2.4GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告详解
微波实验报告
微波实验报告之前⽹上下的学长学姐的报告有很多不靠谱,但是调谐都要调到中⼼频率上,否则都不对,还有⽼师验收的时候如果⾃⼰⼼情很不好,只要她发现⼀点错误就会坚定的认为不是⾃⼰做的,所以⼀定要确保没有错误,原理⼀定要弄清楚.愿后来⼈好运~~~实验2 微带分⽀线匹配器⼀．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GHz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。
本次实验主要是研究了微带分⽀线匹配器中的单⽀节匹配器和双⽀节匹配器，我都采⽤了短路模型，这类匹配器主要是在主传输线上并联上适当的电纳，⽤附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波。
单⽀节调谐时，其中有两个可调参量：距离d和由并联开路或短路短截线提供的电纳。
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+JB形式。
然后，此短截线的电纳选择为-JB，然后利⽤Smith圆图和Txline，根据该电纳值确定分⽀短截线的长度，这样就达到匹配条件。
双⽀节匹配器，⽐单⽀节匹配器增加了⼀⽀节，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，但需要注意的是，由于双⽀节匹配器不是对任意负载阻抗都能匹配，所以不能在匹配禁区内。
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。
第1 2组渐变阻抗变换
ii
iii 苏州大学应用技术学院毕业设计 (论文)
目录 第一章 绪论 ....................................... 1
第 1.1 节 微波渐变阻抗变换器的研究背景 ................... 1 第 1.2 节 微波渐变阻抗变换器的研究思路 ................... 2 第 1.3 节 软件介绍 ....................................... 2 第 1.4 节 论文的结构 ..................................... 2
第 1.4 节 论文的结构
第一章为绪论，阐述了课题研究的背景，研究的思路，设计过程中所用软件的简单介 绍。 第二章对微波渐变阻抗变换器进行了理论分析，包括传输线理论，阻抗变换器，渐变 阻抗变换器的理论分析。 第三章介绍了微波渐变阻抗变换器的设计与调试，包括对微带线的设计与仿真，加入 阻抗变换器之后的整个系统的设计与仿真，根据模型图制作成实物并调试的过程。
1
2 苏州大学应用技术学院毕业设计 (论文)
天线是一种特定的阻抗匹配器，实现射频 /微波信号在封闭传输线和空气媒质之间的 匹配传输。
第 1.2 节 微波渐变阻抗变换器的研究思路
在微波系统中，消除或降低反射波的问题一直是微波技术（当然也包括其他各频段的 传输系统）中的重要技术课题。微波系统造成反射的因素很多，如负载阻抗与传输线的波 阻抗不相等；同类型的不同型号的传输线连接；不同类型的传输线连接；传输线中接入各 种必要的元器件等。传输线上反射波的存在使传输线的工作状态变坏；负载得到的信号功 率减小；系统的工作容量降低；传输信号的波形也要受到影响。为了达到消除或减小反射 波的目的，在传输线的适当位置加入调配元件或网络，以它们产生的新的反射波去抵消传 输线上原有的反射波，从而实现匹配，微波渐变阻抗变换器则是采用了这一思想。
CMOS-0.18um 2.4GHz CMOS低噪声放大器的设计
S11,S22,S21,S12
6.8、观察仿真结果（续）
噪声系数nf(2)及最佳噪声
6.9、性能要求及仿真结果对比
1. 2.
3.
4. 5. 6. 1. 2.
LNA指标为： 工作频率f=2.4GHz； 输出噪声系数nf(2)<1dB； 功率增益>15dB； 输入反射系数S(11)<-15dB； 输出反射系数S(22)<-15dB； 功耗小于5mW，本文偏置电压为1.2V，电流为2mA。 LNA仿真结果： 工作频率f=2.4GHz； 输出噪声系数nf(2)=0.62dB； 功率增益>23.5dB； 输入反射系数S(11)=-21.6dB； 输出反射系数S(22)=-32dB； 功耗等于2.09*1.2mW
6.5、输入输出端口，S参数仿真控件
输入输出端口及S参数 仿真控件选取的地方 见红圈，S参数控件的 设置见下一页
6.5、S参数仿真控件设置(续)
S参数仿真控件的设置如图，频率可以直接在控件外面 改，也可以在控件中改，如第二个红圈所示，设置为 1.6~3.2GHz，扫描间隔为1MHz，特别要主要在Noise栏 勾上计算噪声，并设置计算带宽为1.0Hz
噪声系数（或噪声温度）；功率增益；输入输出 反射系数；功耗；工作频带；
2.
1. 2. 3. 4.
输入、输出匹配负载阻抗均为50 完整设计步骤： 决定电路拓朴结构 选择合适的晶体管和其他电路器件 电路初步设计 用CAD软件进行设计、和仿真模拟
3. LNA电路结构和设计原则
本文设计的LNA工作在2.4GHz频率，属于窄带LNA，电路采用经典的共源 共栅源级电感负反馈结构，这种电路结构能够在输入阻抗匹配及功耗约束下 实现噪声的最优化，同时具有较好的增益。
GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告
微带渐变阻抗变换器设计报告一、设计任务名称：设计一个工作频率为，输入阻抗为50Ω，输出阻抗为30Ω的阻抗变换器。
主要技术指标：S11低于-20dB,S21接近,re(Z0)接近50Ω,VWAR接近1。
二、设计过程1.原理：1．1 阻抗匹配的概念阻抗匹配元件在微波系统中用的很多，匹配的实质是设法在终端负载附近产生一新的反射波，使它恰好和负载引起的反射波等幅反相，彼此抵消，从而达到匹配传输的目的。
一旦匹配完善，传输线即处于行波工作状态。
在微波电路中，常用的匹配方法有：（1）电抗补偿法：在传输线中的某些位置上加入不消耗的匹配元件，如纯电抗的膜片、销钉、螺钉调配器、短路调配器等，使这些电抗负载产生的反射与负载产生的反射相互抵消，从而实现匹配传输，这些电抗负载可以是容性，也可以是感性，其主要有点是匹配装置不耗能，传输效率高。
（2）阻抗变换法：采用λ/4阻抗变换器或渐变阻抗变换器使不匹配的负载或两段特性阻抗不同的传输线实现匹配连接。
（3）发射吸收法：利用铁氧体元件的单体传输特性（如隔离器等）将不匹配负载产生的反射波吸收掉。
传输线的核心问题之一是功率传输。
对一个由信号源、传输线和负载构成的系统，希望信号源在输出最大功率的同时负载能全部吸收，以实现高效稳定的传输。
这就要求信号源内阻与传输线阻抗实现共轭匹配，同时要求负载与传输线实现无反射匹配。
.阻抗匹配的方法阻抗匹配的方法是在负载与传输线之间接入匹配器，使其输入阻抗作为等效负载与传输线的特性阻抗相等。
图3-1 阻抗匹配匹配器是一个两端口的微波元件，要求可调以适应不同负载，其本身不能有功率损耗，应由电抗元件构成。
匹配阻抗的原理是产生一种新的反射波来抵消实负载的反射波(二者等幅反相)，即“补偿原理”。
常用的匹配器有有λ/4阻抗变换换器和支节匹配器。
本论文主要采用λ/4阻抗变换器。
. λ/4阻抗变换器λ/ 4阻抗变换器是特征阻抗通常与主传输线不同、长度为λ/ 4的传输线段，它可以用于负载阻抗或信号源内阻与传输线的匹配，以保证最大功率的传输；此外，在微带电路中，将两段不同特性阻抗的微带线连接在一起是为了避免线间反射，也应在两者之间加四分之一波长变阻器。
阻抗变换器设计
射频电路设计实训报告设计题目阻抗变换器设计系别年级专业设计组号学生姓名/学号指导教师摘要：射频设计的主要工作之一，就是使电路的某一部分与另一部分相匹配，在这两部分之间实现最大功率传输，这就需要在射频电路中加入阻抗变换器从而达到阻抗匹配的目的。
阻抗变换器就是起到将压电传感器的高阻抗变换为信号放大处理部分需要的低阻抗。
本设计是关于阻抗匹配和阻抗转换器的一些阻抗匹配电路以及阻抗匹配的方法，用以实现匹配以及50Ω到75Ω以及75Ω到50Ω的阻抗转换器。
从而得到所需要的输出阻抗以达到变换的目的。
本次实验以2个无源阻抗匹配器为例，分别采用简单的电容电感的方式设计所需要的阻抗转换器，整理出实物并进行测试。
Abstract: One of the main RF design is a part of the circuit and the other part of the match between the two parts to achieve maximum power transfer, which requires adding the RF circuit impedance converter to achieve impedance matching purposes. Impedance transformer is played to a high impedance piezoelectric sensor signal amplification process is transformed into some of the needs of low impedance. This design is about impedance matching and impedance converter circuit and impedance matching impedance matching some of the methods used to achieve matching and 50Ω to 75Ω and 75Ω to 50Ω impedance converter. In order to get the required output impedance of achieving the purpose of transformation. The experiment with two passive impedance matching device, for example, capacitance and inductance, respectively, a simple way to design the required impedance converter to produce a physical and tested. 关键词： 射频设计 阻抗变换器 阻抗匹配 无源一、基本阻抗匹配理论当负载阻抗与传输线特性阻抗不相等或连接两段特性阻抗不同的传输线时，由于阻抗不匹配会产生反射现象，从而导致传输系统的功率容量和传输效率下降，负载不能获得最大功率。
2.45GHz四元微带天线阵设计方案
(1)
可见 L 值与 r 直接相关。当 L、W 确定后，则 h 的取值决定着天线的体积和重量。 2. 对微带线特性阻抗的影响 本设计中需要对给微带天线单元进行馈电的微带线的特性阻抗与微带线的宽度直接相 关，为了使微带天线单元与传输线较好地匹配，需要特定阻抗的微带线对其进行馈电。微带 线由一条导体带和背面有导体接地板的介质基片构成。 导体带宽度为 w， 介质基片厚度为 h， 相对介电常数为 r 。微带线传输准 TEM 模。当 r 及 h 已知时，微带线的特性阻抗 Z c 取决 于 w / h 比值，随 w / h 增大而减小。 给定特性阻抗 Z c ，可用下列公式求得所需微带线的宽度 w:
1 1 1 1 1 Q Qr Qd Qc Qsw
(9)
Qr、Qd、Qc、Qsw 分别对应于辐射损耗、介质损耗、导体损耗和表面波损耗的品质因
子值。
Qd
3 1 1 , Qc h 0 f 0 , Qr 0 r , Qsw ( 1)Qr h tan 8h 3.4 r 1
图 1 传输线法物理模型
利用传输线模式分析微带天线是比较早期的方法，也是最简单的方法。图 1 所示为传 输线法物理模型。传输线模型的基本假设是：1）微带片和金属底板构成一段微带传输线， 传输准 TEM 波，博得传输方向决定于馈电点。线段长度 L g / 2 ， g 为准 TEM 波的波 长。常在传输方向是驻波分布，而在其垂直方向是常数。2）传输线的两个开口端等效为两 个辐射缝长为 W，宽为 h，缝口径场即为传输线开口端场强。缝平面看作位于微带片两端的 延伸面上，即是将开口面向上折转 90o,而开口场强随之折转。 由以上两条基本假设可以看出，当 L g / 2 时，二缝上切向电场均为 x 方向，且等幅 同相、它们等效为磁流，由于金属底板的作用，相当于有二倍磁流向上半空间辐射。缝上等 效磁流密度为 M s 2V / h ，式中，V 为传输线开口端电压。 由于缝已放平，在计算上半空间辐射场时，就可按自由空间处理，这是这种方法的方便 之处。 1.2 微带天线单元设计 微带天线的贴片形状可采用矩形、圆形、环形、三角形等，他们都各有特点，但考虑到 制板以及微带线馈电和匹配， 通常大多采用矩形贴片。 一般矩形微带天线的馈电方式都是从 贴片某一边的中心点馈电由于馈电点所在的边和辐射边平行， 辐射边是均匀分布， 因此激励 的工作模为 TM01。这样形成的极化形式为线极化。矩形微带天线单元坐标示意图如图 2 所 示。其与设计有关参量包括：辐射元长度 L，辐射元宽度 W，介质板厚度 h，介质板的长度 LG 和宽度 WG，介质的相对介电常数 r 和损耗角正切 tan ，馈电方式及阻抗匹配。
18GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告
.1.8GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告一、设计任务1.1名称：设计一个工作频率为1.8GHZ，输入阻抗为50Ω，输出阻抗为30Ω的阻抗变换器。
1.2主要技术指标：S11低于-20dB,S21接近0.7dB,re(Z0)接近50Ω,VWAR接近1。
二、设计过程1.原理：1．1 阻抗匹配的概念阻抗匹配元件在微波系统中用的很多，匹配的实质是设法在终端负载附近产生一新的反射波，使它恰好和负载引起的反射波等幅反相，彼此抵消，从而达到匹配传输的目的。
一旦匹配完善，传输线即处于行波工作状态。
在微波电路中，常用的匹配方法有：（1）电抗补偿法：在传输线中的某些位置上加入不消耗的匹配元件，如纯电抗的膜片、销钉、螺钉调配器、短路调配器等，使这些电抗负载产生的反射与负载产生的反射相互抵消，从而实现匹配传输，这些电抗负载可以是容性，也可以是感性，其主要有点是匹配装置不耗能，传输效率高。
（2）阻抗变换法：采用λ/4阻抗变换器或渐变阻抗变换器使不匹配的负载或两段特性阻抗不同的传输线实现匹配连接。
（3）发射吸收法：利用铁氧体元件的单体传输特性（如隔离器等）'..将不匹配负载产生的反射波吸收掉。
传输线的核心问题之一是功率传输。
对一个由信号源、传输线和负载构成的系统，希望信号源在输出最大功率的同时负载能全部吸收，以实现高效稳定的传输。
这就要求信号源内阻与传输线阻抗实现共轭匹配，同时要求负载与传输线实现无反射匹配。
1.2.阻抗匹配的方法阻抗匹配的方法是在负载与传输线之间接入匹配器，使其输入阻抗作为等效负载与传输线的特性阻抗相等。
阻抗匹配图3-1匹配器是一个两端口的微波元件，要求可调以适应不同负载，其本身不能有功率损耗，应由电抗元件构成。
匹配阻抗的原理是产生一种新的反射波来抵消实负载的反射波(二者等幅反相)，即“补偿原理”。
常用的匹配器有有λ/4阻抗变换换器和支节匹配器。
本论文主要采用λ/4阻抗变换器。
1.3 . λ/4阻抗变换器λ/ 4阻抗变换器是特征阻抗通常与主传输线不同、长度为λ/ 4的传输线段，它可以用于负载阻抗或信号源内阻与传输线的匹配，以保'. .证最大功率的传输；此外，在微带电路中，将两段不同特性阻抗的微带线连接在一起是为了避免线间反射，也应在两者之间加四分之一波长变阻器。
渐变式阻抗变换原理
渐变式阻抗变换原理渐变式阻抗变换原理导语：在电气工程领域中，渐变式阻抗变换原理是一种重要的技术，它可以实现不同电路之间的电阻匹配。
本文将介绍渐变式阻抗变换原理的基本概念和工作原理，同时探讨其在实际应用中的意义和影响。
一、什么是渐变式阻抗变换原理1.1 渐变式阻抗变换原理的定义渐变式阻抗变换原理是一种电气工程领域中常用的技术，它基于一种特定的电路设计，可以将一个电路的阻抗值变换为另一个电路的阻抗值，从而实现电路之间的匹配。
渐变式阻抗变换原理通常使用变换器或转换器来实现。
1.2 渐变式阻抗变换原理的基本原理渐变式阻抗变换原理的基本原理是通过逐渐变化电路的参数来实现阻抗的变换。
其中，渐变可以指参数的线性变化、非线性变化或离散变化。
通过逐渐改变电路的参数，可以实现电阻的匹配，达到阻抗变换的目的。
二、渐变式阻抗变换原理的应用2.1 渐变式阻抗变换原理在通信系统中的应用在通信系统中，渐变式阻抗变换原理非常重要。
通信系统中的不同模块之间常常存在阻抗不匹配的情况，导致信号传输的损耗增加。
通过使用渐变式阻抗变换原理，可以降低信号传输中的损耗，提高通信质量。
2.2 渐变式阻抗变换原理在电力系统中的应用在电力系统中，渐变式阻抗变换原理也有广泛的应用。
电力系统中的不同组件之间需要保持一定的阻抗匹配，以确保电力的传输和分配效率。
通过使用渐变式阻抗变换原理，可以实现不同组件之间的阻抗匹配，提高整个电力系统的运行效果和稳定性。
三、个人观点和理解渐变式阻抗变换原理在电气工程领域中扮演着重要的角色。
通过逐渐改变电路的参数，可以实现电阻的匹配和阻抗的转换，从而提高信号传输的质量和系统的稳定性。
在实际应用中，渐变式阻抗变换原理具有很大的灵活性和适应性，可以根据不同的场景和需求进行调整和优化。
渐变式阻抗变换原理还有很大的研究空间。
通过深入研究渐变式阻抗变换原理的机制和原理，我们可以更好地理解其应用和优化方式，为电气工程领域的发展做出更大的贡献。
三段微带阻抗渐变匹配电路的ADS设计和灵敏度分析结论
三段微带阻抗渐变匹配电路的ADS设计和灵敏度分析结论三段微带阻抗渐变匹配电路的ADS设计和灵敏度分析结论对于功率管，随着其输出功率的加大，输入输出电阻（兼顾线性、效率等指标所对应的最佳阻抗，器件生产商通常提供）很小，需要渐变微带线进行匹配，通常为三节，如图考虑到带宽的要求，曾经试图自己编程进行设计，由于牵扯很多理论和优化算法，暂时不能完成，本文利用仿真软件ADS中的内嵌优化算法和方便的数据文件调用功能，进行了此类匹配网路的设计，并对匹配电路中微带线的物理参数进行了灵敏度分析，对实际电路的调试有一定的指导意义。
将器件资料中提供的最佳输入输出阻抗（多个频点上的）按照ADS的格式写入两个文件中（*.s1p，注意是否取共轭），在软件中应用“data item”——“s1p”模块，将已经写好的sip文件导入其中，作为负载（管子在不同频率上的阻抗），ads中的仿真电路如下图限定各个尺寸的范围，并凭经验设定初始值，进行逐步优化获得宽带内优化目标的实现，驻波比曲线如下图 2.02 2.04 2.06 2.08 2.10 2.12 2.14 2.16 2.182.00 2.201.41.51.61.71.31.8freq, GHzV S W R 1由于功放电路的匹配多是凭经验进行手动调整，那么对于上面提到的电路形式是否存在一些比较普遍的规律，因此进行匹配电路物理尺寸变化对功放匹配效果的灵敏度分析是有必要的，利用软件中优化模板的sensitivity 选项操作灵敏度分析，分析结果如下sensVariablesl3w3l2w2l1w1OptimGoal10.0050.4830.0780.1460.600-0.234（对多个不同阻抗的匹配电路进行了灵敏度分析得出类似结论，上面提取一个结果进行说明）表格的意义：说明w3和l1的灵敏度较高，也就是说，这两个参数对匹配效果的影响最显著，可以通过较小范围的调整两者获得好的匹配结果，当然也要控制单板间匹配电路中这两个部分的一致性，避免差的生产性。
24GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告.
2.4GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告一、设计任务1.1名称：设计一个工作频率为2.4GHZ，输入阻抗为50Ω，输出阻抗为30Ω的阻抗变换器。
1.2主要技术指标：S11<-20dB,S21<-0.7dB,re(Z0)=50Ω,VWAR尽量接近于1。
二、设计过程2.1原理：2.1.1 阻抗匹配的概念阻抗匹配元件在微波系统中用的很多，匹配的实质是设法在终端负载附近产生一新的反射波，使它恰好和负载引起的反射波等幅反相，彼此抵消，从而达到匹配传输的目的。
一旦匹配完善，传输线即处于行波工作状态。
在微波电路中，常用的匹配方法有：（1）电抗补偿法：在传输线中的某些位置上加入不消耗的匹配元件，如纯电抗的膜片、销钉、螺钉调配器、短路调配器等，使这些电抗负载产生的反射与负载产生的反射相互抵消，从而实现匹配传输，这些电抗负载可以是容性，也可以是感性，其主要有点是匹配装置不耗能，传输效率高。
（2）阻抗变换法：采用λ/4阻抗变换器或渐变阻抗变换器使不匹配的负载或两段特性阻抗不同的传输线实现匹配连接。
（3）发射吸收法：利用铁氧体元件的单体传输特性（如隔离器等）将不匹配负载产生的反射波吸收掉。
传输线的核心问题之一是功率传输。
对一个由信号源、传输线和负载构成的系统，希望信号源在输出最大功率的同时负载能全部吸收，以实现高效稳定的传输。
这就要求信号源内阻与传输线阻抗实现共轭匹配，同时要求负载与传输线实现无反射匹配。
2.1.2 阻抗匹配的方法阻抗匹配的方法是在负载与传输线之间接入匹配器，使其输入阻抗作为等效负载与传输线的特性阻抗相等。
图3-1 阻抗匹配匹配器是一个两端口的微波元件，要求可调以适应不同负载，其本身不能有功率损耗，应由电抗元件构成。
匹配阻抗的原理是产生一种新的反射波来抵消实负载的反射波(二者等幅反相)，即“补偿原理”。
常用的匹配器有有λ/4阻抗变换换器和支节匹配器。
本论文主要采用λ/4阻抗变换器。
2.1.3 λ/4阻抗变换器λ/ 4阻抗变换器是特征阻抗通常与主传输线不同、长度为λ/ 4的传输线段，它可以用于负载阻抗或信号源内阻与传输线的匹配，以保证最大功率的传输；此外，在微带电路中，将两段不同特性阻抗的微带线连接在一起是为了避免线间反射，也应在两者之间加四分之一波长变阻器。
基于阶梯阻抗变换结构的微带滤波器设计(转载)
基于阶梯阻抗变换结构的微带滤波器设计李盼盼摘要：近几年随着商用无线通信的迅猛发展，射频/微波电路越来越得到重视和发展。
而微波滤波器作为微波器件的一种也得到了大力的发展，尤其是在接收机前端，低通滤波器性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏。
因此，发展高性能，研究小型化的微波滤波器是当前非常受关注的课题。
本文首先介绍了微波滤波器在微波通信中的作用和当前的研究情况。
然后借助HFSS软件对设计的微带低通滤波器进行了仿真和优化，最终得到比较理想的微带线阶梯阻抗低通滤波器。
测试结果与仿真结果基本相同。
该滤波器3dB的截止频率为2.454GHz，带内衰减小于3dB，4GHz以上衰减大于20dB。
电路尺寸大小为98.2mm*13.2mm*0.762mm。
关键词：微带线；阶梯阻抗；低通；HFSSAbstract：In recent years，along with the high development of wireless communication in business，Microwave RF circuit has been attracted more and more attention and also got many achievements. At the same time，as one of the important microwave components，the microwave filters also developed rapidly in recent years. Especially，the microwave LPF directly influences the Performances of the receivers. So，develop high Performance，study miniaturized microwave filter is a hot topic in nowadays.At first，this paper introduces the function in the microwave communication and the current state of studying of microwave filters. Then stimulated and optimized the designed microstrip LPF with the help of software HFSS. A good performance microstrip stepped-impedance lowpass filter was completed finally. Simulation and measurment indicate that the simulated and measured results are in good agreemeet. A filter with 3dB cutoff frequency at 2.454GHz, in the belt weakens is smaller than 3 dB and 4GHz weakens is bigger than 20dB. The proposed filter exhibits a small size 98.2mm*13.2mm*0.762mm.Key Words：microstrip; stepped-impedance; lowpass; HFSS1.引言当前，无线通信技术高速发展，业务范围不断扩大，而滤波器在无线通信技术中扮演着举足轻重的地位，其性能也随着通信技术的快速发展而不断的进步。
2.4GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告
2.4GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告2.4GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告一、设计任务1.1名称：设计一个工作频率为2.4GHZ，输入阻抗为50Ω，输出阻抗为30Ω的阻抗变换器。
1.2主要技术指标：S11<-20dB,S21<-0.7dB,re(Z0)=50Ω,VWAR尽量接近于1。
二、设计过程2.1原理：2.1.1 阻抗匹配的概念阻抗匹配元件在微波系统中用的很多，匹配的实质是设法在终端负载附近产生一新的反射波，使它恰好和负载引起的反射波等幅反相，彼此抵消，从而达到匹配传输的目的。
一旦匹配完善，传输线即处于行波工作状态。
在微波电路中，常用的匹配方法有：（1）电抗补偿法：在传输线中的某些位置上加入不消耗的匹配元件，如纯电抗的膜片、销钉、螺钉调配器、短路调配器等，使这些电抗负载产生的反射与负载产生的反射相互抵消，从而实现匹配传输，这些电抗负载可以是容性，也可以是感性，其主要有点是匹配装置不耗能，传输效率高。
（2）阻抗变换法：采用λ/4阻抗变换器或渐变阻抗变换器使不匹配的负载或两段特性阻抗不同的传输线实现匹配连接。
（3）发射吸收法：利用铁氧体元件的单体传输特性（如隔离器等）将不匹配负载产生的反射波吸收掉。
传输线的核心问题之一是功率传输。
对一个由信号源、传输线和负载构成的系统，希望信号源在输出最大功率的同时负载能全部吸收，以实现高效稳定的传输。
这就要求信号源内阻与传输线阻抗实现共轭匹配，同时要求负载与传输线实现无反射匹配。
2.1.2 阻抗匹配的方法阻抗匹配的方法是在负载与传输线之间接入匹配器，使其输入阻抗作为等效负载与传输线的特性阻抗相等。
图3-1 阻抗匹配匹配器是一个两端口的微波元件，要求可调以适应不同负载，其本身不能有功率损耗，应由电抗元件构成。
匹配阻抗的原理是产生一种新的反射波来抵消实负载的反射波(二者等幅反相)，即“补偿原理”。
常用的匹配器有有λ/4阻抗变换换器和支节匹配器。
本论文主要采用λ/4阻抗变换器。
微带线阶梯型阻抗变换器(50ohm到100ohm)设计with HFSS
width of port
4◆仿真结果
仿真结果在下一页。仿真结果很好，但与后来网分仪的结果差别很大。不过从网分仪上看出此次所做的实物还是实现了在2.4GHz频率信号下做阻抗变换的功能，同时可观察到该器件在2.556GHz信号下效果最好。
height of ground
height of substrate
width of the strip whose function is to convert the impedance
length of the strip whose function is to convert the impedance
}
LEN=c*1000/(4.0*f0*(sqrt(Ee)));
printf("导体宽度w=%lf毫米\n",w);
printf("等效介电常数Ee=%lf\n",Ee);
printf("导体长度LEN=%lf毫米\n",LEN);
}
else
{
bijiao=44.0-2*Er;
if(Z0>bijiao)
4.0/PI))/Er)/(2.0*Er+2.0);
w=h/((exp(A))/8.0-1/(4.0*exp(A)));
Ee=(Er/2.0+1.0/2.0)/pow((1-(log(PI/2.0)+(log(4.0/PI))/Er)*
(Er-1)/(2.0*A*(Er+1))),2);
}
if(Z0<bijiao)
wz=h/((exp(A))/8.0-1/(4.0*exp(A)));
2～6 GHz宽带微带均衡器设计与实现
第３５卷 第１期 ２０２０年３月 西 南 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０２０ 收稿日期：２０１９－０６－２１ 基金项目：国家自然科学基金青年项目（６１８０１４０６） 第一作者简介：夏祖学（１９７５—），男，博士，硕导，研究方向为微波组件、天线等，Ｅ ｍａｉｌ：ｚｕｘｕｅ＿ｘｉａ＠ｓｗｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ２～６ＧＨｚ宽带微带均衡器设计与实现夏祖学１ 何坤林２ 何 杨１（１．西南科技大学信息工程学院 四川绵阳 ６２１０１０；２．广东通宇通讯股份有限公司 广东中山 ５２８４００）摘要：较好的性能、更小的尺寸、更低的成本，已经成为宽带微波组件必须满足的基本要求。
微带幅度均衡器可以有效改善宽带功率放大器的增益平坦度，使其满足指标要求。
利用λ／４的开路微带线和薄膜电阻构成谐振器，结合ＡＤＳ软件与ＨＦＳＳ软件联合仿真设计了２～６ＧＨｚ的紧凑的微带宽带均衡器，并制作了实物，实测和仿真结果基本一致，从而证明了设计方法的有效性。
关键词：宽带幅度均衡器 微带谐振器 开路枝节 薄膜电阻 协同仿真中图分类号：ＴＮ７１５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－８７５５（２０２０）０１－００７０－０５ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ２－６ＧＨｚＢｒｏａｄｂａｎｄＭｉｃｒｏｓｔｒｉｐＥｑｕａｌｉｚｅｒｓＸＩＡＺｕｘｕｅ１，ＨＥＫｕｎｌｉｎ２，ＨＥＹａｎｇ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ６２１０１０，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＴｏｎｇｙｕＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ５２８４００，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｍａｌｌｅｒｓｉｚｅａｎｄｌｏｗｅｒｃｏｓｔｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｂｒｏａｄ ｂａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐａｍｐｌｉｔｕｄｅｅｑｕａｌｉｚｅｒｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｇａｉｎｆｌａｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｂｒｏａｄｂａｎｄｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｓｏａｓｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｒｅｓｏｎａｔｏｒｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆλ／４ｏｐｅｎｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐｌｉｎｅｓａｎｄｔｈｉｎ ｆｉｌｍｒｅｓｉｓｔｏｒｓａｎｄａｃｏｍｐａｃｔｂｒｏａｄｂａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐａｍｐｌｉ ｔｕｄｅｅｑｕａｌｉｚｅｒｏｆ２ｔｏ６ＧＨｚｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇＡＤＳｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄＨＦＳＳｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｂａｓｉｃａｌｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｒｏａｄｂａｎｄａｍｐｌｉｔｕｄｅｅｑｕａｌｉｚｅｒ；Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐｒｅｓｏｎａｔｏｒ；Ｑｕａｒｔｅｒ ｗａｖｅｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔｓｔｕｂ；Ｔｈｉｎｆｉｌｍｒｅｓｉｓｔｏｒ；Ｃｏ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ． 幅度均衡器最早应用在低频的音响、邮电通信、ＣＡＴＶ等设备中。
带阻阻抗和低通放大
题目：微带带阻滤波器低噪声放大器班级：姓名：学号：指导教师：报告成绩：答辩成绩：一、微带带阻滤波器1 设计任务微带带阻滤波器设计要求：（1）中心频率 2.4GHz（2）带宽大于0.2GHz（3）阻带衰减大于25dB（4）输入输出阻抗为50 Ω（5）通带波纹小于0.1dB（6） 1.8GHz 以上、2.6GHz 以下大于15dB（7）基板材料自行选择2 理论分析2.1 设计方法微波滤波器根据频率响应可简单分为低通、高通、带通、带阻四种。
其中带阻滤波器即不允许某一频率带范围内的信号通过，而允许其余频率的信号通过的滤波器。
需采用专门用于抑制干扰信号的带阻滤波器。
另外，如果在某个频点上要求有足够高的抑制，使用带阻滤波器更加有效。
在现代通信系统中多使用的各种滤波器都是以低通滤波器为原型和基础的。
基于基本的低通滤波器，再根据需要加以各种特性变换，就能得到低通、高通包括更复杂的带通和带阻滤波器。
图2-1 滤波器波形图2.2 主要技术指标1、中心频率:通常定义为带通滤波器或带阻滤波器的两个3dB点之间的中点，一般用两个3dB点的算术平均来表示。
2、截止频率:当保持输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍，即用频响特性来表述即为-3dB点处即为截止频率，它是用来说明频率特性指标的一个特殊频率。
3、带宽:带阻滤波器通带内会有两个3dB衰减截止频率f丘和fH，带宽的定义则是fi和 fn之间的频率差。
4、相对带宽(FBW):带宽与中心频率的比值。
5、插入损耗(IL):将滤波器加进电路时，能量或增益的损耗。
定义为:其中，P1表示输入功率、P2表示负载功率、T豆是由信号源端向滤波器方向看去时反射系数、S21为传输参数。
6、回波损耗(RL):又称为反射损耗，是由于阻抗不匹配所产生的反射。
定义为:其中，P2是反射功率、P1是输入功率、VSWR是电压驻波比、S1是反射系数。
回波损耗一般要小于-10dB才能满足通信需求。
微带多节阻抗变阻器的设计仿真
实验 微带多节阻抗变阻器的设计仿真一．实验目的1） 掌握微带多节阻抗变组器的设计2） 掌握用VOLTAIRE XL 进行仿真及优化设计二．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内阻和负载电阻之间，将 两者起一相互变换作用获得匹配，以保证最大功率的传输；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是为了避免线间反射，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，可以采用多节阻抗变换器。
采用综合设计法进行最佳多节变阻器设计，目前较多使用的有最大平坦度契比雪夫多项式。
等波纹特性多节变阻器比最平坦特性多节变阻器具有更快宽的工作频带。
在微带线形式中，当频率不太高而色散效应可忽略时，各位带线的特性阻抗和相速 均与频率无关，因此属于均匀多节变阻器。
多节变阻器如图一所示。
其每节点长度均为θ；Z0,Z1,Z2……，Zn 为各界的特性阻 抗，Zn+1 为负载阻抗，并假设Zn+1>Zn,……Z2>Z1,Z1>Z0连接处驻波比ρ1 ρ2…… ρn+1反射系数Γ1 Γ2…… Γn+1定义下列公式为变阻器的相对带宽和中心波长：)2121(2g g g g Wq λλλλ+-= 212120g g g g g λλλλλ+⋅=其中1g λ和λg2分别为频带边界的传输线波长，0g λ为传输线的中心波长，Wq 为相对带宽。
去编组其每段长度为传输线波长的四分之一，即4/0g l λ=。
一般来讲，微带变阻器的设计步骤为：1）根据给定指标，查表（最平坦型或等波纹型）确定微带变阻器的节数n 。
2）查表得到各段线的特性阻抗。
3）利用TXLINE 计算相应微带线的长度及宽度。
三．实验内容设计仿真等波纹型微带多节变阻器,给定指标：在2GHZ —6GHZ 的频率范围内，阻抗从50Ω变为10Ω，驻波比不应超过1.15，介质基片εr=9.6，厚度h=1mm,在此频率范围内色散效应可忽略。
微带一分五宽带Wilkinson功分器的设计制作
微带一分五宽带Wilkinson功分器的设计制作徐洋;彭龙;张帅【摘要】针对功分器被应用于功率放大器、相控阵天线、混频器和多路中继通信机等微波设备中.其性能的好坏直接影响到整个系统能量的分配和合成效率.设计了一种工作频带在0.7～2.5 GHz的微带一分五宽带功分器,根据优化结果制作了器件实物.采用Ansoft Designer、Serenade以及HFSS软件进行协同仿真,仿真结果表明,该功分器在整个频带范围内具有良好的性能指标,器件测试结果与仿真结果吻合,适用于通信、功率分配合成系统中.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2016(029)004【总页数】4页(P133-135,139)【关键词】微带;功分器;宽带【作者】徐洋;彭龙;张帅【作者单位】成都信息工程大学光电技术学院,四川成都610225;成都信息工程大学光电技术学院,四川成都610225;成都信息工程大学光电技术学院,四川成都610225【正文语种】中文【中图分类】TN626功分器在微波电路中有着广泛的应用,被应用在功率放大器、相控阵天线[1]、混频器和多路中继通信机等微波设备中。
其性能的好坏直接影响到整个系统能量的分配和合成效率。
随着宽带天线、宽带滤波器等器件的不断发展,对宽带功分器的需求也越来越大[2]。
功率分配器作为最基本的微波无源器件,其将一个输入信号分配成多个较小的信号,相反其也可将多个信号进行功率合成。
当输出端口较多时,非2n个时,难以保证输出个端口幅度和相位的一致性。
幅度和相位的一致性对系统的影响较大[3],例如在相控阵天线系统中。
本文利用Ansoft Designer、Serenade、AutoCAD、HFSS等软件对功分器进行协同仿真,设计并制作出了工作频带在0.7～2.5 GHz的微带一分五宽带功分器。
可广泛应用于通信、功率分配合成系统中。
1.1 宽频带等分功分器本文设计的是一个工作频带在0.7～2.5 GHz,涉及到功分比为1∶1的两路功分器,带宽约为4个倍频层,结合多节λ/4阻抗变换器相级联的形式,阻抗变换器采用4节。
西电微波技术虚拟实验报告
微波技术虚拟实验实验报告一、设计要求设计一个切比雪夫式微波低通滤波器，技术指标为：截止频率f c=2.2GHz,在通带在最大波纹L Ar=0.2dB,S11小于-16dB;在阻带频率fs=4GHz处，阻带衰减L As不小于30dB。
输入，输出特性阻抗Z0=50欧姆。
用微带线实现，基片厚度H=800um,T=10um,相对介电常数等于9.0；高阻抗线特性阻抗Z OH=106欧姆，低阻抗线Z0L=10欧姆。
确定滤波器的结构尺寸，测量滤波器的参数S11、S21，进行适当调节，使之达到最佳。
记录滤波器的最终结构尺寸，总结设计、调节经验。
二、实验仪器硬件：PC机软件：Microwave Office软件三、设计步骤1确定原型滤波器启动AWR滤波器综合向导功能，输入各项指标，生成原理图。
设置工作频率1-5GHz,阶长0.01GHz。
分析，即得滤波器响应结果，包括参数S11、S21 。
优化：f<2.2GHz,S11<-16Db,S21>-0.2Db;f>4GHz,S21<-30dB;进行优化。
Ca=1.795,Cb=3.064,L0=4.753.2计算滤波器的实际尺寸微带线的结构①高阻抗线用TooLs\TXLine计算高阻抗线的宽度。
相对介电常数等于9.0，f0=1.1GHz,H=800um,T=10um, Z OH=106欧姆,计算得W，Ere。
再计算高阻抗线的长度。
②低阻抗线用TooLs\TXLine计算高阻抗线的宽度。
相对介电常数等于9.0，f0=1.1GHz,H=800um,T=10um, Z0L=10欧姆,计算得W，Ere。
再计算低阻抗线的长度。
四、实验数据记录五、结果分析原型的结果符合要求，实际的滤波器在高频段不能很好的达到设计要求。
六、实验总结CAI软件可以演示传输线的波形和原图应用。
Microwave Office软件可以进行射频微波电路设计和分析。
经过一段时间的学习，能够熟练的使用两个软件，进行电路的设计仿真和优化，对一参量的观察和测量，分析电路的优化结果。
射频电路与天线13_阻抗变换器
② b 点沿等 圆向电源方向（顺时针方向）转至与 G 0.25 的可调匹配圆交于 c、 c 点， 其对应的坐标为
c 点： Yl 1 j1.6 ，对应的电长度 l 0.178
c 点： Yl 1 j1.6 ，对应的电长度 l 0.322
故
Y1 1 j1.6
由 b 点至 c、 c 点的距离为 x，即
y1 0.339 0.25 0.089 x2 0.161 0.25 0.411
2 （7-18）用双跨线消灭主线上的驻波。跨线之间距离为 4 ，工作波长 80cm，线的 特性阻抗为 500Ω，负载 ZL=1000+j0Ω，求二短路跨线的长度。 （参考 P167 例 7-2） 解： （1）圆图法 根据题意有 d 2
l1 l1 0.22 17.6cm
d 点对应的归一化导纳为 ④ 将 c 点沿等 圆顺时针旋转到 G 1 的匹配圆上的 d 点处，
YA1 1 j 0.5 ，由 YA YA1 YA 2 算出 YA 2 YA YA1 1 1 j 0.5 j 0.5
Z C RL 50 30 38.7298 ，微带线宽带为 W。
W 2 ，由综合公式得 h
A
Z1 r 1 r 1 0.11 (0.23 ) 1.6819 60 2 r 1 r
W 8e A 此时 1.5987 2 ，所以 h e2 A 2
1（7-15）特性阻抗为 50Ω的传输线，终端负载阻抗为 ZL=100+j100，现要求用单跨线匹配， 试用分析法和图解法求出单跨线接入的位置 x 和单跨线的长度 y。 （参考 P164 例 7-1） 解： （1）分析法 归一化负载导纳 YL GL jBL
- 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)。
2.4GHZ微带渐变阻抗变换器设计报告
一、设计任务
1.1名称：设计一个工作频率为
2.4GHZ，输入阻抗为50Ω，输出阻抗为30Ω的阻抗变换器。
1.2主要技术指标：S11<-20dB,S21<-0.7dB,re(Z0)=50Ω,VWAR尽量接近于1。
二、设计过程
2.1原理：
2.1.1 阻抗匹配的概念
阻抗匹配元件在微波系统中用的很多，匹配的实质是设法在终端负载附近产生一新的反射波，使它恰好和负载引起的反射波等幅反相，彼此抵消，从而达到匹配传输的目的。
一旦匹配完善，传输线即处于行波工作状态。
在微波电路中，常用的匹配方法有：
（1）电抗补偿法：在传输线中的某些位置上加入不消耗的匹配元件，如纯电抗的膜片、销钉、螺钉调配器、短路调配器等，使这些电抗负载产生的反射与负载产生的反射相互抵消，从而实现匹配传输，这些电抗负载可以是容性，也可以是感性，其主要有点是匹配装置不耗能，传输效率高。
（2）阻抗变换法：采用λ/4阻抗变换器或渐变阻抗变换器使不匹配的负载或两段特性阻抗不同的传输线实现匹配连接。
（3）发射吸收法：利用铁氧体元件的单体传输特性（如隔离器等）
将不匹配负载产生的反射波吸收掉。
传输线的核心问题之一是功率传输。
对一个由信号源、传输线和负载构成的系统，希望信号源在输出最大功率的同时负载能全部吸收，以实现高效稳定的传输。
这就要求信号源内阻与传输线阻抗实现共轭匹配，同时要求负载与传输线实现无反射匹配。
2.1.2 阻抗匹配的方法
阻抗匹配的方法是在负载与传输线之间接入匹配器，使其输入阻抗作为等效负载与传输线的特性阻抗相等。
图3-1 阻抗匹配
匹配器是一个两端口的微波元件，要求可调以适应不同负载，其本身不能有功率损耗，应由电抗元件构成。
匹配阻抗的原理是产生一种新的反射波来抵消实负载的反射波(二者等幅反相)，即“补偿原理”。
常用的匹配器有有λ/4阻抗变换换器和支节匹配器。
本论文主要采用λ/4阻抗变换器。
2.1.3 λ/4阻抗变换器
λ/ 4阻抗变换器是特征阻抗通常与主传输线不同、长度为λ/ 4的传输线段，它可以用于负载阻抗或信号源内阻与传输线的匹配，以保
证最大功率的传输；此外，在微带电路中，将两段不同特性阻抗的微带线连接在一起是为了避免线间反射，也应在两者之间加四分之一波长变阻器。
当负载阻抗与其传输线的波阻抗不相等，或两段波阻抗不同的传输线相连接时，在其间接入阻抗变换器可以消除或减少传输线上的反射波以获得匹配。
对某些传输线如金属波导，因其封闭性和制品的标准性，阻抗变换器要做成准用元件；而对于微带线则可根据负载情况设计微带阻抗变换阶段，并与微带电路一同光刻腐蚀（或真空镀膜的方法）一次形成。
阻抗变换器的最基本形式是利用四分之一波长线的阻抗变换特性。
在两个特性阻抗不同的传输线之间插入一段或多段不同特性阻抗的
传输线，佘当选取其长度、特性阻抗的值和节（段）数，就可以在一定带宽内驻波比低于某个给定的值。
这种变换装置成为阶梯式阻抗变换器。
λ/4阻抗变换器由一段特性阻抗为Z01的λ/4传输线构成。
如图3-2-1所示
图3-2-1 λ/4阻抗变换器原理性示意图
由（3-4）、（3-5）可画出|Γ|随θ（或f）变化的曲线；曲线作周期为π的变化。
设允许|Γ|≤|Γ|m,则其工作带宽对应于Δθ限定的范围频率。
由于θ偏离π/2时|Γ|曲线急剧下降，故工作带宽很窄。
图3-2-2 单节λ/4阻抗变换器的带宽特性
微带线λ/4阻抗变换器，一般都是保持变换段的导体带与接地板之间的距离不变，介质材料也不变，阻抗的变换是通过改变代替带的宽度来实现的。
λ/4阻抗变换器只有在中心频率或其附近很窄的频带内，才能满足一定的匹配要求；当频率偏离中心较大时，匹配性能急剧下降。
微波阻抗变换器的作用是消除反射，提高传输效率，改善系统稳定性。
阻抗匹配元件种类很多，主要的有螺钉调配器、阶梯阻抗变换器和渐变型阻抗变换器三种。
本次主要研究的是渐变阻抗变换器，渐变线是其特性阻抗按一定规律平滑的由一条传输线的特性阻抗过渡到另一
条传输线的特性阻抗。
从理论上讲，多级变换器的阻抗越多，其匹配频带越宽，多阶梯阻抗变换器随着阶梯数目的增加带来了尺寸的增加和造价的增大，工程上考虑到尺寸、成本、性能发展出了渐变阻抗变换器，，因为它有更好
地带宽匹配性能。
图2-2给出了渐变阻抗变换器的图形:
在设计之前有必要先了解一下微带线端口设计，如下图给出了微带线端口设计模型：
（1）50Ω微带线
50Ω微带线模型
50Ω微带线的特性阻抗实部
由图可以看出在2.4GHz时，微带线阻抗的实部约为49.9069Ω，接近50Ω，此时微带线的宽度约为3.15mm与理论值2.99mm相差不
大。
（2）30Ω微带线
30Ω微带线模型 30Ω微带线的特性阻抗实部
由图可以看出在2.4GHz时，微带线阻抗的实部约为29.9607Ω，接近30Ω，此时微带线宽度为6.7mm和理论值4.18相差不大。
所以建模型时50Ω的宽度为（w1)3.15mm，长度为(l1)10mm，50Ω的宽度为(w2)6.7mm，长度为(l2)15mm，渐变线长度为(l3)31.25mm.
2.2关键参数优化:
L3（渐变线长度）:32.2mm-32.7mm,count 5
优化图
三、设计结果
3.1仿真结果：
3.1.1结构截图
3.1.2参数列表
w:基板宽度 w1:50Ω微带线宽度 l1:50Ω微带线长度
W2:30Ω微带线宽度 l2:30Ω微带线长度 l3:阻抗变换器长度ht:基板高度
3.1.3指标图
S11（回波损耗）图
S21(插入损耗）图
VWSR（驻波比）图
Re(Z0)(输入阻抗）图3.2测试结果：
如上图所示，S11（回波损耗）在2.4GHZ时为-50.0745dB<-20dB,符合设计要求。
S21(插入损耗）在2.4GHZ时为-0.7785dB基本等于-0.7dB,符合设计要求。
VWSR(驻波比）在2.4GHZ时为1.0063约等于1，符合设计要求。
Re( Z0)(输入阻抗）在2.4GHZ时为50.8263Ω约等于50Ω，符合设计要求。
四、结论与体会
通过本次作品设计，对于阻抗匹配这部分微波知识有了更深的了解。
同时也对HFSS这个软件的操作也更加熟练，特别是以前不懂的方面，也有了进一步加深认识。
同时也要感谢各位学长学姐的悉心指导。