微波仿真实验报告 北邮
北邮微波技术实验报告
一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理，掌握微波的基本特性。
2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。
3. 通过实验操作，验证微波技术在实际应用中的效果。
二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。
本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。
三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验（1）测量微波传播速度：通过测量微波信号在实验装置中的传播时间，计算微波在空气中的传播速度。
（2）测量微波衰减：利用微波信号源和功率计，测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。
（3）测量微波反射系数：通过测量微波信号在实验装置中的反射强度，计算微波的反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验（1）微波移相器：通过调整移相器的相位，观察微波信号在输出端的变化。
（2）微波衰减器：通过调整衰减器的衰减量，观察微波信号在输出端的变化。
（3）微波定向耦合器：通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出，验证其功能。
3. 微波电路搭建实验（1）搭建微波滤波器：利用微波元件和器件，搭建一个微波滤波器，并测试其性能。
（2）搭建微波天线：利用微波元件和器件，搭建一个微波天线，并测试其增益。
五、实验步骤1. 微波基本特性实验（1）连接实验装置，确保连接正确。
（2）开启微波信号源，设置合适的频率和功率。
（3）测量微波传播速度、衰减和反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验（1）连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。
（2）调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数，观察微波信号在输出端的变化。
3. 微波电路搭建实验（1）根据设计要求，搭建微波滤波器和天线。
（2）测试微波滤波器和天线的性能。
六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验（1）微波传播速度：根据实验数据，计算微波在空气中的传播速度，并与理论值进行比较。
微波仿真实验报告
北京邮电大学微波仿真实验报告姓名：学号：班级：院系：一、实验目的1、了解ADS微波仿真软件的使用2、用ADS软件，观察不同的传输线及微波器件的Sminth圆图和S参数。
二、实验要求FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.021．Linecal的使用a)计算FR4基片的50欧姆微带线的宽度b)计算FR4基片的50欧姆共面波导（CPW）的横截面尺寸（中心信号线宽度与接地板之间的距离）2．分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上，仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
理想传输线微带传输线分析：四分之一波长开路线具有“开路变短路”的作用。
3．分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上，仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长短路线的性能参数，工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
理想传输线微带传输线分析：四分之一波长短路线具有“短路变开路”的作用。
综上可知：四分之一波长传输线具有“阻抗倒置”的作用。
4．分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上，仿真一段特性阻抗为50欧姆二分之波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
短路传输线微带传输线分析：二分之一波长开路线阻抗不变，所以开路经阻抗变换后还是开路。
5．分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上，仿真一段特性阻抗为50欧姆二分之波长短路线的性能参数，工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
理想传输线微带传输线先计算分析：二分之一波长短路线阻抗不变，所以所以短路经阻抗变换后还是短路。
综上可知：二分之一波长传输线具有“阻抗还原”的作用。
6．用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆，仿真S参数，给出-20dB带宽特性，工作频率为1GHz。
带宽B=m1-m2=200.0 MHz7．用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆，仿真S 参数，给出-20dB带宽特性，工作频率为1GHz，分析7 和8结果。
微波技术实验报告北邮
微波技术实验报告北邮一、实验目的本实验旨在使学生熟悉微波技术的基本理论，掌握微波器件的测量方法，并通过实际操作加深对微波信号传输、调制和解调等过程的理解。
通过实验，学生能够培养分析问题和解决问题的能力，为将来在微波通信领域的工作打下坚实的基础。
二、实验原理微波技术是利用波长在1毫米至1米之间的电磁波进行信息传输的技术。
微波具有较高的频率和较短的波长，因此能够实现高速数据传输。
在实验中，我们主要研究微波信号的产生、传输、调制和解调等基本过程。
三、实验设备1. 微波信号发生器：用于产生稳定的微波信号。
2. 微波传输线：用于传输微波信号。
3. 微波调制器：用于对微波信号进行调制，实现信号的传输。
4. 微波解调器：用于将调制后的信号还原为原始信号。
5. 微波测量仪器：包括功率计、频率计等，用于测量微波信号的参数。
四、实验内容1. 微波信号的产生与测量：通过微波信号发生器产生微波信号，并使用频率计测量信号的频率。
2. 微波信号的传输：利用微波传输线将信号从一个点传输到另一个点，并观察信号的衰减情况。
3. 微波信号的调制与解调：使用调制器对微波信号进行调制，然后通过解调器将调制后的信号还原。
4. 微波信号的传输特性分析：分析不同条件下微波信号的传输特性，如衰减、反射、折射等。
五、实验步骤1. 打开微波信号发生器，设置合适的频率和功率。
2. 将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端。
3. 测量传输线上的信号强度，并记录数据。
4. 将调制器连接到传输线的输出端，对信号进行调制。
5. 将调制后的信号通过解调器还原，并测量解调后的信号参数。
6. 分析信号在不同传输条件下的特性，如衰减系数、反射率等。
六、实验结果通过本次实验，我们成功地产生了稳定的微波信号，并测量了其频率和功率。
在传输过程中，我们观察到了信号的衰减现象，并记录了不同传输条件下的信号强度。
通过调制和解调过程，我们验证了微波信号的可调制性和可解调性。
北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播)
电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、 实验目的（1）掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。
（2）了解水平面接收天线方向性的测量方法。
二、 实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。
三、 实验原理及步骤对于辐射波传输方式，最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线方向函数及方向图。
1．系统组成图1-1 系统组成原理框图2．喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭，原因是其匹配较好而效率接近100%（G ≈D ）。
但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布，虽然其辐射主向仍是口径面法线方向（波导轴线方向），但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。
可用以下公式进行估算：E 面（yoz 面）主瓣宽度bE λθ5325.0= （1-1）H 面（xoz 面）主瓣宽度15.0802a H λθ= （1-2）方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）211451.0λπb a D = （1-3）图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。
具体参数喇叭口径1a =5.5λ，1b =2.75λ；波导口径a=0.5λ,b=0.25λ；虚顶点至口径面距离ρ＝2ρ＝6λ。
1 Array图1-2 角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图：图1-3 实验所用喇叭天线3．测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。
测量时改变接收喇叭天线的方位角，可测出喇叭天线水平面的方向性（按接收到信号的强弱）。
严格的测量应在微波暗室中进行，这样可以消除反射波影响。
但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也可略去，因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。
测天线方向图应有专用天线转台，它有精确的角度（水平面方位角，垂直面俯仰角）刻度指示。
本实验主要测水平面即方位方向性。
四、实验内容及数据处理（1）微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db : 26.33 -6.0db : 39.82 -10.0db : 54.30 -15.0db : 225.13五、心得体会本实验即天线与电波传播实验由老师演示，我们只需了解其原理并会分析其数据即可。
北邮微波实验报告
北邮微波实验报告北邮微波实验报告引言：微波技术是现代通信领域的重要组成部分，其在无线通信、雷达探测、卫星通信等方面发挥着重要作用。
本次实验旨在通过对微波的实际操作，深入了解微波的特性和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解微波的基本特性和传输原理；2. 掌握微波实验仪器的使用方法；3. 学习微波的传输线特性及其在微波系统中的应用。
二、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，具有较高的频率和较短的波长。
微波的传输线主要包括同轴电缆和微带线两种，其特性阻抗和传输损耗与频率、材料和结构参数有关。
三、实验步骤1. 实验仪器准备：将微波发生器、功率计、频谱分析仪等仪器连接好，确保仪器间的连接正确可靠。
2. 测量微波信号的功率：使用功率计对微波信号的功率进行测量，记录下测量结果。
3. 测量微波信号的频谱：使用频谱分析仪对微波信号的频谱进行测量，观察并记录下频谱特性。
4. 测量微波传输线的特性阻抗：将微波传输线连接好，通过测量反射系数和传输系数等参数，计算出传输线的特性阻抗。
5. 测量微波传输线的传输损耗：通过测量微波信号在传输线中的衰减量，计算出传输线的传输损耗。
6. 分析实验结果：根据实验数据，分析微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等数据。
根据实验结果可以得出以下结论：1. 微波信号的功率与输入功率之间存在一定的关系，可以通过功率计进行测量和调整。
2. 微波信号的频谱特性与信号的频率和幅度有关，可以通过频谱分析仪进行测量和分析。
3. 微波传输线的特性阻抗与线路结构和材料参数有关，可以通过测量反射系数和传输系数等参数进行计算。
4. 微波传输线的传输损耗与线路长度和材料损耗有关，可以通过测量微波信号在传输线中的衰减量进行计算。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微波的特性和应用，并掌握了微波实验仪器的使用方法。
北邮电磁场与微波实验天线部分实验报告一
信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告实验一网络分析仪测量阵子天线输入阻抗一、实验目的：1.掌握网络分析仪校正方法2.学习网络分析仪测量振子天线输入阻抗的方法3.研究振子天线输入阻抗随阵子电径变化的情况（重点观察谐振点与天线电径的关系）二、实验步骤：（1）设置仪表为频域模式的回损连接模式后，校正网络分析仪；（2）设置参数并加载被测天线，开始测量输入阻抗；（3）调整测试频率寻找天线的两个谐振点并记录相应阻抗数据；（4）更换不同的电径（对应1mm, 3mm, 9mm）的天线，分析两个谐振点的阻抗变化情况；（5）设置参数如下：BF=600MHz，△F=25MHz，EF=2600MHz，n=81（6）记录数据在smith圆图上的输入阻抗曲线上，曲线的左端输入阻抗虚部为0的点为二分之一波长谐振点，曲线的右端输入阻抗虚部为0的点为四分之一波长谐振点。
记录1mm，3mm，9mm天线的半波长和四分之一波长的谐振点。
三、实验数据：1、直径=1mm时：四分之一波长谐振点为662.3-13j二分之一波长谐振点为38.43-3.68j实验图示如下：2、直径=3mm时：二分之一波长谐振点为32.71-1.5j 四分之一波长谐振点为284.9-3.31j实验图示如下：3、直径=9mm时：二分之一波长谐振点为26.62-1.44j 四分之一波长谐振点为131.8-2.16j实验图示如下：四、分析结果实际测量结果与理想的阻抗图仍有一定差别，理想状态下，天线的阻抗原图应该是一个中心在正实轴某处的一个规则的圆，但实际结果发现天线的阻抗原图不是很规则，随着频率的增加，其阻抗特性成非线性变化。
由实验结果可以看出，对于相同材质，振子天线的直径越粗，谐振点输入阻抗越小，网络反射系数越小，回波损耗越小，越容易和馈线匹配，天线的工作频率范围就越宽。
天线的阻抗随着频率的变化不断变化，频率范围为600KHz～2600KHz，变化规律为：前20个点基本不变，后面的点基本随着频率的增加而增加。
北邮实验报告微波
北邮实验报告微波引言微波是一种电磁波，其波长介于红外线和无线电波之间，频率范围在0.3GHz到300GHz之间。
在通信、雷达、烹饪和科学研究等领域中都有广泛的应用。
在本次北邮实验中，我们将对微波进行详细的实验研究，包括微波的产生、传播和接收等方面。
实验目的本次实验的目的是通过实际操作，深入了解微波的特性和应用，掌握微波的基本原理和实验技巧。
实验步骤1. 微波的产生在实验室中，我们使用了一台微波产生器作为实验的起点。
首先，将微波产生器连接到电源上，调节频率和功率到所需的数值。
然后，将微波产生器的输出端连接到实验室的微波传输线上。
2. 微波的传播在传输线的一端，将一根微波天线连接到传输线上。
通过在传输线上调整微波的传播路径、角度和长度，我们可以实现微波的传输和转换。
在传播过程中，我们还观察了微波的反射和折射现象。
3. 微波的接收在传播线的另一端，将一个微波接收器连接到传输线上，以接收并测量传输线上的微波信号。
在接收过程中，我们还研究了微波信号的幅度、频率和相位等特性。
4. 微波的应用在实验的最后阶段，我们探索了微波在通信和雷达系统中的应用。
通过调整频率和功率，我们成功地传输了一个数字信号，并利用雷达系统测量了一个静止目标的距离和速度。
实验结果通过本次实验，我们获得了如下的实验结果：1. 微波产生器的频率和功率对微波的传播和接收都具有重要影响。
调节频率和功率可以改变微波信号的强度和特性。
2. 微波在传输线上的传播路径、角度和长度都会对微波信号的幅度、相位和频率产生影响。
合理地设计和构造传输线可以提高微波的传输效率和保真度。
3. 微波信号的接收和测量需要高灵敏度和高精度的微波接收器和测量仪器。
合理调节接收器的参数可以获得准确的微波信号值。
4. 微波在通信和雷达系统中具有重要的应用。
利用微波技术，可以实现远距离的无线通信和精确测量目标的位置和速度。
结论通过本次实验，我们全面了解了微波的特性和应用。
微波是一种重要的电磁波，具有很多优良特性，如高速传输、高精度测量和无线通信等。
北邮微波仿真实验报告最新
微波仿真实验报告班级：17班学号：姓名：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。
b5E2RGbCAP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。
p1EanqFDPw2. 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。
DXDiTa9E3d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。
RTCrpUDGiT四、实验步骤1.建立新工程，确定工程频率，步骤同实验1的1-3步。
2.将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Y-Smith导纳图上，步骤类似实验1的4-6步。
3.设计单支节匹配网络，在圆图上确定分支z与负载的距离d以及分支线的长度1，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
北邮电磁场与微波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告实验题目：微波器件设计与仿真班级：姓名：学号：日期：2016.5.18实验二分支线匹配器一、实验目的1.掌握支节匹配器的工作原理2.掌握微带线的基本概念和元件模型3.掌握微带分支线匹配器的设计与仿真二、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。
2.将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Y-Smith导纳图上，步骤类似实验1的4-6步。
3.设计单支节匹配网络，在圆图上确定分支z与负载的距离d以及分支线的长度1，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
北邮通信工程微波实验报告
本次分支线匹配器实验是微波第一次实验，由于基础知识不牢固和对软件不太熟悉，实验 做得磕磕绊绊，但通过我不断复习、反思、改正，实验的结果还是令人满意的。
这次实验中，我对书本上介绍的单支节匹配和双支节匹配进行了仿真。随着工作频率的提 高及相应波长的减小，集总参数元件的寄生参数效应就会变得明显，当波长明显小于典型的电 路元件长度时，分布参数元件得到了广泛的应用。此时，实现阻抗匹配需要在负载和传输线之 间并联或串联分支短截线，代替分立元件。阻抗匹配通常是为了获得最大传输功率，改善系统 的信噪比，在功分网络中降低振幅相位误差。
图 1.9 调谐界面 在 Graph 中，点菜单栏的 Tune 图标，会出现上图 Variable Tuner 的方框，在里面移动调谐 变量的箭头，观察图的变化，选择最佳的值，使输入端口的反射系数幅值在中心频率 2GHz 处 最低。 调谐前后的反射系数如图 1.10 所示，粉红色为调谐前的反射系数，蓝色为调谐后反射系数。
电磁场与微波技术实验报告
由以上的分析与计算，可绘制电路图，如图 1.5 所示。PORT1 表示端口，输入阻抗Zin 75 ； TL1 表示传输线特性阻抗 Z0 75 ；TL3 为 T 型接头，其分支的作用；MLEF(TL4)为终端开路 微带线，作为并联的单支节线，其宽度和长度为计算得出的值。MLIN(TL2)为传输线，长度为 之前计算得到值。RL1 为电感电阻串联器件，表示负载阻抗 ZL (64 j35) ，最后接地。MSUB 表示介质基片。
3、思考题 如果不考虑微带线不均匀性模型如 T 型接头、阻抗跳变器等，仿真的结果有何变化？分析
变化的原因。
答：除去 T 型接头后，双支节匹配的电路图如下图所示：
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电磁场与微波技术实验报告
微波阻抗匹配
北京邮电大学射频与微波实验报告学院：信息与通信工程学院班级：学号：课题：阻抗匹配结构设计班内序号：学生姓名：目录一．设计要求及说明---------------------------------3二．输入阻抗匹配-------------------------------3设计思路（一）原理图（二）Smith图（三）原理图参数获取步骤（四）反射系数图及结论三．输出阻抗匹配-------------------------------5设计思路（一）原理图（二）Smith图（三）原理图参数获取步骤（四）反射系数图及结论四．总结和心得---------------------------------7一．设计要求及说明给定Z out =17.871+j*8.288 ΩZ in= 4.7+j *5Ω匹配至50Ω传输线，要求工作频带在2550MHz到2700MHz，在工作频带内最大反射系数小于等于1/3。
说明：实验中，用AWR软件进行仿真分析，仿真时频率选取2625MHz，为频率范围中间值。
二．输入阻抗匹配Z in设计思路：仿真实验发现，输入阻抗不能直接匹配到50欧姆传输线，故首先匹配到20欧姆左右传输线，仿真过程采用Z01=21Ω，即原理图中Zin首先经过A2和A3匹配到21欧姆传输线，再经过A1匹配到50欧姆传输线。
（一）原理图：参数具体值是根据Smith图和仿真依次得到的。
为便于说明，标注了相关阻抗。
（二）Smith图：（三）结合上述2图，说明原理图中参数获取过程（1）根据Smith图，进行参数计算，首先由Simth图中A点匹配到B点，得到仿真参数[-27.53-(-51.66)]/2=12.065，并运行获得原理图中A2长和宽分别为：1.194mm和3.448mm。
（2）由Smith图中B点匹配到原点，即完全匹配，根据Smith图中C点，获得仿真参数[180-63.53]/2=58.235，运行计算得到原理图中A3长和宽分别为5.767mm和3.488mm。
微波仿真实验报告北邮分析
微波仿真实验实验报告学院：班级：学号：姓名：班内序号：指导老师：FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.02 第一次课作业1．了解ADS Schematic的使用和设置2．在Schematic里，分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH，仿真频率为（1Hz-100GHz），观察仿真结果，并分析原因。
3．Linecalc的使用a)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω微带线的宽度b)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω共面波导（CPW）的横截面尺寸（中心信号线宽度与接地板之间的距离）4．基于FR4基板，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数，中心工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分析原因。
5．基于FR4基板，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数，中心工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
分析：有仿真结果可以看出，四分之一波长开路线具有“开路变短路”的作用。
6．分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
扩展仿真频率（500MHz-50GHz），分析曲线。
●理想传输线●微带线7．分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路线的性能参数，工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
扩展仿真频率（500MHz-50GHz），分析曲线变化原因。
●理想传输线●微带线分析：四分之一波长短路线具有“短路变开路”的作用。
北邮微波仿真实验报告
北邮微波仿真实验报告一、实验介绍本实验是北邮无线通信专业课程中的微波仿真实验，通过使用射线追踪软件CST Studio Suite对微波器件进行仿真，从而掌握基本的微波设计流程和仿真分析技术。
实验内容包括但不限于：•单模矩形波导五分之一波长变压器•微带线谐振器•微带线带阻滤波器二、实验步骤1. 单模矩形波导五分之一波长变压器仿真流程1.画出五分之一波长变压器的示意图，并确定所需参数。
2.使用CST Studio Suite建立仿真模型，设置仿真参数和求解器。
3.将波导的端口设置为微波源，并设置合适的激励条件。
4.运行仿真模拟，查看仿真结果并分析。
结果分析根据仿真结果，得出五分之一波长变压器的传输系数和反射系数，并将其绘制出来。
可以看出，在设计频率附近，反射系数小于-30dB，传输系数接近1，达到了较好的设计效果。
2. 微带线谐振器仿真流程1.画出微带线谐振器的示意图，并确定所需参数。
2.使用CST Studio Suite建立仿真模型，设置仿真参数和求解器。
3.将该谐振器的端口设置为微波源，并设置合适的激励条件。
4.运行仿真模拟，查看仿真结果并分析。
结果分析根据仿真结果，可得到该微带线谐振器的中心频率、带宽和功率传输系数。
在设计频率附近，此谐振器的功率传输系数接近1，带宽较窄，能够实现较好的谐振效果。
3. 微带线带阻滤波器仿真流程1.画出微带线带阻滤波器的示意图，并确定所需参数。
2.使用CST Studio Suite建立仿真模型，设置仿真参数和求解器。
3.将该带阻滤波器的端口设置为微波源，并设置合适的激励条件。
4.运行仿真模拟，查看仿真结果并分析。
结果分析根据仿真结果，得到该微带线带阻滤波器的中心频率、带宽和传输系数，并将其绘制出来。
可以看出，在设计频率处，该滤波器的传输系数小于-30dB，能够很好地实现带阻效果。
三、总结通过本次实验，我深入了解了微波电路设计的基本流程和仿真分析技术，在实践中提升了自己的设计能力和仿真模拟技能，对微波电路设计领域有了更深入的认识。
北邮微波仿真实验报告
微波仿真课（3）FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.02第三次课作业Momentum1．在FR4基板上分别仿真四分之一波长开路线，四分之一波长短路线，二分之一波长开路线和二分之一波长短路线，中心工作频率为1GHz，并与Schematic仿真结果比较。
仿真的频率: 0-3GHz.1）λ/4微带传输线短路仿真1.1）通过linecalc计算出λ/4电长度，特征阻抗50欧微带线参数1.2）将微带线置于原理图中1.3）将微带线置于版图中，通过打孔以实现接地，实现短路1.4）λ/4短路仿真结果分析1.5）原理图仿真结果1.6）仿真结果分析对于1Ghz中心工作频率的λ/4微带线，2Ghz对应λ/2电长度，相当于阻抗还原，即为短路点，而3Ghz相当于阻抗倒置，相当于由短路点倒置为开路点。
2Ghz为一个周期，所以仿真频率为0到3Ghz，在频谱特性图中将能看到一个半周期循环，而由于微带线存在损耗，所以在史密斯原图中观察反射系数，将能看到约一个半周期的螺旋线，频率越大，损耗越大，反射系数模值越小。
将schematic中仿真所得结果与Momentum中仿真所得结果进行比较，发现蓝线与红线几乎是重合的,仅存在很小的误差，是因为用Momentum仿真在绘制FR4基板时会偶尔有小的误差出现。
2）λ/4微带传输线开路仿真2.1）通过linecalc计算出λ/4电长度，特征阻抗50欧微带线参数2.2）将微带线置于原理图中2.3）将微带线置于版图中，实现开路2.4）λ/4开路仿真结果分析2.5）原理图仿真结果2.6）仿真结果分析对于1Ghz中心工作频率的λ/4微带线，2Ghz对应λ/2电长度，相当于阻抗还原，即为开路点，而3Ghz相当于阻抗倒置，相当于由开路点倒置为短路点。
2Ghz为一个周期，所以仿真频率为0到3Ghz，在频谱特性图中将能看到一个半周期循环，而由于微带线存在损耗，所以在史密斯原图中观察反射系数，将能看到约一个半周期的螺旋线，频率越大，损耗越大，反射系数模值越小。
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信息与通信工程学院电磁场与微波技术实验报告实验二微带分支线匹配器实验目的1．熟悉支节匹配器的匹配原理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实验原理1.支节匹配器支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），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。
单支节匹配器：调谐时，主要有两个可调参量：距离d和分支线的长度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Y是0+B形式，即=0+B，其中0=1/0 。
并联开路或短路分支线的作用是抵消Y的电纳部分，使总电纳为0 ，实现匹配，因此，并联开路或短路分支线提供的电纳为−B，根据该电纳值确定并联开路或短路分支线的长度l，这样就达到匹配条件。
双支节匹配器：通过增加一支节，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（注意双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。
2.微带线微带线是有介质(>1) 和空气混合填充，基片上方是空气，导体带条和接地板之间是介质，可以近似等效为均匀介质填充的传输线，等效介质电常数为，介于1和之间，依赖于基片厚度H和导体宽度W。
而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为、基片厚度H和导体宽度W有关。
实验内容已知：输入阻抗 Zin=75Ω负载阻抗 Zl=（64+j35）Ω特性阻抗 Z0=75Ω介质基片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=1/4λ，两分支线之间的距离为d2=1/8λ。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化。
实验步骤1．根据已知计算出各参量，确定项目频率。
3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
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微波仿真实验实验报告题目：微波仿真实验学院：电子工程学院班级：姓名：学号：2013xxxxxx微波仿真课（1）一、实验要求：1.了解ADS Schematic的使用和设置。
打开ADS软件（2009版本），选择“以管理员身份运行”，新建工程并命名，新建Schematic窗口。
截图如下：2.在Schematic里，分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH，仿真频率为（1Hz-100GHz），观察仿真结果，并分析原因。
①理想电容20pF，仿真频率为（1Hz-100GHz）：电路图：对数曲线：分析：由计算可知：S11=Z/Z+2 S12=2/Z+2,该网络互易对称可知S21=S12, S22=S11, Z=1/jωC, 随着频率的增加，S11=Z/Z+2将会减小，最终趋向于0，即-70db, S12=2/Z+2，f=1HZ时，Z趋近于无穷，S12趋近于0，即1db, f逐渐增大到100GHZ时，Z=1, S12=1/3，仍然接近于0，即1db。
②理想电感5nH，仿真频率为（1Hz-100GHz）：电路图：史密斯圆图：对数曲线：分析：由计算可知：S11=Z/Z+2 S12=2/Z+2。
由该网络互易对称可知S21=S12, S22=S11, Z=jωL, 随着频率的增加，S11=Z/Z+2将会增大，最终趋向于1，即0db, S12=2/Z+2将会随着频率的减小而减小，最终趋向于0，在图中即为-30db。
3.Linecalc的使用：a)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω微带线的宽度；将FR4基片的参数输入到Linecalc中，计算得到中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω微带线的宽度为1.543670mm，截图如下：b)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω共面波导（CPW）的横截面尺寸（中心信号线宽度与接地板之间的距离）。
将FR4基片的参数输入到Linecalc中，计算得到中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω共面波导（CPW）的中心信号线宽度为87.8355mm,与接地板之间的距离为5mm，截图如下：4.基于FR4基板，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数，中心工作频率为1GHz。
微波仿真实验报告(北邮)
北京邮电大学微波仿真实验报告实验名称：微波仿真实验姓名：刘梦颉班级：2011211203学号：2011210960班内序号：11日期：2012年12月20日一、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。
4、掌握ADS，通过SmithChart和Momentum设计电路并仿真出结果。
二、实验要求1、使用软件：ADS2、实验通用参数：FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.02特性阻抗：50欧姆3、根据题目要求完成仿真，每题截取1~3张截图。
三、实验过程及结果第一、二次实验实验一：1、实验内容Linecal的使用（工作频率1GHz）a)计算FR4基片的50欧姆微带线的宽度b)计算FR4基片的50欧姆共面波导（CPW）的横截面尺寸（中心信号线宽度与接地板之间的距离）2、相关截图（a）根据实验要求设置相应参数（b）根据实验要求设置相应参数实验二1、实验内容了解ADS Schematic的使用和设置2、相关截图：打开ADS软件，新建工程，新建Schematic窗口。
在Schematic中的tools中打开lineCalc，可以计算微带线的参数。
3、实验分析通过在不同的库中可以找到想要的器件，比如理想传输线和微带线器件。
在完成电路图后需要先保存电路图，然后仿真。
在仿真弹出的图形窗口中，可以绘制Smith图和S参数曲线图。
实验三1、实验内容分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上，仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
观察Smith圆图变化。
2、相关截图（1）理想传输线（2）微带线根据实验一计算50欧姆的微带线的长和宽，修改MLOC的参数。
3、实验分析由图可知，因为工作频率为1GHz和50欧姆阻抗，所以1GHz处为开路点，且在Smith圆图上曲线是在单位圆上。
微带线与理想传输线相比会存在误差，曲线并不是完全在单位圆上。
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微波仿真实验实验报告
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FR4基片：介电常数为4.4,厚度为1.6mm，损耗角正切为0.02 第一次课作业
1．了解ADS Schematic的使用和设置
2．在Schematic里，分别仿真理想电容20pF和理想电感5nH，仿真频率为（1Hz-100GHz），观察仿真结果，并分析原因。
3．Linecalc的使用
a)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω微带线的宽度
b)计算中心频率1GHz时，FR4基片的50Ω共面波导（CPW）的横截面
尺寸（中心信号线宽度与接地板之间的距离）
4．基于FR4基板，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数，中心工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith 圆图变化，分析原因。
5．基于FR4基板，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路CPW线的性能参数，中心工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith 圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
分析：有仿真结果可以看出，四分之一波长开路线具有“开路变短路”的作用。
6．分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
扩展仿真频率（500MHz-50GHz），分析曲线。
理想传输线
微带线
7．分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线，仿真一段特性阻抗为50Ω四分之一波长短路线的性能参数，工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
扩展仿真频率（500MHz-50GHz），分析曲线变化原因。
●理想传输线
●微带线
分析：四分之一波长短路线具有“短路变开路”的作用。
综上可知：四分之一波长传输线具有“阻抗倒置”的作用。
8．分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线，仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长开路线的性能参数，工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输
入阻抗，分析变化原因。
扩展仿真频率（500MHz-50GHz），分析曲线变化原因。
●理想传输线
●微带线
分析：二分之一波长开路线阻抗不变，所以开路经阻抗变换后还是开路。
9．分别用理想传输线和在FR4基片上的微带传输线，仿真一段特性阻抗为50Ω二分之一波长短路线的性能参数，工作频率为1GHz。
仿真频段（500MHz-3GHz）,观察Smith圆图变化，分别求出500MHz和2GHz的输入阻抗，分析变化原因。
扩展仿真频率（500MHz-50GHz），分析曲线变化原因。
●理想传输线
●微带线
分析：二分之一波长短路线阻抗不变，所以所以短路经阻抗变换后还是短路。
综上可知：二分之一波长传输线具有“阻抗还原”的作用。
第二次作业
1.用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆，仿真S参数，
给出-20dB带宽特性，工作频率为1GHz。
带宽B=m1-m2=200.0 MHz
2.用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆，仿真S
参数，给出-20dB带宽特性，工作频率为1GHz，比较分析题1和题2的结果。
带宽B=m2-m1=200.0 MHz
3. 设计一个3节二项式匹配变换器，用于匹配10欧姆到50欧姆的传输线，中心频率是1GHz ，该电路在FR4基片上用微带线实现，设计这个匹配变换器并计算1.0=Γm 的带宽，给出回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线，比较分析题2和题3的结果。
S(1,1)表示回波损耗，S（2,1）表示插入损耗。
带宽B=1.000 GHz
4.题3中，若用3节切比雪夫匹配变换器实现，比较同样情况下的带宽，回波
损耗和插入损耗与频率的关系曲线，比较分析题3和题4结果。
分析：相对3节二项式匹配变换器,3节切比雪夫匹配变换器的带宽显著增加，且回波损耗具有等波纹特性，插入损耗两者差别不大。
5. 对于一个负载阻抗Z L =60-j80欧姆，利用Smith Chart Utility 功能，分别设计并联短路单枝节和并联开路单枝节匹配，并将Smith Chart Utility 给出的匹配结果在Schematic 中仿真，给出1-3GHz 的回波损耗与频率的关系曲线，并给出1.0=Γm 的带宽。
并联短路单枝节
带宽B=m3-m1=200 MHz
并联开路单枝节
带宽B=m3-m1=200 MHz
6. 并联双枝节匹配电路，并联双枝节为开路，枝节之间相距λ/8，中心工作频率为2GHz,利用理想传输线，给出1-3GHz 的回波损耗与频率的关系曲线，并给出1.0=Γm 的带宽。
带宽B=m3-m1=40 MHz
第三次课作业
Momentum
1.在FR4基板上分别仿真四分之一波长开路线，四分之一波长短路线，二分之
一波长开路线和二分之一波长短路线，中心工作频率为1GHz，并与Schematic仿真结果比较。
仿真的频率: 0-3GHz.
四分之一开路
二分之一短路
二分之一开路
2.针对第1题，改变仿真的频率为: 0-40GHz，观察上述传输线的性能变化并
分析原因
四分之一波长短路线:
●四分之一波长开路线：
●二分之一波长开路线：
二分之一波长短路线：
分析：当仿真频率逐渐增大到40GHz时，传输线上的电压、电流幅度与相位相差很大，就必须考虑分布参数效应。
3.在Momentum 里，仿真一个大小为40mm*45mm端接3mm*1mm的负载（频
率:0.5-2.5GHz），结构如下：
求出f=1.6GHz的阻抗值，并在该频率下针对该负载分别设计并联开路单枝节和并联短路单枝节匹配到50Ω（如果中心频率出现偏移，试看能否通过调整传输线尺寸，将其性能调回1.6GHz），观察仿真结果，分析带宽性能。
并联开路单枝节
并联短路单枝节
4.用3题中的负载，在扫描的频率范围内，找出虚部为0的频率点，并在该频
率点用四分之一阻抗变换器实现匹配，并观察和分析仿真结果。
实验总结：
本次微波仿真实验我收获提高了很多，它是对理论计算的一种很好补充，从实验过程中能很明确地体会到，理论计算结果往往不是最佳结论，例如多节阻抗变换器理论计算值在带宽范围内并非等波纹波动，理论计算之后的值还不能直接应用到电路中，此时仿真就起到了优化设计的作用。
仿真由于采用了更加精准的计算，考虑了实际器件的传输特性，其利用的主要参数实际就是厂商提供的实际测试的散射矩阵值，因而比理论计算的误差会小，但仿真不能替代实际电路，仿真对分布参数的模拟是不完备的，因而其精准度还有待实际工程的检验。
微带分支线匹配器的设计加深了我对Smith圆图的理解，更加体会到圆图不仅是理论计算中强大而快捷的工具，也是仿真中必不可少的辅助。
实验中难点在于如何利用
方程绘制各种圆和标注阻抗点。
多节阻抗变换器是一种优点明显的变换器，仿真结果让我对切比雪夫变换的等波纹性有了更直观的理解。
我深深体会到，只有理解了设计的原理才能减少设计中的疑惑和错误。
通过这次试验，我对微波的理论知识有了更深入的了解，实验将理论联系实际，提高我的学习兴趣，帮助我更好的学习微波工程的课程。
而且在实验中学习的ADS软件的使用，这在以后的实习设计中也会有很大帮助。
这次的实验很有意义，虽然过程很艰辛，但是学到了很多东西，收获很多，希望之后的实验都能够有所收获，有所提高。