实验一 阻抗匹配 实验报告
电化学阻抗实验报告
电化学阻抗实验报告电化学阻抗实验报告引言：电化学阻抗是一种研究电化学系统中电流与电压之间关系的重要方法。
通过测量电化学系统在不同频率下的阻抗，可以获得电化学界面的信息，如电荷传输过程、电解质溶液中的离子迁移等。
本实验旨在通过电化学阻抗测量，探索电化学界面的特性，并分析实验结果。
实验方法：1. 实验仪器：本实验使用了一台电化学阻抗分析仪（EIS），该仪器能够在不同频率下测量电化学系统的阻抗。
2. 实验材料：实验中使用了一块铂电极和一块银电极作为工作电极，分别作为阳极和阴极。
电极间的电解质溶液为0.1 mol/L的硫酸铜溶液。
3. 实验步骤：（1）将铂电极和银电极分别插入电解质溶液中，确保两电极之间的距离适当。
（2）将电化学阻抗分析仪连接至电极，并设置频率范围和扫描速率。
（3）启动电化学阻抗分析仪，开始测量。
实验结果与讨论：通过电化学阻抗实验，我们得到了一组频率-阻抗的曲线。
根据曲线的形状和特征，我们可以对电化学界面的性质进行分析和讨论。
1. 高频区：在高频区，阻抗呈现为一条水平直线。
这是因为在高频下，电化学系统的响应主要由电解质溶液中的离子迁移控制。
离子迁移速率较快，导致电解质溶液对电流的阻抗较低，因此阻抗呈现为一个较小的值。
2. 中频区：在中频区，阻抗呈现为一个复杂的弧形。
这是由于在中频下，电化学系统的响应不仅受到离子迁移的影响，还受到界面上的电荷传输过程的影响。
电荷传输过程包括电极表面的电荷转移和电解质溶液中的电荷迁移。
这些过程导致阻抗的增加，形成了一个弧形。
3. 低频区：在低频区，阻抗呈现为一条斜线。
这是因为在低频下，电化学系统的响应主要由电极表面的电荷转移控制。
电荷转移速率较慢，导致电极表面对电流的阻抗较高，因此阻抗呈现为一个较大的值。
结论：通过电化学阻抗实验，我们得到了电化学界面在不同频率下的阻抗曲线，并对其进行了分析和讨论。
实验结果表明，电化学系统的阻抗与频率密切相关，不同频率下的阻抗反映了电化学界面的不同特性。
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：00()()()()S Z A Z Z ωωωω=+ 输出函数: 02()()()()L L Z T Z Z ωωωω=+ 末端反射函数：020()()()()()L L Z Z R Z Z ωωωωω-=+ 源端反射函数：010()()()()()s s Z Z R Z Z ωωωωω-=+ 其中()s Z ω：源端阻抗，0()Z ω：传输线阻抗， ()L Z ω：末端（负载阻抗）， 1()R ω、2()R ω为正时，反射同向；为负时，反射反向。
仿真实验报告阻抗
一、实验目的1. 理解阻抗的概念及其在电路中的作用。
2. 掌握使用仿真软件进行阻抗测量的方法。
3. 学习阻抗匹配技术及其在实际电路设计中的应用。
4. 分析不同负载阻抗对电路性能的影响。
二、实验原理阻抗是电路中电压与电流的比值，是衡量电路元件对交流信号阻碍程度的物理量。
在电路中，阻抗分为电阻、电感和电容三种形式。
阻抗匹配是指负载阻抗与传输线阻抗相匹配，以实现信号传输的最大化。
三、实验设备1. 仿真软件：Multisim2. 信号发生器3. 示波器4. 电阻、电感、电容元件5. 负载阻抗四、实验步骤1. 打开Multisim软件，创建一个新的仿真电路。
2. 在电路中添加电阻、电感、电容元件，并设置其参数。
3. 将信号发生器连接到电路中，设置合适的频率和幅度。
4. 添加示波器，用于观察电压和电流波形。
5. 设置负载阻抗，观察不同负载阻抗下电路的电压和电流波形。
6. 通过改变负载阻抗，分析阻抗匹配对电路性能的影响。
7. 记录实验数据，并进行分析。
五、实验结果与分析1. 当负载阻抗等于传输线阻抗时，电路中电压和电流波形保持一致，信号传输效果最佳。
2. 当负载阻抗大于传输线阻抗时，信号在传输过程中会发生反射，导致信号失真。
3. 当负载阻抗小于传输线阻抗时，信号会发生折射，导致信号衰减。
4. 通过调整负载阻抗，可以实现阻抗匹配，提高信号传输效果。
六、实验结论1. 阻抗是电路中电压与电流的比值，是衡量电路元件对交流信号阻碍程度的物理量。
2. 阻抗匹配是提高电路性能的关键，可以实现信号传输的最大化。
3. 使用仿真软件可以方便地测量和分析阻抗，为电路设计提供理论依据。
七、实验心得通过本次仿真实验，我对阻抗及其在电路中的作用有了更深入的了解。
同时，掌握了使用仿真软件进行阻抗测量的方法，为今后的电路设计工作打下了基础。
在实验过程中，我发现阻抗匹配对电路性能的影响很大，因此在实际电路设计中，应重视阻抗匹配问题。
此外，通过实验，我还认识到仿真软件在电路设计中的重要作用，它可以帮助我们快速、准确地分析和优化电路性能。
射频实验一实验报告
实验一 匹配网络的设计与仿真一、实验目的1. 掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2. 掌握集总元件L 型阻抗抗匹配网络的匹配机理3. 掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4. 了解ADS 软件的主要功能特点5. 掌握Smith 原图的构成及在阻抗匹配中的应用6. 了解微带线的基本结构 二、实验原理信号源的输出功率取决于U s 、R s 和R L 。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。
当R L =R s 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
1.共轭匹配222()s o L L s L U P I R R R R ==+2,s L s i sU R kR P R ==2(1)o ikP P k =+时，源输出功率最大，称作共轭匹配。
此时需在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络 ，将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭。
2.阻抗匹配λ/4阻抗变换器三、用T 型匹配网络设计阻抗匹配网络要求：源阻抗(480-j 732) Ohm ，频率400MHz ，负载Z L =(20+j ×100) Ohm 1.原理图2.采用T 型匹配网络匹配过程*gZ =L Z ≠3.匹配结果4.相应的电路5.仿真结果四、设计微带单枝短截线匹配电路要求：源阻抗(480-j732) Ohm，频率400MHz，负载Z L=(69+j×81) Ohm 微带线板材参数：相对介电常数：2.65相对磁导率：1.0导电率：1.0e20损耗角正切：1e-4基板厚度：1.5mm导带金属厚度：0.01mm 1.原理图2.匹配网络3.仿真结果4.仿真结果。
阻抗测量及匹配技术
电磁场与微波测量实验报告实验五阻抗测量及匹配技术实验题目：电磁场与微波测量实验学院：电子工程学院班级：20132112xx撰写人：xx组内成员：xxxx一、实验目的1、掌握利用驻波测量线测量阻抗的原理和方法；2、熟悉利用螺钉调配器匹配的方法；3、熟悉Smith圆图的应用；4、掌握用网络分析仪测量阻抗及调匹配的方法。
二、实验内容1、测量给定器件的阻抗和电压驻波系数，并观察其Smith圆图；2、在测量线系统中测量给定器件的Z L，并应用单螺调配器对其进行调匹配，使驻波系数ρ<。
三、实验设备1、DH1121C型微波信号源：该信号源可在等幅波、窄带扫频、内方波调制方式下工作，并具有外调制功能。
在教学方式下，可实时显示体效应管的工作电压和电流关系。
仪器输出功率大，以数字形式直接显示工作频率，性能稳定可靠。
DH1121C型微波信号源的部分组件名称和简要介绍如下：2、波导测量线实验系统：本系统是微波参数实验系统，它是由三公分微波波导元件组成，该系统主要功能可使学生通过实验学习并掌握以下基本知识：〔1〕学习各种微波器件的使用和测量方法；〔2〕了解微波在波导中的工作状态及传输特性；〔3〕了解微波传输线场型特性；〔4〕学习驻波、衰减、波长〔频率〕和功率的测量；〔5〕学习测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。
波导测量线实验系统的部分组件名称和简要介绍如下：3、单螺钉调配器：负载和传输系统的匹配，就是要消除负载的反射，实际上，调匹配的过程就是调节调配器，使之产生一个反射波，其幅度和“失配元件”产生的反射波幅度相等、相位相反，从微波电路的角度，调配器起到了阻抗变换的作用。
调配器使不匹配的元件，经变换器变化到传输线的特性阻抗，从而到达匹配目的。
单螺调配器即在波导宽屏伸入一个金属螺钉，螺钉的作用是引入一个并联在传输线上的适当大小的电纳，当螺钉伸入较少时，相当于在波导传输线上并联了一个正的容性电纳，它的大小随着深度的增加而增加。
阻抗匹配及应用设计实战
阻抗匹配及应用设计实战（老外的经典诠释）阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。
阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。
我们先从直流电压源驱动一个负载入手。
由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。
假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。
负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。
再来计算一下电阻R消耗的功率为：P=I*I*R=[U/(R+r)]*[U/(R+r)]*R=U*U*R/(R*R+2*R*r+r*r)=U*U*R/[(R-r)*(R-r)+4*R*r]=U*U/{[(R-r)*(R-r)/R]+4*r}对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。
注意式中[(R-r)*(R-r)/R]，当R=r时，[(R-r)*(R-r)/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U*U/(4*r)。
即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。
对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。
当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共厄匹配。
在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。
从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。
(2023)两级放大电路实验报告(一)
(2023)两级放大电路实验报告(一)实验报告：(2023)两级放大电路实验目的•了解两级放大电路的基本原理及其特性；•掌握两级放大电路的设计方法和测量方法。
实验原理一、基本概念两级放大电路即由两级电子管、半导体器件或集成电路构成的放大器电路，其中第一级为前置放大器，第二级为功率放大器，两级之间具有放大倍数和阻抗匹配的功能。
二、两级放大电路的基本结构两级放大电路的基本结构如下图所示：输入信号 --> 前置放大器 --> 输出信号 --> 功率放大器 --> 输出信号三、放大倍数计算两级放大电路的总放大倍数等于前置放大器的放大倍数和功率放大器的放大倍数的乘积。
具体计算公式如下：Af = Af1 * Af2其中，Af为总放大倍数，Af1为前置放大器放大倍数，Af2为功率放大器放大倍数。
四、阻抗匹配两级放大电路中，前置放大器和功率放大器之间需要进行阻抗匹配，以保证信号传输的完整性和有效性。
实验步骤1.按照电路图连接电路，注意接线正确；2.使用万用表检查各电路元件的正常工作；3.对电路进行初步调节，调整前置放大器、功率放大器的偏置点；4.测量并记录各放大器的电压增益和频率响应曲线；5.测量输出信号的失真率及谐波失真度；6.分析实验数据，进行实验结论。
实验结果通过实验测量，得到两级放大电路的总放大倍数为100倍，频率响应曲线为20Hz~20kHz，失真率为5%，谐波失真度在-30dB以下，实验数据较为理想。
实验结论两级放大电路在信号传输时具有以下特点：•可以提高信号的幅度、电平和功率；•可以进行阻抗匹配，确保信号传输的完整性和有效性；•可以通过调节偏置点、增益等参数，对信号进行精细调节。
综上所述，两级放大电路是一种重要的信号处理电路，在实际应用中具有广泛的应用前景。
实验注意事项1.电路连接时应注意各电路元件的极性以及焊接是否牢固；2.电源电压和电流应控制在规定范围内，以免损坏电路；3.仪器设备操作时要规范使用，注意安全操作；4.实验数据采集时应注意数据的准确性和可重复性。
双导线传输线阻抗测量与阻抗匹配实验
双导线传输线阻抗测量与阻抗匹配实验一、实验目的：熟悉双导线传输线上的三种工作状态；学会双导线测量与单枝节匹配。
二、实验内容：1、 观察双导线传输线接不同负载时传输线上工作状态。
2、 测量双导线传输线的负载阻抗。
3、 用单枝节对负载阻抗进行阻抗匹配。
三、实验设备：米波信号源、长线盒、驻波表、单枝节匹配器、天线、短路片、240Ω电阻。
四、实验步骤：1、 负载端短路（接短路片），从负载端开始，用驻波表每10CM 测一个值（测前先调节驻波表后面电位器，使驻波表沿线最大指示电流大约为80μA ，），共测12个点，填入下表：找两个相邻的电压波节点，利用支柱法测信号源波长：λ =（43Z +Z ）—（21Z +Z ）= 96 Cm短路点 1Z 2Z 3Z 4Z2、负载端开路，用驻波表测量驻波电压沿线分布，从开路端开始，用驻波表每10CM测一个值，共测12个点，填入下表：每10CM 测一个值，共测12个点，填入下表：4、负载端接天线，用驻波表测量最大电压max 与最小电压 min ，求出驻波系数： ρ= minmax=minmaxI I = 用圆图读出天线的负载阻抗L Z =方法：用驻波表从天线端开始，找到第一个电压波节点的位置，在长线盒上读出到天线的距离d min ，换算为电长度d min /λ，由电压波节点开始，向负载方向转d min /λ电长度，到A 点（天线）。
连接OA 与ρ圆交于L Z ~点，则：L Z =L Z ~0Z = （Ω=Z 2500）5、 单枝节对L Z 进行阻抗匹配：方法：在圆上找对应与L Z ~的导纳点L Y ~，延长L Z ~L Y ~连线与电长度圆交于1点，由L Y ~点向源方向转动，L Y ~与匹配圆（1~=G ）交于D 、E 两点，连接圆心与E 并延长到2点，1到2的电长度为d ~'，则枝节位置d=d ~'λ；过E 点得虚部+jB ，找与其对应的虚部—jB ，对应电长度点为3。
阻抗测量及匹配技术精品文档
果不接测出的阻抗是否正确？为什么？
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谢谢
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实验步骤
2.用滑动单螺调配器和双T调配器调配晶体检波架,使驻波比小于1.05.
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实验思考题
？ 测量阻抗时，驻波节点位置DB应如何确 定？用圆
图计算应如何判断 l min/λg的旋转方向？测定DB 时是否必须在DT 的左边？如在DT的右边应如何 考虑？
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实验步骤
1.测量负载的输入阻抗 按图连接测试系统
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实验步骤
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实验步骤
2.用滑动单螺调配器和双T调配器调配晶体检波架,使驻波比小于1.05.
(1)将滑动单螺调配器接于测量线和晶体检波架之间.
(2)调配器单螺钉穿伸度置于1~2mm.移动其位置,并用测量线分别跟踪驻波波 腹点与节点,直至螺ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在某一位置时,驻波腹点有下降,而波点有上升的趋势, 这时反复调整螺钉穿伸度,并微调位置,用测量线跟踪驻波大小,直至驻波比 小于1.05.
1 jZLtg l
设传输线上第一个电压波节点离终端负载的距离为l min，而最小点处的归
一化输入阻抗为1/p, 代入上式，整理得
ZL
1 jtglmin jtglmin
(2)
输入阻抗的测量实质上归结为电压驻波系数p、驻波相位l min 及波导波
长λg的测量，测得这些量后，就能用阻抗圆图计算待测元件的输入阻抗.
阻抗测量及匹配技术
电力系统综合实验——阻抗保护实验报告
实验二 阻抗保护实验报告实验目的1. 加深对距离保护原理的理解。
2. 掌握电力系统距离保护的整定及实现方法。
实验内容1. 学习RTDS 距离保护元件的使用方法。
2. 根据实际系统参数对保护进行整定，并记录故障波形。
3. 使用电力系统故障仿真专家进行故障分析。
实验原理距离I 段的整定距离保护一段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口发生断路故障时，应可靠不动作。
所以其测量元件的整定阻抗，应该按躲过本线路末端短路整定：.10.8act AB Z Z =⨯Ⅰ距离II 段的整定按照以下两点原则进行整定（取两者中较小的）：1）与相邻线路距离一段保护相互配合，并考虑分支系数 braK （取相邻线路末端短路时可能出现的最小值）：.2.10.8+)act AB bra act Z Z K Z =⨯⋅ⅡⅠ（2）躲开线路末端变电站变压器低压侧出口处短路时的阻抗值：.20.7act T Z Z =⨯Ⅱ由于没有变压器，所以我们采用第一种整定方法。
距离III 段的整定 启动阻抗一般按躲开最小负荷阻抗.min L Z 来整定.min .min .maxL L L U Z I = .min .1L act rel ss re Z Z K K K =⋅⋅Ⅲ（备注：本次实验不考虑阻抗三段）RTDS 中距离保护的使用方法：.min .1L act rel ss reZ Z K K K =⋅⋅Ⅲ图3.1 RTDS 中的距离保护（1）如图3.1所示。
VA 、VB 、VC 、IA 、IB 、IC 为三相电压、电流的输入。
21-start 输出的是一个5 位的二进制字，其中，1 表示一段启动，2 表示二段启动，3 表示三段启动，4 表示二段延时启动，5 表示三段延时启动。
1P/3PT 同样是一个5 位的二进制字，1 表示A 相跳闸，2 表示B 相跳闸，3 表示C 相跳闸，4 则表示三相跳闸。
所以在距离保护设备后需要加上一个分相跳闸设备。
实验一微带线阻抗匹配.
4. 測量儀器 (1) Agilent E5071A 向量網路分析儀 (2)各式轉接頭一套 (3) 50Ω 負載接頭
二、實驗設備：
1. 消耗材料 (1) 50 Ω SMA 接頭 (2) FR4 玻璃纖維雙面感光電路板 (ε r = 4. 7， Thickness = 0.8 mm， Loss tangent δ = 0.014 ) (3) 晶片型電阻
2. 模擬軟體 (1) Linecalc：計算微帶線的傳播常數和反射係數 (2) Touhstone：模擬所設計微帶阻抗轉換器的輸入阻抗 (3) Autocad：畫出所設計的微帶線電路圖樣
五、實驗成果：
1. 本微帶功率除器採取
設計方式。
2. 在中心頻率 2.4 GHz 時，記錄所設計的功率除器模擬與測量所得的三埠散射 參數絕對值。
f0 = 2.4GHz 模擬
測量
︱S11︳
︱S22︳
︱S21︳
︱S23︳
3. 在中心頻率 2.4 GHz 時，記錄所設計的功率除器模擬與測量所得 的頻寬 百 分比。
f0=2.4 GHz
BW
模擬
測量
3
六、討論：
1. 畫出所設計阻抗轉換器模擬與測量所得的反射係數絕對值的頻率響應，並討論 誤差的原因。
2. 討論基板大小和微帶線寬製作容忍度對設計上的限制。 3. 比較並討論多節式與其他阻抗匹配電路特性之差異。
七、參考文獻：
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。
阻抗测量与匹配试验报告
实验三、阻抗测量与匹配技术实验报告一、实验目的1、掌握用测量线测量微波元件阻抗的方法；2、熟悉Smith圆图在阻抗测量中的应用；3、熟悉阻抗匹配技术；二、实验原理1、阻抗测量的基本原理在微波测量技术中，微波系统的阻抗是微波工程中的重要参数。
微波元件的阻抗是微波系统匹配设计的依据,也是研究复杂微波结构的微波网络中确定等效电路参数的依据。
阻抗测量不仅应用于微波器件特性阻抗的研究及微波系统的阻抗匹配，同时也是一些复杂测量（如微波网路参量的测量）的基础。
因而微波阻抗测量是一项非常重要的测量。
根据传输线理论，传输线中驻波分布与终端负载阻抗直接相关，表征驻波特性的两个参量，驻波比P及相位例小讥与负载阻抗有如下关系：二=—/小皿P- J七国】尸餐3—式中，4为归一化负载阻抗，即单口微波器件输入阻抗；P为驻波比；i in是终端负载Lrriiri至相邻驻波节点的距离，见图4-1。
由于B=山，这样a、P、1m m就是确定负载归一化阻抗（的三个参数，利用式（4-1）即阻抗测量就归结为对上述三个参量的测量。
2、驻波最小点位置屋山的测量原理由于测量线标尺的两端点不是延伸到线体的两端口，直接测量输入端口至相邻驻波节点的距离有困难，但根据阻抗分布的与重复性原理，只要找到与待测阻抗相等的面作为等效参2考面即可，这就是在测量中常采用的方法”等效截面法”。
首先让测量线终端短路，沿线驻波分布如图4-2 （a）所示，因而移动测量探针可测得某一驻波节点位置d7,它与终端距离为半波长的整倍数"'（n=1,2,3…），此位置即为待测元件输入端面在测量线上的等效位置T。
当测量线终端接上待测负载时，系统的驻波分布图如图4-2 （b）所示，用测量线测得^左边（向波源方向）的相邻驻波节点位置人勿即为终端相邻驻波节点的等效位置，所以有:「勿=|心切-%|。
由公式4-1可以计算待测元件的输入阻冬1膝足徒城.乳和钟葬此节点的』巨角在工程设计中为简便起见，负载阻抗也可由Smith圆图进行求解。
(完整版)阻抗匹配的研究
阻抗匹配的研究在高速的设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。
阻抗匹配的技术可以说是丰富多样，但是在具体的系统中怎样才能比较合理的应用，需要衡量多个方面的因素。
例如我们在系统中设计中，很多采用的都是源段的串连匹配。
对于什么情况下需要匹配，采用什么方式的匹配，为什么采用这种方式。
例如：差分的匹配多数采用终端的匹配；时钟采用源段匹配；1、串联终端匹配串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射.串联终端匹配后的信号传输具有以下特点：A 由于串联匹配电阻的作用，驱动信号传播时以其幅度的50％向负载端传播；B 信号在负载端的反射系数接近＋1，因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50％。
C 反射信号与源端传播的信号叠加，使负载端接受到的信号与原始信号的幅度近似相同；D 负载端反射信号向源端传播，到达源端后被匹配电阻吸收；？E 反射信号到达源端后，源端驱动电流降为0，直到下一次信号传输。
相对并联匹配来说，串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。
选择串联终端匹配电阻值的原则很简单，就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。
理想的信号驱动器的输出阻抗为零，实际的驱动器总是有比较小的输出阻抗，而且在信号的电平发生变化时，输出阻抗可能不同。
比如电源电压为＋4.5V的CMOS驱动器，在低电平时典型的输出阻抗为37?，在高电平时典型的输出阻抗为45?[4]；TTL驱动器和CMOS驱动一样，其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。
因此，对TTL或CMOS电路来说，不可能有十分正确的匹配电阻，只能折中考虑。
链状拓扑结构的信号网路不适合使用串联终端匹配，所有的负载必须接到传输线的末端。
否则，接到传输线中间的负载接受到的波形就会象图3.2.5中C点的电压波形一样。
阻抗法测电路实验完整报告
阻抗法测电路实验完整报告引言本次实验旨在通过阻抗法测量电路中的电压和电流，以便研究电路的特性和性能。
通过实验，我们可以了解电路中的阻抗变化对电流和电压的影响，并通过测量实验数据来验证理论计算结果。
实验过程1. 准备工作：按照实验要求搭建电路，确定所需的电阻、电容和电感的数值、连接方式等。
2. 测量电阻：使用万用表直接测量电阻值，并记录。
3. 测量电容：使用示波器和信号发生器进行电容的测量。
首先将示波器和信号发生器连接到电路中，通过改变信号发生器的频率，观察示波器上的波形变化，并记录相关数据。
4. 测量电感：同样使用示波器和信号发生器进行电感的测量。
通过改变信号发生器的频率，观察示波器上的波形变化，并记录相关数据。
5. 计算阻抗：根据实测的电流和电压数据，利用欧姆定律和电抗的定义计算电路中不同元件的阻抗。
6. 绘制实验曲线：根据测得的实验数据，绘制电流-阻抗曲线和电压-阻抗曲线，并对曲线进行分析解释。
实验结果1. 电阻测量结果：测得电阻的数值为X，与理论计算值相符合。
2. 电容测量结果：根据实验数据绘制了电压-频率曲线，观察到随着频率的增加，电容的阻抗逐渐下降。
3. 电感测量结果：根据实验数据绘制了电压-频率曲线，观察到随着频率的增加，电感的阻抗逐渐上升。
4. 电流-阻抗曲线：根据测得的电流和阻抗数据，绘制了电流-阻抗曲线，分析了不同元件对电流阻抗的影响。
5. 电压-阻抗曲线：根据测得的电压和阻抗数据，绘制了电压-阻抗曲线，分析了不同元件对电压阻抗的影响。
结论通过本次实验，我们了解了阻抗法测量电路的原理和方法，并使用实验数据验证了理论计算结果。
实验结果表明，电路中的电阻、电容和电感对电流和电压的阻抗有不同的影响，这对于电路设计和优化具有重要意义。
阻抗测定实验报告
阻抗测定实验报告实验名称：阻抗测定实验实验目的：1.了解阻抗测定的概念和原理；2.掌握使用示波器和信号发生器进行阻抗测量的方法；3.熟悉阻抗测定实验的步骤与流程。
实验原理：阻抗是交流电路中电压与电流之间的比值，它是复数形式的。
在实际电路中，阻抗可以由电阻、电容和电感等元件组成。
阻抗的大小与频率有关，频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。
阻抗可以用复数表示，即Z=R+jX，其中R是电阻的阻抗部分，X是电容或电感的阻抗部分。
利用示波器和信号发生器可以进行阻抗测量，通过测量电路中的电压和电流，可以计算出电路的阻抗大小和相位差。
实验仪器与设备：1.示波器；2.信号发生器；3.电阻、电容、电感等元件；4.连接线。
实验步骤：1.搭建阻抗测量电路，将信号发生器连接到电路的输入端，示波器连接到电路的输出端；2.设置信号发生器的频率为所需测量的频率；3.调节信号发生器的输出幅值，使示波器上显示的波形适合测量；4.在示波器上观察并记录电压和电流的波形；5.根据测得的电压和电流数据，计算电路的阻抗大小和相位差；6.修改电路中的元件，重复以上步骤，测量不同条件下的阻抗。
实验结果：在实验中，我们成功搭建了阻抗测量电路，并使用示波器和信号发生器进行了阻抗测量。
通过测量得到的电压和电流波形数据，我们计算得到了电路的阻抗大小和相位差。
实验总结：本次实验通过阻抗测定方法，熟悉了阻抗测定的原理和步骤。
在实验中，我们学会了使用示波器和信号发生器进行阻抗测量，并通过实验得到了电路的阻抗大小和相位差的数据。
这些数据对于理解电路特性和分析电路性能具有重要意义。
实验中需要注意的是，在搭建电路的过程中，要确保电路连接的稳定性和可靠性，防止电阻、电容和电感元件接触不良或接触松动等情况的发生。
另外，在使用示波器和信号发生器时，要仔细调节其参数，以保证测量结果的准确性。
通过本次实验，我们对阻抗测定有了更深入的理解，这对于今后的电路设计和分析将会有所帮助。
实验报告模版6(阻抗匹配)
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阻抗匹配实验日期指导教师一．实验目的（1）了解基本的阻抗匹配理论（2）通过实验掌握使用反射电桥测量反射系数和驻波比的方法二．实验内容测量失配负载的进行阻抗匹配后的等效负载的反射损耗，计算反射系数，驻波比。
三．实验步骤（1）AT5011设置为最大衰减量（40db衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHz）。
按图连接实验装置，反射电桥的测量端首先不接负载（开路），用频谱分析仪测量表中记录曲线1的数据。
测量过程中不能改变跟踪发生器的衰减量，必要时可改变频谱分析仪输入端的衰减量。
测量端开路（2）在反射电桥的测量端接上失配负载（75欧），用AT5011测得曲线2，在表中纪录数据。
两曲线的插枝d即代表失配情况下的反射损耗L1.测量端接失配负载（3）在负载与反射电桥间加入阻抗转换器进行阻抗匹配，重复2，得到的新曲线与曲线1的插值可得端接匹配负载情况下的反射损耗L2。
加入阻抗变换器后的设备连接图（3）将反射电桥测量端分别开路，接失配负载以及阻抗匹配后测量得到的功率幅值录入表格，计算出当输入信号频率为700MHz时失配负载和进行阻抗匹配后的反射系数和驻波比。
四．实验数据记录请描出当测量端分别接开路，失配负载以及阻抗匹配后频谱分析仪上显示的曲线。
测量端接开路测量端接失配负载阻抗匹配后由上述曲线提取数据完成下表：表6-1请计算当输入信号频率为400MHz时失配负载和进行阻抗匹配后的反射系数和驻波比，并进行对比分析。
五．实验总结。
电磁场实验4.5阻抗匹配技术软件仿真
北京邮电大学电磁场与微波测量实验实验4.5 阻抗匹配技术软件仿真学院：电子工程学院班级：2012211204组员：胡睿升、张潮、张培渊执笔：胡睿升目录1. 实验内容 (1)1.1实验目的 (1)1.2实验设备 (1)2.实验原理 (1)3.实验内容 (2)4.实验步骤 (2)4.1建立新项目，确定项目频率 (2)4.2将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置分别表在Y-Smith导纳圆图上 (3)4.3设计单支节匹配网络 (4)4.4画原理图 (6)4.5添加测量 (7)4.6完成设计后绘制S[1,1]-错误！嵌入对象无效。
图，完成调谐 (8)5.实验总结与心得体会 (8)1.实验内容1.1实验目的1．了解阻抗调配原理及调配方法；2．熟悉单支节匹配器的匹配原理；3．了解微带线的工作原理和实际应用；4．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络5.通过枝节匹配的软件仿真理解螺钉调配器的工作原理1.2实验设备ADS2009仿真软件.2.实验原理枝节匹配器分单枝节、双枝节和三枝节匹配。
这类匹配器时再主传输线上并联适当的电纳，用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，已到达匹配的目的。
此电纳元件常用一终端短路或开路段构成。
下图为单枝节匹配器，其ZL为任意负载，假定主传输线和分支线的特性阻抗都是Z0，d为从负载到分支线所在位置的距离，Y和Z分别为在枝节处像负载方向看入的主线导纳和阻抗。
单枝节调谐时，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。
Z 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时A+jB形式。
然后，此短截线的电纳选择为-JB,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。
单螺调配器即在波导宽屏伸入一个螺钉，螺钉的作用是引入一个并联在传输线上适当大小的电纳，当螺钉伸入较少时，相当于在波导传输线上并联了一个正的容性导纳，它的大小随着深度的增加而增加。
当深度达到谐振时，电纳将增加到无穷大，继续增加深度，电纳值由正变为负，呈感性。
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实验一 :阻抗匹配 实验报告
一、实验目的
1. 了解基本的阻抗匹配理论及阻抗变换器的设计方法。
2. 利用实验模组实际测量以了解匹配电路的特性。
二、实验内容
1、型阻抗转换器的S11及S21测量以了解Π型阻抗匹配电路的特性；测量MOD-2B: T 型阻抗转换器的S11及S21测量以了解T 型阻抗匹配电路的特性。
二、试验仪器
项次 设 备 名 称 数 量 备 注
1 MOTECH RF2000 测量仪 1套 亦可用网络分析仪
2 阻抗交换器模组 1组 RF2KM2-1A
(T 型，π型 3 50ΩBNC 连接线 2条 CA-1、CA-2 4
1M Ω BNC 连接线
2条
CA-3、CA-4
三、实验原理
（一） 基本阻抗匹配理论：
如图2-1（a ）所示：输入信号经过传输以后，其输出功率与输入功率之间存在以下关系，信号的输出功率直接决定于输入阻抗与输出阻抗之比。
in out S
S
in S L L
L S S
L P k k
P R V P R k R R R R V R I Pout ⋅+=
⇒=⋅=⋅+=⋅=2
2
2
2
2)
1()(
当R L =R S 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
阻抗匹配电路也可以称为阻抗变换器。
（二)阻抗匹配电路 T 型阻抗匹配电路：
Rs
RL
Vs
V out
π 型阻抗匹配电路：
五、实验步骤
1、测量T 型阻抗转换器的S11及S21，了解T 型阻抗匹配电路的特性；测量π型阻抗转换器的S11及S21，了解π型阻抗匹配电路的特性。
2、准备 电脑、RF2000、连线、50Ω电阻等。
3、将RF-2000频段设定为Band3，将信号输入T 型阻抗转换器，再连接50Ω电阻，测量S11、S21；移除 电阻，并将信号输回FR2000，测量S11、S21。
记录实验结果。
4、将RF-2000频段设定为Band3，将信号输入π型阻抗转换器，再连接50Ω电阻，测量S11、S21；移除 电阻，并将信号输回FR2000，测量S11、S21。
记录实验结果。
六、实验内容记录 一．T 型：
(1)连接50Ω 电阻：
R S
Vs
R S
R L
Pout
R L
X S1
X P1
图 2-4(a) 型 匹 配 电 路 X P2
X S2
R
(2)不接50Ω电阻：
二．π型：
(1)连接50Ω电阻：
(2)不接50Ω电阻：
七、实验结果分析
负载与传输系统的匹配，就是要消除负载的反射，由实验可知，信号通过T型、π型阻抗转换器时，衰减几乎为零，而通过50Ω电阻时信号衰减约为1000倍。
所以在传输系统与负载连接时，在其间连接一个阻抗转换器，消除负载的反射。