华工射频实验报告(阻抗匹配)
华工射频实验报告
华工射频实验报告射频实验是电子技术中非常重要的一个实验内容，通过实验可以了解和掌握射频信号的特性和处理方法。
下面是我对华工射频实验的报告。
华工射频实验是电子科学与技术学院的一个必修实验课程，旨在让学生了解和掌握射频电路和系统的设计、分析和测试方法。
这个实验分为多个部分，包括射频放大器的特性测试、带通滤波器的设计和测量、频率合成器的设计和实现等。
在射频放大器的特性测试部分，我们学习了射频信号的放大特性，包括增益、带宽和稳定性等。
通过实验，我们可以利用半导体器件和电路设计方法，搭建射频放大器的电路，并通过测量和分析，了解其在不同频率和输入功率下的放大性能和线性度，并通过参数调节来实现最佳性能。
在带通滤波器的设计和测量部分，我们学习了如何设计射频带通滤波器，使其具有所需的中心频率和带宽。
通过实验调节电路中的元件数值和结构，例如电感、电容和电阻等元件的数值和连接方式，我们可以实现所需的滤波器特性，并通过测试和测量来验证其性能。
在频率合成器的设计和实现部分，我们学习了如何使用计算机辅助设计软件和射频器件来设计和实现频率合成器。
通过实验，我们可以了解和掌握使用PLL（锁相环）电路和VCO（电压控制振荡器）电路来实现频率的合成和改变，并通过测试和测量来验证其性能。
通过这个射频实验，我们学到了很多关于射频信号的特性和处理方法的知识。
通过实际动手操作和实验数据的分析，我们不仅加深了对课堂知识的理解，而且提高了实际问题的解决能力和实验技巧。
在实验中遇到问题时，我们也互相交流和协助解决，通过团队合作的方式提高了实验效率和成果。
总的来说，华工射频实验是一门非常有趣和实用的课程。
通过这个实验，我们不仅了解了射频信号的特性和处理方法，而且掌握了射频器件和电路的设计和实验技巧。
这对于我们今后从事电子工程相关的工作和研究都非常有帮助。
希望将来能有更多机会和资源去深入研究和应用射频技术。
射频阻抗匹配
关于高频阻抗匹配阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。
要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。
改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。
如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。
重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配。
阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。
最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。
对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。
阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。
高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为5 0欧姆。
这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便。
阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。
射频阻抗自动匹配方法的研究与设计
射频阻抗自动匹配方法的研究与设计随着科学技术的进步，无线通信技术正在成为当今社会的重要组成部分。
射频（RF）阻抗自动匹配（自动耦合）是其中一个重要的技术，用于传输信号和数据等。
它能够调节发射机（TX）和接收机（RX）之间的阻抗匹配，以使信号传输得更有效，可以提高信号的功率和通信的质量。
为了满足日益增长的射频技术的需求，有必要研究射频阻抗自动匹配的方法。
本文首先回顾目前射频阻抗自动匹配的研究现状，然后重点分析设计理论和技术，包括射频阻抗自动匹配电路设计、射频阻抗自动匹配算法研究、射频阻抗自动匹配射频元件仿真模型的建立以及射频阻抗自动匹配芯片的设计，从而探究射频阻抗自动匹配的方法和实现技术。
首先，本文重点研究了射频阻抗自动匹配电路设计。
针对一般TX / RX系统，提出了一种多能源阻抗可调匹配网络。
该网络能够调节多个能源源，针对不同的频率调整TX和RX之间的阻抗，以达到最佳耦合。
基于该多能源阻抗可调匹配网络，给出了一种用于射频阻抗自动匹配的电路设计，该电路采用了一种新型的四电极正弦电压源，该电源能够调节多种参数，为射频阻抗自动匹配电路设计提供了一种新的思路。
其次，本文研究了射频阻抗自动匹配算法。
介绍了两种算法：一种是基于功率回传的变结构算法，可以通过测量驻波比来实现最佳匹配；另一种是基于启发式的改进梯度下降算法，它通过评估最终传输功率来保证最佳匹配。
对此，给出了具体的算法框架，为实现射频阻抗自动匹配提供了可行的算法手段。
此外，本文还着重研究了射频阻抗自动匹配的仿真模型，给出了一种射频元件的仿真模型，可以有效地评估射频阻抗自动匹配的效果。
该模型采用了有限元原理，由三部分组成：一个定义了物理模型的抽象层，一个定义了仿真结果的数据层，一个用于仿真运算的算法层。
同时，给出了一种射频阻抗自动匹配芯片的设计，该芯片采用了0.18um CMOS工艺，具有单片实现射频阻抗自动匹配的特点，可以有效降低成本和空间占用。
本文对射频阻抗自动匹配的研究和设计进行了深入的分析，探究了射频阻抗自动匹配的设计理论和实现技术，为射频技术的普及与发展提供了可行的研究方案。
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。
射频电源中的阻抗匹配研究
上的串连阻抗和并联导纳 。设 Z = 0 处的电压和电
流分别为 U2 和 I2 ,则有
U 2
= a + b; I2
=
1 Z0
(
a
-
b)
(3)
(2) (3) 联立得
U = U2 ·chγz + I2 ·Z0 s hγz
I
=
U2 Z0
·s hcz +
I2
·c hγz
(4)
对理想传输线 ,α= 0 ,γ= jβ, 于是 ( 4) 式可由下
阻 R1 和 R2 之间插入一段特性阻抗为 Z0 = R1 R2 的 1/ 4 波长线时就实现了匹配 。任何晶体管在工作 频带的中心频率下的输出都可以看作是一个电导和
一个电纳的并联等效电路 ,即γout = Gout + j B out , 输出 的阻抗匹配就是对其等效电路的匹配 。参数的具体
— 102 —
λ, 为波长
。令
U2 I2
= Z2 为 Z = 0 处的阻抗 , Z2 既是后接传输线的入端
阻抗 ,若参考点 Z = 0 处接负载 ,则 Z2 既是负载阻
抗 ,那么 ,传输线上任意一点看向负载的阻抗为
Z( z)
=U I=Z0Z2 Z0+ +
j j
Z0 Z2
t gβz t gβz
=
Zin
(6)
可见 ,当 z = λ/ 4 (或λ/ 4 的奇数倍) 时 ,有
列矩阵方程表示
U
I
=
cosβz j Z0 si nβz
j
si nβz
Z0
cosβz
U2
I2
(5)
无耗情况下 ,R0 1 = 0 , G0 1 = 0 ,
射频实习报告docx(二)
射频实习报告docx（二）引言概述:本文档是射频实习报告的第二部分，主要介绍了在射频实习期间所涉及的五个大点。
这些大点包括射频系统设计、射频信号传输、射频测量与测试、射频天线设计以及射频器件选型。
每个大点下分别介绍了相关的小点，以便更好地总结和了解射频实习期间所学到的知识和技能。
正文内容:大点一：射频系统设计1. 理解射频系统的基本原理和组成部分2. 学习射频系统的设计流程和方法3. 设计和优化射频系统的频率响应和增益特性4. 熟悉射频系统中的滤波器和放大器设计5. 掌握射频系统的电路和电磁仿真软件的使用方法大点二：射频信号传输1. 理解不同频率范围的射频信号传输技术2. 学习射频信号传输中的信号调制和解调技术3. 掌握射频信号传输中的线缆和连接器选择和布线技巧4. 理解射频信号传输中的信噪比和损耗控制方法5. 学习射频信号传输中常见的干扰与抗干扰方法大点三：射频测量与测试1. 熟悉射频测量仪器的使用方法和技巧2. 学习射频测量中的参数测量和频谱分析方法3. 掌握射频测量中的调制解调技术和信号分析方法4. 理解射频测量中的噪声与失真分析和消除方法5. 学习射频测量中的校准和校正方法大点四：射频天线设计1. 掌握射频天线的基本原理和设计方法2. 学习射频天线设计中的波束宽度和增益优化方法3. 熟悉射频天线的阻抗匹配和辐射模式分析技术4. 了解射频天线的多频段设计和天线阵列技术5. 学习射频天线的性能测试和性能评估方法大点五：射频器件选型1. 理解射频器件的基本原理和工作特性2. 掌握射频器件的参数选择和性能优化方法3. 学习射频器件的封装和布局设计技巧4. 熟悉射频器件的可靠性和可制造性考虑因素5. 了解射频器件市场和发展趋势，进行器件选型决策总结:通过射频实习期间的学习和实践，我对射频系统设计、信号传输、测量与测试、天线设计以及器件选型等方面有了更深入的了解和掌握。
这些知识和技能为我未来的射频工程师职业发展奠定了坚实的基础，也为我在射频领域的学习和研究提供了宝贵的经验和指导。
射频巴伦电路阻抗匹配
射频巴伦电路阻抗匹配
射频巴伦电路的阻抗匹配是指将电路的输入阻抗和输出阻抗调整到与传输线特性阻抗相等，以消除反射，提高传输效率。
以下是关于阻抗匹配的一些常见措施：
1.使用匹配网络：在电路中加入一个或多个元件，形成一个特定的网络，该网络在特定频率下可以使得输入阻抗和输出阻抗变得与传输线特性阻抗相等。
常见的匹配网络有L型、T型和π型等。
2.调整电路元件：通过调整电路中的电阻、电容、电感等元件的值，可以改变电路的阻抗，使其与传输线特性阻抗相匹配。
3.使用变压器：在某些情况下，可以使用变压器来实现阻抗匹配。
通过调整变压器的匝数比，可以将电路的输入阻抗和输出阻抗调整到适当的值。
4.采用共轭匹配：如果已知传输线的特性阻抗和负载的复阻抗，可以使用共轭匹配的方法，使得传输线的输出电压和负载输入电压达到最大值。
共轭匹配不需要使用任何额外的元件，只需要简单地调整传输线的长度或角度即可。
总之，阻抗匹配是射频巴伦电路中非常重要的一个环节，它能够提高信号传输的效率，减小信号反射和能量损失，从而保证电路的正常工作和性能。
在射频电路设计中的阻抗匹配分析
4λ/ 4 阻抗调谐 λ/ 4 阻抗调谐器用于串联连接在旅行驻波的工作状态下远离不匹配载荷位于电压节点或波 环的一段或多段长度是λ/ 4 具有不同的特性阻抗的传输线。但λ/ 4 调谐器的工作频带宽非 常狭窄，有必要采取λ/ 4 阻抗调谐来宽带工作。 通常一个源阻抗不共轭，随着负载的阻抗匹配，即 。在为了最大限度地能量运输，
匹配网路的不同拓补结构的优缺点
拓扑（一）cp1-ls-cp2，不包含电感但是有 3 个 电容。这种拓扑结构的优点是： 1）不存在直流短路和直流阻塞问题； 2）它的成本在所有的拓扑结构最少，因为电容通常比电感便宜多了；
3）电感的面积通常比在 RF 电路设计的电容大的多，因此它具有最小芯片面积； 4）在 RF 电路设计一个电容的 Q 值高于电感。因此这是最受欢迎的拓扑结构。然而，应该 指出的是，该拓扑是唯一适合初始阻抗的拓补结构。它 位于 3 区的史密斯圆图。如图 1 所示。
图1 另一个上述 8 个中的 3 种拓扑结构， 只包含一个电感。 它们是： cp1-cs-lp2 （B） ， （C） cp1-ls-cp2， 和（E）lp1-cs-cp2。再对比这两种拓扑结构，拓扑（E）lp1-cs-cp2 是一个更好的，因为在它 的下一阶段没有直流阻塞或直流短路问题。除此之外，它的电容 CP2 可以减少由下个夹断 电容引起的偏差。 如图 2 所示 这种拓扑结构是有时称为“挖掘”电容匹配网络。最后的 4பைடு நூலகம்个拓扑包含两个或三个电感。他 们的是拓扑结构（d），（f），（G），和（H）。他们通常被认为是不适合用于电路设计 是因为他们太贵了。作为匹配网络，它的输入输出端口的匹配电路如图 3 所示
表格 1 当
不匹配引起的额外能量损失：
第一行表明了当 =0，没有额外功率损失。第二行和第三行表明 大于 0 小于 10%，额外功 率损失很小。从起始的-30dBm 减少不到 0.5dBm.但是，当 大于 50%，额外的能量损失将 很明显，额外能力损失将超过 1dB。不匹配电路设计引起的额外功率损失将严重破坏传输系
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。
射频电路与天线15_阻抗匹配器Ⅰ20121121
Research Institute of Antennas & RF Techniques
South China University of Technology
15.2 L型匹配网络
通过例题，演示L型网络的匹配过程。
South China University of Technology
RT XT ( RT 2 X T 2 ) RT 2 RA BC RT 2 X T 2
(3)
因为RT大于RA，所以根号内的值为正，且大于 XT2，为了保证BC为正，取根号前符号为正。 由（1）可得
1 RA (1 BC X T ) XL XA BC BC RT （4）
Research Institute of Antennas & RF Techniques
最后，将已知数据代入得
South China University of Technology
BC 9.2mS C BC / 0.73 pF X L 76.9 L X L / 6.1nH
解析法：根据要求，在天线与匹配网络的连接处， 往发射机看去的输出阻抗ZM必须等于天线输入 阻抗ZA的共轭复数
Z M Z A*
Research Institute of Antennas & RF Techniques
ZM等于ZT与电容C并联后再与电感L串联
South China University of Technology
X T RT RA BC (1 BC X T )( X A X L )
(1)
(2)
Research Institute of Antennas & RF Techniques
射频必做实验2-传输线上的电磁波及阻抗匹配
Company Logo
实验目的
用频谱分析仪测量传输线上电磁波的频率和波长。 1.用频谱分析仪测量传输线上电磁波的频率和波长。 测量驻波信号的波腹、波节、反射系数、驻波比。 2.测量驻波信号的波腹、波节、反射系数、驻波比。 掌握阻抗匹配的原理和方法。 3.掌握阻抗匹配的原理和方法。
2
Company o
实验原理
传输线的工作状态有行波状态、驻波状态和混合波状态三种。 传输线的工作状态有行波状态、驻波状态和混合波状态三种。
由传输线通解知道， 由传输线通解知道，线上所传播的波是由入射波和反射波叠加 而成的合成波。 而成的合成波。
反射系数Γ 反射系数Γ
Γ（ z） = V ( z ) V+ ( z )
3、通过对短路线、 、通过对短路线、 开路线以及匹配负 载的驻波比等参数 进行测量， 进行测量，在频谱 分析仪器上得到最 佳的匹配方法。 佳的匹配方法。
6
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结果分析与实验报告
对不同频率下的驻波分布进行比较分析并完成实验报告。 1. 对不同频率下的驻波分布进行比较分析并完成实验报告。 如何由驻波分布结果测得微带传输线介质的相对电容率？ 2. 如何由驻波分布结果测得微带传输线介质的相对电容率？ 讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者的相互联系。 3. 讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者的相互联系。
以达到匹配目的，而在负载变动的情况下可以接入滑动单螺、 以达到匹配目的，而在负载变动的情况下可以接入滑动单螺、 多螺及单短截线等各类的调配器。 多螺及单短截线等各类的调配器。
本实验主要测量在负载短路、负载开路、负载匹配三种情况下 本实验主要测量在负载短路、负载开路、
的驻波比等参数，从实验结果中得到那种情况下阻抗更匹配。 的驻波比等参数，从实验结果中得到那种情况下阻抗更匹配。
射频电路实验报告
射频电路实验报告学院:信息学部班级: 150273**:***学号:************:***时间:2018年6月目录实验一低通滤波器设计 (3)1.实验目的 (3)2.实验原理 (3)3.实验内容 (3)实验二、偏置电路和匹配电路设计训练 (5)1.实验目的 (5)2.实验原理 (5)3.实验内容 (5)实验三、低噪声放大器设计训练 (14)1.实验目的 (14)2.实验原理 (14)3.实验内容 (14)心得体会 (16)实验一低通滤波器设计1.实验目的设计一款应用于2.4GHz的低通滤波器，该低通滤波器的主要性能指标包括：在低频通带的插入损耗（S21）大于-1dB；-3dB截止频率小于3GHz；在低频通带的输入反射系数（S11）小于-10dB。
给出该低通滤波器中各元件值及S参数频响曲线。
2.实验原理低通滤波(Low-pass filter) 是一种过滤方式，规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。
但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变。
它有的时候也被叫做高频去除过滤（high-cut filter）或者最高去除过滤（treble-cut filter)。
低通过滤是高通过滤的对立。
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。
3.实验内容(1)原理图设计按照实验要求在ADS上添加电容元件C1、C2，电感元件L1、L2,在元件模型下拉框中选择Simulation-S_Param，将模拟控制器和端口添加到原理图中，并对它们进行连接，如图1-6所示。
双击S参数控件，将Start设置为0、Stop设置为5、Step-size设置为0.1，单击ok完成设置。
搭建原理图如图1-1所示。
图1-1 低通滤波器电路图（2）模拟仿真单击【Simulate】/【Simulate】进行仿真，弹出数据显示窗口，选择要显示的S(2,1)参数S(1,1)参数，并在原理图中单击电容、电感元件，改变电感值与电容值的最大值与最小值，上下滑动调节滑块，观察数据显示窗口中S21，S11曲线的变化。
射频阻抗匹配(1)
Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011无线通信系统通常可由射频电路和数字电路两部分所组成，但两者在设计规则和应用场合的不同使之具有很大的差别，主要表现在阻抗、阻抗匹配、吸入电流、在系统的位置以及传输的类型等方面。
Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011当数字电路的数据传输速率接近或达到射频频率时，高速数字电路的结构和特点会发生变化，其阻抗匹配变得尤为重要。
高速数字电路的设计需要的设计经验和背景。
Feb. 18. 2011当信号源阻抗和负载阻抗不是正好共轭匹配时，为了实现信号源到负载之间的无相移最大功率传输，就需Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011 Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011 Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011廉、性能最可靠、调节最简便为第一目标基于集总元件的匹配电路拓扑结构Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011From SEIEE SJTU•从连接结构上来看，可以有串联连接和并联连接的不同连接，•从滤波特性上来看，可以有低通滤波器和高通滤波器之分•从匹配特性上来看，可以分别适用于Zs>ZL 或者Zs<ZLFeb. 18. 2011Feb. 18. 2011From SEIEE SJTU1Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011From SEIEE SJTURs<R LRs>R LFeb. 18. 2011(1) R S <R L选择LC 低通或CL 高通滤波结构的匹配电路：C S S f X L π2=S C S X f C π21=Feb. 18. 2011S L LL L S S S 选择CL 低通或LC 高通滤波结构的匹配电路：S C P f X L X f C ππ221==C S P f X L π2=Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011••Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011Feb. 18. 2011From SEIEE SJTUSmith 圆图匹配网络图解设计示意图Feb. 18. 2011Feb. 18. 20116. Feb. 18. 2011From SEIEE SJTUSmith 圆图上的四个区域：区域1：低电阻（或高电导）：区域2：高电阻（或低电导）：区域3：低电阻低电导正电抗：区域4：低电阻低电导正电抗：Feb. 18. 2011From SEIEE SJTUFeb. 18. 2011From SEIEE SJTUFeb. 18. 2011From SEIEE SJTUFeb. 18. 2011From SEIEE SJTUFeb. 18. 2011From SEIEE SJTU 匹配P2线路结构只可应用于区域1和4，而不能应用于区域2和3。
射频电路专题实验 实验一 匹配电路仿真与设计
例1：分立器件LC匹配网络设 计
设计目标：设计L型阻抗匹配网络，使 Zs=（25-j*15）Ohm信号源与ZL=（100j*25）Ohm的负载匹配，频率为50MHz
Ls
Cs
Cp
Lp
(a)
(b)
（1） 打开ADS
（2）新建工程文件
（3）设置Name和Length unit，然 后单击“OK”
（15）设置Freq=0.05GHz，Z0=50Ohm。单击“DefineSource/load Network terminations”按钮。
（16）弹出“Newtwork Terminations”对话框，设置源和负载阻抗如下图所示，然 后依次单击“Apply”和“OK”。
（16）源（小圆标记）和负载（方形标记）在Smith圆图上如下图所示。
dB(S(2,1))
m3 freq=1.500GHz dB(S(2,1))=-0.028
-3 -4 -5 -6 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 freq, GHz
0 -5 -10 -15
dB(S(1,2)) dB(S(2,2)) dB(S(2,1)) dB(S(1,1))
实验一 匹配网络的设计与仿真
一、 基本阻抗匹配理论
1 Rs
＋
Po 0.75 RL Po /Pi 0.5 0.25 0 1 k
Us
－
(a)
(b)
U P0 I RL RL ( Rs RL )
2
2 s
U s2 RL kRs , Pi Rs
k P0 P 2 i (1 k )
当RL=Rs 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。
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。
射频电路中的阻抗共轭匹配
射频电路中的阻抗共轭匹配
在射频（RF）电路中，阻抗匹配是一个关键的概念，它涉及到输入和输出阻抗与传输线特性阻抗之间的匹配。
阻抗匹配可以确保信号在传输过程中不会发生反射，从而提高信号的传输效率和减少功率损耗。
阻抗共轭匹配是阻抗匹配的一种形式，其中源的阻抗和负载的阻抗是彼此的共轭。
在共轭匹配的情况下，源和负载的电压与电流具有相同的幅度和相位。
要实现阻抗共轭匹配，需要调整源或负载的阻抗，以使其与传输线的特性阻抗相匹配。
这通常通过使用阻抗变换器来实现，阻抗变换器可以用于减小或增大阻抗，从而实现源和负载之间的完美匹配。
阻抗共轭匹配在RF电路中非常重要，因为它可以确保最大
功率传输。
当源和负载之间的阻抗不匹配时，信号会发生反射，导致功率损耗和信号失真。
通过实现阻抗共轭匹配，可以最大限度地减少反射，提高信号质量和传输效率。
在设计和优化RF电路时，阻抗匹配和共轭匹配是需要考虑
的重要因素。
通过使用适当的阻抗变换器和调整电路元件的参数，可以确保源和负载之间的阻抗实现共轭匹配，从而提高RF电路
的性能。
RF激励CO_2激光器中的阻抗匹配分析
dU dz = Z 01 I
]]]
(1)
d I = (G 01dz + j ΞC 01dz )U
d I dz = Y 01U
收稿日期∶ 1995—12—04; 收到修改稿日期∶ 1996—05—28
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204
中 国 激 光
24 卷
z (Κ 4) =
Z
2 0
Z2
(7)
(7) 式表明, 如在负载 Z 2 前接入一段长度为 Κ 4, 特征阻抗为 Z 0 传输线, 即能将 Z 2 转换成
Z (Κ 4)。
3 阻抗匹配及其等效网络
对于 R F 功率源, 其源阻抗 Z s 一般都设计为 50 8 (或 75 8 ) , 并通过相应特征阻抗 Z 0 = Z s 的传输线将电功率传递到负载 Z 2 上。这时从 R F 源输出端看向负载的阻抗可由 (6) 式求得, 此
第 24 卷 第 3 期 中 国 激 光
1997 年 3 月
CH IN ESE JOU RNAL O F LA SER S
V o l. A 24, N o. 3 M a rch, 1997
R F 激励 CO 2 激光器中的阻抗匹配分析
王又青 安承武 李再光
(华中理工大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074)
Z
3 in
(9)
即有
Z2 + Z0 +
j Z 0 tgΒz j Z 2 tgΒz
3
=
1
要使 (9) 式成立, 就必须有 Z 2 = Z 0。但实际上负
射频功放输入阻抗匹配
射频功放输入阻抗匹配
在射频放大器中，输入输出都需要良好的匹配才能稳定工作。
输入端口的阻抗匹配可以减小反射损耗，降低对外部环境变化的敏感度。
实现射频功放输入阻抗匹配的方法有以下几种：
- 使用外电路的电感、电容、电阻来匹配，包括分布电容、引线电感等参数。
- 在输入输出端口使用阻抗稳定网络，如衰减器、匹配网络等。
- 使用阻抗匹配网络来提高输入输出端口的阻抗匹配，减小反射损耗，提高稳定性。
- 在射频放大器中加入调谐电路，可以对频率进行调节，提高放大器在特定频率范围内的稳定性。
在进行射频功放输入阻抗匹配时，需要根据具体的应用场景和要求选择合适的匹配方法。
射频实验报告
,
1/rce+1i.*w(index)*cbc*(1+gm*rbe+j.*w(index)*cbe*rbe)./(1+j.*w(index) *ct*rbe) ]; %H matrix of transistor yt=[ transistor yp=yt+yr;%Y matrix of parallel net ap=[ parallel net -yp(2,2)./yp(2,1) -det(yp)./yp(1,1) , , -1./yp(2,1); -yp(1,1)./yp(2,1)];%A matrix of 1/ht(1,1) ht(2,1)/ht(1,1) , , -ht(1,2)/ht(1,1); det(ht)/ht(1,1)];%Y matrix of
二、 实验原理：
由已知的������0 = 75������, ������������ = 50������, ������������ = 40������可以求出反射系数，然后 根 据 反 射 系 数 输 入 阻 抗 然 后 得 出 输 入 端 的 电 压 ������������������ ， 然 后 根 据 V d = ������ +������ ������������������ 1 + Γ 0 ������ −������ 2������������ , ������ + =
������������������ (������ ������������������ +Γ 0 ������ −������������������ )
得出。
三、 实验代码：
z0 = 75; zg = 50; zl = 40; Vg = 5; vp = 0.5*3.0*10^8; f = 10^9; l = vp/f; d = l*10; k = 2*pi/l; rf0 = (zl-z0)/(zl+z0) Zin = (z0*(1+rf0*exp(-2*1j*k*d))/(1-rf0*exp(-2*1j*k*d))) Vin = Zin*Vg/(Zin+zg) vi = Vin/(exp(1j*k*d)+rf0*exp(-1j*k*d)) vr = vi*rf0
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华南理工大学实验报告
课程名称射频电路与天线实验
电信学院专业班
姓名（15）学号2005302×××
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个驻波比的方法。
二．实验内容
测量失配负载和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（40dB衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHz）。
按图6-4 连接实验装置，反射电桥的测量端首先不接负载（开路），用频谱分析仪测量并按表6-1 中记录曲线1的数据（图6-6）。
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。
图6-4 测量端开路
（2）在反射电桥的测量端接上失配负载（75欧），如图6-5.
图6-5 测量端接失配负载
用AT5010 测得曲线2，如图6-3所示，在表6-1中记录数据。
两曲线的差值d 即代表失配情况下的反射损耗L1.
图6-6 反射电桥的测量曲线
（3）在负载与反射电桥间加入阻抗转换器惊醒阻抗匹配，如图6-7所示，重复2，得到新曲线与曲线1的差值可得端接匹配负载情况下的反射损耗L2.
图6- 7 加入阻抗变换器后的连接图
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。