微波无源电路仿真技术(04)复习过程
微波无源电路仿真技术(01波导滤波器)
对于本案例,由于现有结构参数的对应结果已经比较理想,因此优化 的时间会很短。 在 Analyze 窗口内更改 step 的数值为 500,提高优化精度 点击Analyze窗口内的“Optimize”按钮 打开优化窗口
添加优化目标
点击 S11,再点击“Add”按钮,这样S11 就被列入优化目标 选择合适的符号(<,>,=),输入合适的频率范围、权重等信息 点击“Apply values”按钮 优先选择快速稳定的优化方式 “Extreme” 设置合适的优化终止条件最大迭代次数、最大仿真时间。
注意:
Default settings 设置Ⅳ:Dim.
尺寸单位设置:
点击“Dim”按钮, Geometry、 Frequency 和 Angle 栏中分别采用默认设置 (“mm”、“GHz” 、“deg”)即可.
完成基本设置后的窗口
滤波器综合向导
点击主菜单中的Tool,选择Filter wizard,打开设置窗口
具体设置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在对话框右侧选择 Chebyshev 或者 Butterworth 型 ,本案例中选择前者 输入滤波器名称为 f2 如果需要还可以通过点击“Load filter”按钮载入已 有滤波器工程文件 提示:如果需要,可以将带通指标放宽一点,以便于 综合后的进一步优化,使得结果更为理想。例如,本 案例中,可将带宽指标14.3 GHz -14.7GHz ,放宽为 14.26 GHz -14.71GHz 。 点击“Next”按钮,窗口显示如下
注意:
Default settings 设置Ⅲ:Planes
微波仿真实验 北邮通信工程
微波仿真实验北邮通信工程————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ信息与通信工程专业微波仿真实验报告班级: 2009211119学号:0921056X班内序号:23姓名:XX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。
电磁场与微波仿真实验教程
电磁场与微波仿真实验教程
电磁场仿真实验是电磁场理论课程中非常重要的一环,通过仿真实验可以加深学生对于电磁场及其应用的理解,并且从实际中提高了学生的动手实践能力。
本文将向大家介绍电磁场与微波仿真实验教程。
1. 实验目的
通过对电磁场仿真实验的学习,达到以下目的:
1)熟练掌握电场、磁场的分布特性;
2)掌握典型的电磁场问题的求解方法;
3)掌握微波传输理论及其在工程中的应用;
4)掌握电磁场仿真软件的使用方法。
2. 实验内容
本实验涉及到的内容主要有:
2)电容器、电感器、共振器、传输线等典型电磁场问题的求解;
3. 实验设备
本实验主要使用Ansys电磁场仿真软件。
4. 实验步骤
1)学生需要独立完成仿真实验和报告撰写工作;
2)学生需要根据课件资料学习仿真软件的基本操作,包括建立仿真模型,设定仿真参数,运行仿真程序等;
3)学生需要选择一个电磁场仿真实验题目进行仿真实验,理解仿真实验过程,并且掌握解决典型电磁场问题的方法;
4)学生需要根据学习成果,撰写实验报告,包括实验目的、实验原理、仿真结果分析等。
5. 实验注意事项
2)学生需要注意安全事项,遵守实验室规章制度;
3)学生需要独立思考和创新,加深对电磁场理论和应用的理解和掌握。
6. 实验总结
通过电磁场仿真实验的学习,使学生加深了对电磁场理论与应用的理解和掌握,并且掌握了电磁场仿真软件的使用方法。
学生通过自主选择模型,独立完成仿真实验和报告撰写工作,培养了学生的实践能力和创新思维。
电子科大HFSS(01)微波仿真技术与微波仿真软件
CST Design Studio界面
Ansoft Serenade
Ansoft Serenade 设计环境为现代的射频以及微波设计者们提供了一个强大 的电路、系统和电磁仿真的工具。简易的使用环境允许使用者们在仿真器和 其他的工具(如文字处理器)最大程度的产生数据资料的转移。简单的说, 它主要包括Harmonica电路仿真 和 Symphony系统仿真部分。 Symphony 可以在Serenade 文件夹(一种计算机标原理图获取、布局、和 仿真环境)下面运行。它是一个可以仿真有射频、微波和数字部分组成的通 信系统的软件工具。Symphony 添加了针对外围环境的高效的模拟、数字混 合方式(模拟和数字)和系统分析能力。使用者能够很快的构建一个系统包 括大量元件的库里的射频部分的模拟和数字信号处理。像信道编码,模拟和 数字信号处理滤波器,放大器,晶体震荡器衰减信道模型。这些都能使设计 者们迅速的组建有线的或者无线系统。由于系统自带了那么多模型,因此设 计者只需要对元器件键入很少的关键特征。它也能够对线性或非线性系统进 行彻底的操作。 它也能输出例如增益、噪声和在时域或者频域上的误码率。针对不同的设计 方法,在早期阶段的时候它就能够迅速的检查,以减少设计周期时间和避免 由于射频和数字信号处理系统之间的互相干扰而造成的高成本的重新设计。 一旦一个设计系统结构被确认了那么一个自上而下的设计流程就能被完成。 一个系统的误码率能够基于完整的系统分析而计算出来。对射频的描述,例 如阻抗不匹配,晶体震荡器的相位噪声和群延迟,在系统中(当然包括噪声, 输入功率,S参数和其他的输入信号扫描分析)把误码率的计算作为一个任何 参数的函数。
ADS主要应用
ADS功能非常强大,对整个现代通信系统及其子系统 的设计和仿真提供支持。主要应用有以下几个主要方 面:
主题微波无源电路实践
SPA 固态大功率 合成放大器
功率合成 基础模块
主题SP微A 波无源电路
导弹 固态 导引头
固态 发射机
导引头固态发射机实例
主题微波无源电路
Ka波段相控阵导引头解剖
172×105mm 重量4Kg 功率>150W Ka 34G-36G
天线面
768阵元
收发模块
八合一空间合成器
波控电路板 电源电路板 和差合成网络
测量系统存在误差: ❖系统误差:
是由测试设备和测量装置的不完善所引起 ❖随机误差:
以随机方式随时间而变,不可通过校准来消除。 主要影响:噪声、开关重复性、连接重复性。 ❖漂移误差:频率漂移、温度漂移
主题微波无源电路
5.3 误差修正
网络分析仪的测量准确度受外部因素的影响较 大。误差修正是提高测量准确度的过程。
r
避雷器
GSM/CDMA
天线 Antenna
Connector电缆C源自ble移动通
讯
系
统
接地卡口
Grounding bar
微波系统在通讯领域的应用
GSM/CDMA移动通讯系统的天线
微波系统在通讯领域的应用
GSM/CDMA
微波系统在通讯领域的应用
移 动 通 讯 系 统
微波系统在通讯领域的应用
7/8G、13/15G、18/23G
误差修正是对已知校准标准进行测量,将这些 测量结果贮存到分析仪的存储器内,利用这些数据 来计算误差模型。然后,利用误差模型从后续测量 中去除系统误差的影响。
主题微波无源电路
5.4 校准
• 用网络分析仪进行传输或反射测量,必须先进
行仪器的校准。校准就是将传输或反射损耗测 量系统中固有的损耗存储在内存中,以后再从 测试数据中减去这些损耗,其结果反映的就只 是被测部件的特性。
微波复习(总结版)
1、 传输线阻抗公式2、半波长阻抗重复性3、1/4波长阻抗倒置性4、 反射系数1)定义:反射波与入射波之比2)无耗传输线上反射系数的模不变5、 驻波比1)定义:电压或电流波的最大值与电压或电流波的最小值之比特性阻抗和传播常数是反映传输线特性的特征量 6、 行波状态(匹配状态)当Z L =Z C 时, ,亦即匹配时:无反射波,即行波状态电压与电流同相 tan ()tan L c in c c L Z jZ l Z l Z Z jZ lββ+=+(()2in in Z l n Z l λ+=2[(21)4()c inin Z Z l n Z l λ++=2-Γ=Γj lL eβΓ=ΓL in C in C Z Z Z Z -Γ=+L C L L CZ Z Z Z -Γ=+(1)()(1)in CZ z Z +Γ=-Γmax min 11U U ρ+Γ==-Γ0L Γ=00j zj z ccU U U e U U I e Z Zββ++-+-====在时域电压电流振幅沿线不变相位随线长增加而连续滞后阻抗沿线不变,等于特性阻抗负载吸收了全部功率行波状态即传输线匹配状态,这时传输效率最高、功率容量最大、无反射,是传输系统追求的理想状态。
7、 驻波状态(全反射) 1)、短路线负载端短路 -全反射。
短路时,反射系数为-1 Z=0处(负载端), UL=0离负载L 处(Z=-l ),有()()()()00,cos 1,,cu t z U t z i t z u t z Z ωβϕ+=-+=001CU U I U Z ++==0z θϕβ=-1,0==Γρin L cZ Z Z ==in L P P P+==0,1L L Z =Γ=-0000()2sin 2()cos j z j z j z j zc c U U e e jU z U U I e e z Z Z ββββββ+-+++-=-=-=+=22(2)tan 0()11in c in j l j l j l L L LU Z jZ lI P l e e e ββπββρ--±-===Γ=Γ=-=+Γ==∞-Γ短路线的几个特点:电压、电流的驻波分布:随时间变化时具有固定的波腹、波节点。
微波无源电路仿真技术(03低通滤波器)
低通滤波器的实现方法(一)
高、低阻抗传输线法:
X βl βl = Z 0tg ≈ Z 0 2 2 2
βl π
4
= B Y0 Sin ( β l ) ≈ Y0 β l β l π
4
= X Z 0 Sin ( β l ) ≈ Z 0 β l β l π B βl βl = Y0tg ≈ Y0 2 2 2
微波无源电路仿真技术
微波低通滤波器设计
电子科技大学 贾宝富 博士
微波低通滤波器的设计方法
微波低通滤波器的设计过程大致可分为3个步骤: (1)根据滤波器的预先给定的技术指标,设计出一 个LC梯型网络低通原型滤波器; (2)通过低通变换得到LC低通滤波器。 (3)选择合适的微波结构用微波网络元件来实现LC 低通滤波器中串联电感和并联电容。 实现微波网络元件的结构有:波导,同轴线,带 状线,微带线等。相对应的低通滤波器分别被称 作波导低通滤波器,同轴线低通滤波器,带状线 低通滤波器和微带线低通滤波器等。
技术指标
截止频率: f1 = 2GHz 通带最大插入损耗:LAr ≤ 0.1dB 4GHz 阻带最大衰减:La ≥ 30dB @ f a = 输入、输出阻抗: 50Ω
确定滤波器级数
如选择切比雪夫滤波器,根据公式,
= LA (ω ′) 10 log10 2 −1 ω ′ ′ = LA (ω ) 10 log10 1 + ε cosh n cosh ′ ω 1 ω ′≤ω1′ −1 ω ′ 2 1 + ε cos n cos ′ ω 1 ω ′≤ω1′
微波无源电路仿真技术(06)复习过程
Mathematical:
CVc: Complex Vector
Vec: Vector
CSc: Complex Scalar
CACULATOR USAGE HINT: Most data
input types will be self-explanatory, e. g. E and H fields being phasor quantities will be Complex Vector (CVc). The only exception to this rule is the Poynting input, Which will show up as a “CVc” even though E X H* should have no imaginary component. The calculator only knows that two complex vector were crossed, and does not know ahead of time that the imaginary component has been zeroed.
输出表达式
使用“Copy to stack”键,将已存在 的表达式导出到场计算 器堆栈;
使用“Save to”键, 将已存在的表达式保存 成场计算器表达式文件 (*.clc) ;
指定关联区
指定场计算 器使用数据 的出处。
指定求解设 置
指定场类型 ;
指定频率 指定相位
基本面板
Data stack: Contains current and saved entries in a scrolling stack similar to a handheld scientific caculator.
微波工程无源微波电路PPT学习教案
第25页/共273页
25
图 5. 12 模式抑制器结构示意图 (a) TE01 (b) TM01
图5. 12(a)中的结构可以让TM01模顺利通过,故又名为 TM01模式滤波器,而图5. 12(b)中的结构又名为TE01模式滤 波器。由图不难发现,对被抑制的模式,该结构破坏其边界 条件,而对能通过的模式,该结构顺应其边界条件。
无反射的微波暗室:尖 劈形的吸收材料装在室 内六壁上,用于模拟平 面波和球面波,研究辐 射和散射
图 5. 2 大功率匹配水负载
第6页/共273页
6
5.3 波导接头和同轴接头
各种波导器件连接起来构成微波系统,这种连接主要 依靠波导接头来实现。在此只限在TE10模的矩形波导,由 TE10模波导内壁表面电流的分布可知,波导宽壁中线附近 有较强的纵向电流,因此要求波导在该处应有良好的接触 。
图 5.13 波导T型分支
(a) E-T分支 (b) H-T分支
第28页/共273页
28
当分支波导在主波导的宽壁上,分支平面与主波导中 TE10波的电场E平行时,这种分支称为E-T分支;如果分支波 导在主波导的窄壁上,分支平面与主波导中TE10波的磁场H 平行时,则称这种分支为H-T分支。 定性
将T型分支看作三端口网络,对各臂进行编号,主波导 的臂称作端口1和端口2,分支臂称作端口3,工作波型为TE10 波,根据边界条件可以大致地画出T形分支中的电场分布。 图5.14中的三张图画出了E-T分支中三种不同激励情况下的电 场分布示意图,需要说明的是,在波导非均匀处的场是非常 复杂的,这里仅是一种示意图。
第26页/共273页
26
一段长度为l 的模式抑制器,可视作二端口网络,当其制作 理想时,对被抑制的模式,其散射矩阵应为
无源理论培训
微波理论知识1-5.6
滤波器常用名词:
中心频率 带通或带阻滤波器两个截止频率的几何平均值。通常情
况可用算术平均值计算。
截止频率
相对衰耗达到某规定值的通带边缘频率。
频率温度系数
通带宽度
之差。
指在给定温度范围例内,单位温度变化引起的滤 波器频率的相对变化量
通带两截止频率间的频率间隔,其值等于两截止频率
无源理论培训
培训内容
微波理论基础知识 网络分析仪使用指南 调试入门、提高及维修技巧
第一部分 微波理论基础知识
带 着 问 题 去 学 习
什么叫微波 什么微波传输系统 什么叫微波电路 什么叫谐振 什么叫谐振器 什么叫滤波器
微波理论知识1-1.1
微波定义:
从现象看电磁波中频谱介于超短波于红外线的波段, 其频率范围从300MHz(波长1m)至3000GHz(波长0.1m)。 纵观“左邻右舍”它处于超短波和红外光波之间。 实际上,对于工作频率较高的电路,人们也经常称 为“高频电路”或“射频(RF)电路”等等。
微波理论知识
----谐振器模型
左图为单个谐振腔的电场模型及其等 效电路原理图。
图为不带圆盘的谐振杆的圆腔谐振器, 谐振杆顶部与盖板形成的电容,可以 理解成等效电路中的端接电容。
等效电路中的谐振频率计算公式为: 1 f 2 LC 为谐振杆加入圆盘,相当于 加大了端接电容,圆盘越大,电 容越大,谐振频率越低; 同样加入调谐螺杆,也相当 于加大端接电容,螺杆进得越深, 端接电容值越大,谐振频率越低。 所以,将所有的调谐螺杆往 里进,则滤波器通带低偏。
微波理论知识1-5.1
常用有哪些微波器件 1、微波器件分类:
A、按端口数量分:①、单端口,②、双端口,③、 三端口,④、多端口 B、按电路类型分: ①、有源,②、无源 C、按功能、作用分:①、连接元件,②、终端元 件,③、匹配元件,④、衰减与移相元件,⑤ 、分路元件,⑥、滤波元件等等
基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真
基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真1. 引言1.1 概述现代通信系统对于微波和毫米波频段的需求越来越高,这促使了微波毫米波芯片设计与仿真技术的快速发展。
薄膜集成无源器件技术在微波毫米波芯片设计中起到了至关重要的作用。
它通过采用薄膜材料和无源器件的集成,可以有效地实现高性能、小尺寸、低功耗以及良好的可扩展性和一体化功能。
1.2 文章结构本文将重点介绍基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真方法。
首先,我们将简要介绍薄膜集成无源器件技术的基本原理、主要应用领域以及技术发展趋势。
然后,我们将详细讨论微波毫米波芯片设计与仿真的步骤,包括设计前准备工作、器件选择和参数确定,以及电磁场仿真与分析方法。
接着,我们将通过一个具体案例研究来展示薄膜集成无源器件在微波毫米波芯片设计中的应用。
最后,我们将总结研究结果并展望未来的发展方向。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真方法,并通过具体案例研究来验证该方法的有效性和可行性。
通过深入了解该技术在通信系统中的应用,旨在推动微波毫米波芯片设计领域的进一步发展,为实现高性能、小尺寸、低功耗和多功能一体化的微波毫米波芯片提供参考和指导。
2. 薄膜集成无源器件技术2.1 基本原理薄膜集成无源器件技术是一种将微波毫米波电路中的无源器件(例如电容、电感、电阻等)直接整合在芯片上的技术。
它利用先进的制程工艺将薄膜材料(如金属、铁氧体等)通过多层沉积和纳米加工工艺,在芯片表面形成了所需的器件结构。
与传统离散元件相比,薄膜集成无源器件技术具有尺寸小、频带宽、功耗低以及可靠性高等优势。
2.2 主要应用领域薄膜集成无源器件技术在微波毫米波电路设计中具有广泛的应用领域。
它可以应用于天线系统中的耦合结构设计,改善天线的辐射特性;在滤波器设计中,实现更为精确和复杂的频率选择功能;在功分网络设计中,实现信号的分配和合并;在延迟线设计中,提供信号传输时延等。
电子科大HFSS(04)边界与端口设置
Perfect E 是理想电导体*
E-场垂直于边界表面; 可以表示金属表面、地平面、理想腔体表面 等; 无限大地平面选项:用于模拟I无限大地平面 ; H-场垂直于边界表面, , E-场平行于边界表 面; 现实世界不存在这种边界,但对模拟模型边 界非常有用;
Perfect H 是理想磁导体
3.5 = 0.875 4 Rlumped 35 Rsheet = = = 40 Ω / square N .875 N=
电抗不随频率变化,所以他不能表 示一个频段内的“电容”或“电感 ”。 由需要的薄膜电阻值、宽度和长度计算设 定的薄膜阻抗。 Length (电流方向) ÷ Width = number of ‘squares’
Hale Waihona Puke Implication: Use caution when
using symmetry to assure that real behavior in the device is not filtered out by your boundary conditions!!
E perpendicular , attenuating
参数: 电导率和磁导率
Finite Conductivity is a lossy electrical conductor
Finite Conductivity Boundary
E-field forced perpendicular, as with Perfect E However, surface impedance takes into account resistive and reactive surface losses
无源器件设计仿真和优化
①隔离; ②③输入:①输出和信号,
④输出差信号;
(1)双T
“①④臂隔离”原因:
4臂输入的TE10 模式关于中 轴面T反对称,而1臂中TE10 模式关于中轴面T对称,故 相互不能激励。
1臂(4臂)输入的TE10 模 可以在4臂(1臂)中激励 起高次模,但高次模式不 能传输,不能输出。
信号1-信号2
3 2 信号2
T • 两信号分别从1、2臂输入,且到达分支波导中轴T面时
相位相同,则3臂输出两信号之差,称为差信号。
• 若两输入信号等幅,则3臂无输出。
2.波导E-T
求和功能:
信号1 1
信号1+信号2
3 2 信号2
T • 两信号分别从1、2臂输入,且到达分支波导中轴T面时
相位相反,则3臂输出两信号之和,称为和信号。
3. Set up and Solve the Parametric Analysis
Select Power 11, Power21, Power 31 Click Add Calculation
S
1
1
0
0 1
2 1 0 0 1
0
1
1
0
3 1(H)
(3)魔T的应用
单脉冲雷达
△β=(A+B)-(C+D)
和差网络:
Δ
接收机 ∑=A+B+C+D
Σ
Ⅳ
发射机
ΣⅠ
△α=(A+C)-(B+D)
Σ
C
Ⅱ
Σ
Ⅲ
Δ
D
A
Δ
B
和波束 差波束
A
C
微波技术与天线 无源电路
微波技术与天线-第五章无源微波电路
5.4 短路器
不吸收入射波的任何能量而使其产生全反射。实用的短 路器都作成可调的,称为可调短路活塞。
要求: (1)保证接触处损耗小,其反射系数的模值应接近于1; (2)当活塞移动时,接触损耗的变化要小; (3)大功率运用时,活塞与波导(同轴线内外壁)间不应发生打 火现象。
性质:3端口激励,1、2端口反相输出
设在端口3上将网络本身调好匹配:s33 0
s11 则: s s12 s13
s11* * s12 s13*
s12 s11 s13
s12* s11* s13*
s13 s13 0
s13* s11 s13* s12 0 s13 s12 s11 s13
微波技术与天线-第五章无源微波电路
5.5 衰减器
一、 吸收式矩形波导衰减器 (a)横向可调:吸收片移向波导中央时衰减量加大; (b)垂直可调:吸收片从波导宽壁中央深入到波导中时衰减量加大; 吸收式衰减器指标:起始衰减量,最大衰减量、衰减器的输入驻波 系数和工作频带。
微波技术与天线-第五章无源微波电路
1 1 [ s] 1 2 2 2 2 0
1 j s13 e 2 s s 1 e j 12 11 2
1端口激励
1 1 2
调节参考面,使 0
1 1 2 s11 , s21 , s31 2 2 2
于是在S12,S13,S23至少有两个为0,但这与振幅条件相矛盾。
无耗、互易和全匹配三个条件只能同时满足两个
微波技术与天线-第五章无源微波电路
5.7波导T型分支
北理工微波工程导论复习大纲(必过)
(2)当La=20dB时,有
LA 10lg
1 S21
2
20dB S21
1 10
2 1 S21 a11 a12 a21 a22 10
a11 a12 a21 a22 20
50 j j1 R2
2500 50 j 1 j 20 RR R1 1 2
S 1 jz1 tan d1
1 jS tan d1 故 zL S j tan d1
2 tan d1 tan( d1 ) 3.137 g
zL 1.726 j1.33
圆图法求归一化负载阻抗zl
(a)由于电场波节点的归一化阻抗等于1/3,在阻抗圆图的实 轴上标出此点A,过此点作等反射系数圆。 (b)由此点向负载逆时针转过d1/λg=0.2刻度,即B点,此点 的归一化阻抗即为归一化负载阻抗 g 44.8mm 2 zL 1.72 j1.33 1 2a
(3)用单螺钉调匹配,由于单螺钉为并联支线调配器,故使用 归一化负载导纳更为方便,即: 1
yL
Z1
0.364 j 0.28 g L jbL
根据第一章所导出单支线调配器的公式,则单螺钉接入位置为:
2 b g g 1 b L L L L 1 1 0.28 0.419 d arctan arctan 2 2 0.153 g b g L L L 2
复习题
1、 何谓固有品质因数和有载品质因数?它们之间有何关系?
2、 一个矩形谐振腔,当振荡于TE101模式时输出频率为f1,当振 荡于TE102模式时输出频率为f2 ,求此矩形腔的尺寸。 3、 定向耦合器有何功能?它有哪些主要技术指标?每个技术指 标的物理意义是什么? 4、 匹配双T有哪些重要的特性。E-T、H-T和双T接头的S矩阵各 为什么?
《2024年下一代微波无源滤波器件智能综合技术》范文
《下一代微波无源滤波器件智能综合技术》篇一一、引言微波滤波器作为通信系统中的重要元件,对信号的传输、分离以及抑制干扰等起到至关重要的作用。
近年来,随着通信技术的快速发展和5G技术的推广应用,对于微波无源滤波器件的需求愈发迫切,且对器件性能、可靠性和效率等方面的要求也越来越高。
在此背景下,微波无源滤波器件的智能综合技术逐渐成为研究的热点。
本文旨在探讨下一代微波无源滤波器件的智能综合技术,以期为相关研究提供参考。
二、微波无源滤波器件的当前现状当前,微波无源滤波器件在军事通信、航空航天、雷达探测等领域发挥着重要作用。
然而,随着技术的发展,传统滤波器件的缺点也逐渐显现出来,如带宽窄、损耗大、设计复杂等。
因此,如何提高微波无源滤波器件的性能、降低损耗和提高设计效率,成为当前研究的重点。
三、下一代微波无源滤波器件的智能综合技术针对上述问题,下一代微波无源滤波器件的智能综合技术应运而生。
该技术主要涉及以下几个方面:1. 材料科学的应用:采用新型材料如陶瓷材料、超导材料等,提高滤波器的性能和可靠性。
同时,利用材料科学的理论和技术,优化器件的结构设计,降低损耗和提高效率。
2. 人工智能与机器学习的应用:通过人工智能和机器学习算法对微波无源滤波器件进行智能优化设计。
利用算法对器件的电路结构、参数等进行优化调整,以实现更好的滤波性能。
此外,通过机器学习技术对器件的制造过程进行监控和优化,提高生产效率和产品质量。
3. 仿真技术的优化:采用先进的电磁仿真软件对微波无源滤波器件进行仿真分析。
通过优化仿真参数和算法,提高仿真精度和效率,为器件的优化设计提供有力支持。
4. 柔性电路技术的融合:将柔性电路技术与微波无源滤波器件相结合,实现器件的小型化、轻量化和可折叠等特点。
柔性电路技术可以提高器件的可靠性和耐久性,同时降低生产成本。
四、技术应用与展望通过将上述技术应用于微波无源滤波器件的设计、制造和应用过程中,可以显著提高器件的性能、降低损耗和提高设计效率。
微波工程第五章无源微波电路
传输线特性
传输线的特性参数包括电导、电 感、电容、电导波速等,这些参 数决定了传输线的性能和传输信 号的特性。
微波网络理论
1 2 3
网络基本概念
微波网络是一种抽象的模型,用于描述微波元件 和系统中的电磁波传输、散射和变换。
网络元件与元件网络
微波网络由各种元件组成,如电阻、电容、电感、 变压器等,这些元件按照一定的规则连接构成网 络。
微组装技术
总结词
微组装技术是一种将多个小型化元件和电路组装在一起的方法。
详细描述
微组装技术包括表面贴装、混合微组装和三维集成等技术。通过微组装技术,可以将多个小型化元件和电路集成 在一起,实现高性能、小型化的无源微波电路。微组装技术具有高密度、高可靠性和低成本的特点,广泛应用于 现代通信和雷达系统的制造。
厚膜工艺
总结词
厚膜工艺是一种使用丝网印刷技术在衬底上制造电路的方法。
详细描述
厚膜工艺使用导电和介质材料作为墨水,通过丝网印刷技术在衬底上形成电路 和元件。厚膜工艺适用于制造低成本、大批量生产的微波元件和电路。
LTCC工艺
总结词
LTCC工艺是一种使用低温共烧陶瓷技术制造多层电路的方法。
详细描述
LTCC工艺使用低温烧结的陶瓷材料作为基板,在陶瓷基板上制造多层电路和元件 。LTCC工艺具有高可靠性、低损耗和高频率性能的特点,适用于制造高性能的无 源微波电路。
谐。
波导
波导是无源微波电路中 常用的传输线之一,主 要用于传输微波信号。
02 无源微波电路的原理与设 计
传输线理论
传输线基本概念
传输线是微波工程中用于传输电 磁波的媒介,由两条平行导体组 成,用于信号传输和控制。
传输线种类
- 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)。
其作用为在理想导电平面开了一个 ‘孔’ 。
Boundary/Excitations Overview
Perfect E 应用实例
不考虑损耗的金属平面
地平面
腔体表面
微带线导带
Perfect H应用实例
对Outer定义Perfect H相当 于理想开路
N 3.5 0.875 4
Rsheet
Rlumped N
35 40 / square .875
Length (电流方向) Width = number of ‘squares’
Impedance per square = Desired Lumped Impedance number of squares
微波无源电路仿真技术
边界与端口设置
电子科技大学 贾宝富 博士
HFSS中的边界条件
Perfect E Perfect H Finite Conductivity Impedance Layered Impedance Radiation Symmetry Master & Slave Lumped RLC Screen Impedance PML (Perfect Matched Layer)
Radiation
Boundary is /4 away from horn aperture in all directions.
Parameters: None
A Radiation boundary is an absorbing boundary condition, used to mimic continued propagation beyond the boundary plane
在内部定义,用Perfect H覆 盖Perfect E, 用以在地平面 上开孔
=
首先定义Perfect E
将其中的局部定 义为Perfect H
PerfectH定义的区域实际为 自然边界条件,相当于在零 厚度的金属平面上开孔
ห้องสมุดไป่ตู้ 趋肤深度
趋肤深度
= 1 f
趋肤深度
d
f= 1 GHz 铜的趋肤深度=2.088 μm 钛的趋肤深度=10.97 μm 趋肤深度正比于1 /√f 趋肤深度正比于to √f
▪ 电抗不随频率变化,所以他不能表 示一个频段内的“电容”或“电感 ”。
由需要的薄膜电阻值、宽度和长度计算设
EXAMPLE: Resistor in Wilkenson Power Divider
定的薄膜阻抗。
Resistor is 3.5 mils long (in direction of flow) and 4 mils wide. Desired lumped value is 35 ohms.
d=趋肤深度 直流区域: d<趋肤深度 交流区域: d> 3×趋肤深度
Finite Conductivity
E perpendicular, attenuating
参数: 电导率和磁导率
Finite Conductivity is a lossy electrical conductor
Finite Conductivity Boundary
E-场垂直于边界表面; 可以表示金属表面、地平面、理想腔体表面
等; 无限大地平面选项:用于模拟I无限大地平面
;
Perfect H 是理想磁导体
H-场垂直于边界表面, , E-场平行于边界表 面;
现实世界不存在这种边界,但对模拟模型边 界非常有用;
Natural 是指理想磁边界施加到其它边界 ( 如. Perfect E)
▪
Note boundary does not follow ‘break’ at tail end ▪ of horn. Doing so would result in a convex surface to interior radiation.
E-field forced perpendicular,
as with Perfect E
However, surface impedance takes into account resistive and reactive surface losses
User inputs conductivity (in siemens/meter) and relative permeability (unitless)
▪ Absorption is achieved via a secondorder impedance calculation
Boundary should be constructed correctly for proper absorption
▪ Distance: For strong radiators (e.g. antennas) no closer than /4 to any structure. For weak radiators (e.g. a bent circuit trace) no closer than /10 to any structure
Used for non-ideal conductor analysis*
Impedance
参数: 电阻和电抗 ohms/square
Impedance 边界使用户定义的表面阻抗 ;
用于表示薄膜电阻(thin film resistors)
用于表示电抗性负载(reactive loads)
Layered Impedance
参数: : Surface Roughness, Layer
Thickness/Type and material
用于模拟由多个薄层构 成的阻抗表面。它的作 用与阻抗边界相同。均 匀材料组成的边界。如 在某种涂敷吸波材料散 射特性的计算中,可以 使用这种边界。
边界条件定义的覆盖
如果边界被多次定义,则后定义的边界条件覆 盖前面定义的边界条件
几种例外情况:
端口不被覆盖 如果用Perfect H 覆盖Perfect E边界条件,则覆盖
区域的边界条件实际为Natural,即自然边界条件
Perfect E and Perfect H/Natural
Perfect E 是理想电导体*