元器件):
台式计算机70台;ADS 2009仿真软件;
U盘(学生自备)。
八、实验步骤:
1.功分器的设计
a.布线原理:
b.优化仿真:
c.仿真结果:d.版图:
2.平行耦合线带通滤波器设计a.布线原理:
b.优化仿真:
c.仿真结果:
d. 版图:
九、实验数据及结果分析:
【在以下的仿真曲线中要求用Marker打出f0,若有带宽要求的还需要用Marker打出f1和f2的标识。
】
1.功分器的设计
本实验是利用εr=4.3,厚度h=0.8mm的介质基板,设计公分比是1:1的功分器,在中心频率实现功率分配功能。
之后对电路进行了优化仿真,并生成了版图。
对结果进行分析解释:
通过不断优化后设计出来的功分器,其分配损耗、隔离度和输入输出端驻波比在较宽的频带内有较好的特效。
2.平行耦合线带通滤波器的设计
本实验也是利用εr=4.3,厚度h=0.8mm的介质基板来设计,电路模型和参数均参考冯新宇编写的《ADS2009射频电路与仿真》教材。
之后对电路进行了优化仿真,并生成版图。
设计出来的滤波器在一个较宽的频带范围内与指标良好吻合,但是在离中心频率很远处,仍有一比较大的起伏,略微超过了-15dB抑制。
对结果进行分析解释:
仿真结果中频率是8GHz,只扫描了6GHz~10GHz的S参数。
与设置的参数相比结果非常理想。
但是在仿真过程中可以看到,在图示扫描范围外,约在13GHz和3GHz出S(2,1)还有一个较大的次波,其峰值能达到-12dB。
十、实验结论:
通过对ADS软件的使用,了解并掌握了软件特点、仿真模型的搭建、电路的调试、优化以及结果的输出等操作内容。
通过对微波常见无源电路及有源器件的仿真,对微波电路的设计过程有了感性的认识,建立了独立承担微波电路研发工作的信心。
十一、总结及心得体会:
通过微波电路CAD综合设计,对微波电路的计算机辅助设计有了深刻的了解。
它对微波电路理论,网络理论,以及微波电路器件及仿真软件都有较高的要求。
深刻体会到基础课的重要性。
通过对微波常见无源电路的仿真,也对微波电路与常规的集总参数电路的共性与差别有了切身的体会。
课题的胜利完成也增加对对微波电路的兴趣。
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议:
无
报告评分:
指导教师签字:。