《微波技术与天线实验》2

合集下载

《微波技术与天线》实验指导书(DOC)

微波技术与天线实验指导书南京工业大学信息科学与工程学院通信工程系目录实验一微波测量系统的熟悉和调整 - 2 -实验二电压驻波比的测量 - 9 -实验三微波阻抗的测量与匹配 - 12 -实验四二端口微波网络阻抗参数的测量 - 17 -实验一微波测量系统的熟悉和调整一、实验目的1. 熟悉波导测量线的使用方法；2. 掌握校准晶体检波特性的方法；3. 观测矩形波导终端的三种状态（短路、接任意负载、匹配）时，TE10波的电场分量沿轴向方向上的分布。

二、实验原理1. 传输线的三种状态对于波导系统，电场基本解为(1) 当终端接短路负载时，导行波在终端全部被反射――纯驻波状态。

在x=a/2处其模值为：最大值和最小值为：(2) 终端接任意负载时，导行波在终端部分被反射――行驻波状态。

在x=a/2处由此可见，行驻波由一行波与一驻波合成而得。

其模值为：可得到最大值和最小值为：(3) 终端接匹配负载时，导行波仅有入射波而无反射波――行波状态。

其模值为由上述可知，在测量线的终端分别接上短路器、任意负载和匹配负载，移动探针位置，都可以观测到测量线中不同位置的电场强度（复振幅大小）对应的电流指示读数。

2. 由测量线的基本工作原理可知，指示器的读数1是探针所在处|E|对应的检波电流。

任一位置处|E|与I的对应关系应视检波晶体二极管的检波特性而定。

一般，这种关系可通过对二极管定标而确定。

所谓定标，就是找出电场的归一化值|E’|与I的对应关系。

我们知道，当测量线终端短路时：如果我们取任意一零点（波节点）作为坐标起始位置，且坐标用d表示，则：晶体二极管上的检波电压u正比于探针所在处|E’|。

所以上式可用u的归一化值u’来表示。

即：晶体二极管的检波电流I与检波电压u之间的关系为：式中c为比例常数，n为检波率。

式中c’为比例常数。

3. 当测量线的探针插入波导时，在波导中会引入不均匀性，从而影响系统的工作状态。

探针在开槽线中与电场耦合，其效果相当于在等效传输线上并联了一个探针支路。

微波技术与天线课件15-(2)全篇

（2）插入相移
插入相移定义为b2（2端口的输出）与a1 （1端口的输如）的相位差，即
即插入相移就是网络传输系数的辐角。
双口无耗的特性参数
（3）插入驻波比
插入驻波比定义为网络输出端接匹配负载时，
网络输入的驻波比。此时，由于
in S11
L因此0
因此，插入主波比为：
双口无耗的特性参数
（4）网络插入衰减LI
若拐角接匹配负载：
则：=S11
1 5
PL P0 (1 | |2 ) 0.8P0
结论：采用直角拐角网络时，它的反射功率是原功率的百分之二十，损耗比较大。
三、双端口元件（信号变换元件）
信号变换元件的种类最多，我们将选典型的给以讨论 1．膜片
膜片可分成感性膜片、容性膜片和谐振窗。
jB
容性膜片：
| S11 | e j11 | S12 | e j12 e | S21 | e j21 | S22 | e j22 由此可得 e j11e j12 e e j21e j22
由此可得： 12 21 (11 22 )
双口网络，定义特征相位：
不变，是常数。
双口无耗网络行列式
2、双口无耗网络行列式无耗网络：网络内部为无耗媒质，并且导体是理想导体，网络不损耗功率，输入功率等于输出功率，这种网络称为无耗网络，反之为有耗网络。
(窗的特性阻抗等于波导主模的特性阻抗，它在概念
上有力地说明：有障碍未必有反射)。
a`
1 2
l
b`
b
谐振窗 Z0 Z'0
a
三、信号变换元件
2. 相移器和衰减器
相移器和衰减器是最基本的两种元件，它们可以起调节相移和衰减的作用。

微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案

微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案
word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案word格式可编辑专业知识整理分享微波技术与天线第二版刘学观课后习题答案

实验三和差器的测量 2

太原理工大学现代科技学院微波技术与天线课程实验报告专业班级学号姓名指导教师实验名称和差器的测量同组人专业班级学号姓名成绩和差器是一个四端口网络，外形似两个T 字，故有双T 和魔T 之称。

一种同轴和差器是由一个两路功分器与一个平衡器对接组成，两对接处呈两个输入/输出口。

功分器的一路称和支路，平衡器的一路为差支路。

当两路信号由两个输入/输出口输入时，和支路输出为两信号的和，差支路输出的两信号的差。

而当信号由和支路输入时，信号分为两路由输入/输出口输出，两路信号是同相的，信号不到差支路。

当信号由差支路输入时，信号分为两路由输入/输出口输出，两路信号是反相的，信号不到和支路。

和差器的和与差两路之间的隔离度是关键的指标，又称共模抑制比。

因为两路信号很难真正的消到零，通常只能消到-30~-40dB 。

一、实验目的了解和差器的外部特征，知道各项指标的测量方法。

二、实验准备 PNA362X 及全套附件，两路功分器一只，负载两只。

按功分器的使用频率设置扫频方案。

点数不要超过21点，否则数据太多。

三、测量步骤 1、驻波比测量仪器按上图测回损连接，电桥测试端口街上双阳连接器一只，即以双阳为新的测试端口，按执行键校开路；在双阳口上接上阴短路器，按执行键校短路；拔下短路器，接上和支路输入插座，其他支路端接匹配负载。

此时屏幕上已出现输入阻抗轨迹，看不清时可按↓键换挡；按菜单键，选驻波返回。

看不清是可按↓键换挡；将差支路接到电桥上，和支路改接负载，其他不变。

记录。

2、插损的测量……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………一起按测插损连接，在仪器输入与输出口上各接一根短电缆。

两电缆末端各接一只10dB衰减器，再用一个双阴连接起来；按执行键校直通，拔下双阴，将两根电缆带衰减器的一端，分别接到和差器的和支路与差支路。

《微波技术与天线》第二章传输线理论part1

2/7/2019 8
引言
分布电路参数模型
相同的传输线，虽然不同频率、不同几何长度，但电长度相同，都属于长线。
3 2 1 0 -1 -2 -3
3 2 1 0 -1 -2 -3
t=0
t＝0
V(z,t)
V(z,t)
z, m 图2-1 10MHz信号的电压分布
0
10
20
30400123
4
z,cm 图2-2 10GHz信号的电压分布
2/7/2019 7
边界条件
引言
分布电路参数模型
1、长线的概念

长线—— 传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值＞＞1 或≈1 的传输线。
l / 0.1
短线——传输线的几何长度<<线上传输电磁波的波
长。
l / 0.1
举例：频率为50Hz、 λ=6000km的交流电，1000m场的输电线<<λ（电长度为0.000167<0.1）------短线 10GHz的电磁波，λ=3cm，5cm长的传输线与波长相当（电长度为1.67 >0.1 ）------长线
2/7/2019
23
均匀传输线方程及其解
已知终端边界条件（z=0、U(0)=UL、I(0)=IL ）
1 A 1 2 (U L Z 0 I L ) U L , RL 1 A2 (U L Z 0 I L ) I L 2
1 1 z z U ( z ) ( U Z I ) e ( U Z I ) e L 0 L L 0 L 2 2 1 1 z (U L Z 0 I L )e (U L Z 0 I L )e z I ( z ) 2Z 0 2Z 0 U ( z ) U L chz I L Z 0 shz I ( z ) I chz U L shz L Z0

南昌大学微波技术与天线实验报告

实验报告实验课程：微波技术与天线学生姓名：学号：专业班级：2011年 6月3日目录实验一微波测量系统的认识及功率测量实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算实验三微波驻波比、反射系数及阻抗特性测量、分析和计算实验四微波网络参数的测量、分析和计算实验一微波测量系统的认识及功率测量一、实验目的：（1）熟悉基本微波测量仪器；（2）了解各种常用微波元器件；（3）学会功率的测量。

二、实验内容：1、基本微波测量仪器微波测量技术是通信系统测试的重要分支，也是射频工程中必备的测试技术。

它主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量。

微波信号特性参量主要包括：微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等。

微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。

测量的方法有：点频测量、扫频测量和时域测量三大类。

所谓点频测量是信号只能工作在单一频点逐一进行测量；扫频测量是在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；时域测量是利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。

图1-1 是典型的微波测量系统。

它由微波信号源、调配器/ 衰减器/隔离器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。

图1-1 微波测量系统2、常用微波元器件简介微波元器件的种类很多，下面主要介绍实验室里常见的几种元器件：（1）检波器（2）E-T 接头（3）H-T 接头（4）双T 接头（5）波导弯曲（6）波导开关（7）可变短路器（8）匹配负载（9）吸收式衰减器（10）定向耦合器（11）隔离器3、功率测量按图1-1 所示连接微波测量系统，在终端处接上微波小功率计探头，接通电源开关，调整衰减器，观察微波功率计指示并作相应记录。

三、实验数据及处理1、实验数据如下表：2、衰减器指示与功率指示的关系曲线四、思考题简述微波小功率计探头的工作原理。

微波技术与天线仿真实验报告.docx

微波技术与天线仿真实验报告.docx《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验⼆H⾯T型波导分⽀器设计⼀．仿真实验内容和⽬的使⽤HFSS设计⼀个带有隔⽚的H⾯T型波导分⽀器,⾸先分析隔⽚位于T型波导正中央,在8~10GHz的⼯作频段内,波导输⼊输出端⼝的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz时波导表⾯的电场分布；然后通过参数扫描分析以及优化设计效⽤分析在10GHz处输⼊输出端⼝的S参数随着隔⽚位置变化⽽变化的关系曲线；最后利⽤HFSS优化设计效⽤找出端⼝三输出功率是端⼝⼆输出功率两倍时隔⽚所在位置。

⼆．设计模型简介整个H⾯T型波导分为两个部分：T型波导模型,隔⽚。

见图1。

图1三．建模和仿真步骤1.运⾏HFSS并新建⼯程,把⼯程另存为Tee.hfss。

2.选择求解类型：主菜单HFSS→solution type→driven modal,设置求解类型为模式驱动。

3.设置长度单位：主菜单modeler→units→in,设置默认长度单位为英⼨。

4.创建长⽅体模型1）从主菜单选择draw→box,进⼊创建长⽅体模型的⼯作状态,移动⿏标到HFSS⼯作界⾯的右下⾓状态栏,在状态栏输⼊长⽅体的起始点坐标为（0,-0.45,0）,按下回车键确认之后在状态栏输⼊长⽅体的长宽⾼分别为2,0.9,0.4。

2）再次按下回车键之后,在新建长⽅体的属性对话框修改物体的位置,尺⼨,名称,材料和透明度等属性。

在attribute选项卡中将长⽅体名称项（name）修改为Tee,材料属性（material）保持为真空（vacuum）不变,透明度（transparent）设置为0.4。

3）设置端⼝激励4）复制长⽅体第⼆个和第三个臂5）合并长⽅体5.创建隔⽚1）创建⼀个长⽅体并设置位置和尺⼨2）执⾏相减操作上诉步骤完成后即可得到H⾯T型波导的三维仿真模型图如图2所⽰图26.分析求解设置1）添加求解设置：在⼯程管理窗⼝中展开⼯程并选中analyse节点,单击右键,在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数,完成后⼯程管理窗⼝的analyse节点下会添加⼀个名称为setup1的求解设置项2）添加扫频设置：在⼯程管理窗⼝中展开analysis节点,右键单击前⾯添加的setup1求解设置项,在弹出菜单中单击add frequency sweep,并设置sweep name,sweep type,等参数。

《微波技术与天线》第二章传输线理论part4

原理
利用在传输线上并接或串接终端短路或开路的支节线。
分类
单支节匹配器双支节匹配器三支节匹配器
2020/3/1
12
传输线的阻抗匹配
单支节匹配器
串联单支节匹配
离负载第一个电压波腹点位置及该点输入阻抗：
lmax1 L / 4 , Z1' Z0
参考面AA’处输入阻抗为：
Z in1
1

lmax1
0.1462m
调配支节的长度为

1
l2 2 arctan
0.1831m

2020/3/1
16
传输线的阻抗匹配
单支节匹配器
并联单支节匹配
离负载第一个电压波节点位置及该点输入导纳：
lmin1 L / 4 / 4,Y1' Y0
参考面AA’处输入导纳为：
负载阻抗匹配（匹配负载）：负载阻抗等于传输线的特性阻抗。
负载阻抗匹配时：传输线上只有从信源到负载的入射波，而无反射波。匹配负载完全吸收了由信源入射来的微波功率。
负载阻抗失配时：传输大功率时易击穿，因为有驻波的存在。
源阻抗匹配（匹配源）：电源的内阻等于传输线的特性阻抗。
源阻抗匹配时：给传输线的入射功率是不随负载变化的。负载有反射时，反射回来的反射波被电源吸收。
单支节匹配器
串联单支节匹配
要使其与传输线特性阻抗匹配，应有：
Zin Z0 R1 Z0 , X1 Z0 tan(l2 ) 0
tan(l1')
Z0 Z1 '
1

, tan(l2 )

Z1' Z0 1
Z 0 Z1 '

电磁场实验二

《微波技术与天线实验》课程实验报告实验二:集总参数滤波器设计学院通信工程学院班级13083414学号13081405姓名田昕煜指导教师魏一振2015年11 月11 日实验名称：1.实验目的一：通过此次实验，我们需要熟悉集总参数滤波器软件仿真过程，且通过亲自实验来熟悉MWO2003的各种基本操作。

二：本次实验我们需要用到MWO2003的优化和Tune等工具，要求熟练掌握MWO 提供的这些工具的使用方法和技巧2.实验内容设计一低通滤波器要求如下：1、通带频率范围：0MHz～400MHz2、增益参数 S 21 ：通带内 0MHz～400MHz S 21 >--0.5dB3、阻带内 600MHZ 以上 S 21 <-50dB4、反射系数 S 11 ：通带内 0MHz～400MHz S 11 <-10dB3.实验结果电路设计如下图然后在软件中按照设计的要求做如下的优化要求然后点击运行就可以得到仿真的结果了，我们还可以对结果进一步进行优化，利用优化选项，使用随机优化，点击开始优化，可以是结果更加理想。

之后再点开Tuner微调，多次调试后发下如下参数比较合理得到仿真结果如下4.思考题（1）如果要你设计的是高通滤波器，与前面相比，需要变化那几个步骤？首先需要改变电路图的结构，如下图将原来的电容接地改成电感接地。

之后在优化参数进行重新设置。

也就是将原来0~400MHZ的优化条件改成400MHZ~MAX的频率范围。

原来的600~MAX的改为0~600MHZ的频率范围。

如下图之后重复上述仿真可以得到如下结果可见这样设计并不是十分的完美，在0~300MHZ内基本满足条件，在之后增益略微有偏差。

反射系数在某个区域内比较符合。

（2）你在优化设计过程中，那些参量调解对优化结果影响最大？（最敏感）利用TUNE进行略微条件，观察波形的变化。

可以总结出电容中：调节电容C1(位于最左边的电容)对波形的影响最大。

电感中：调节电感L3(位于最中间的电感)对波形的影响最大。

电磁场微波技术与天线(盛振华版)第二章答案

极化方式
天线的极化方式分为线极化、圆极化和椭圆极化三种。线极化是指电场矢量或磁场矢量与地面平行，圆极化是指电场矢量或磁场矢量在垂直于传播方向上的投影为圆，椭圆极化则是介于两者之间。
天线的主要参数
工作频率
天线的工作频率决定了其应用范围和性能。不同频率的电磁波具有不同的传播特性和应用场景。
增益
天线的增益表示其在特定方向上对信号的放大能力。增益越高，天线的定向性和抗干扰能力越强。
电磁场微波技术与天线(盛振华版) 第二章答案
目录
• 电磁场与微波技术的基本概念 • 天线的种类与工作原理 • 电磁场与天线的关系 • 天线的设计与优化 • 实际天线案例分析
01 电磁场与微波技术的基本概念
电磁场与电磁波
电磁场与电磁波的形成
电磁波的分类
电磁场是由变化的电场和磁场相互激发而形成的，而电磁波则是在空间传播的电磁场。
根据频率的不同，电磁波可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
电磁波的波动特性
电磁波具有波动性，表现为振荡的电场和磁场在空间中传播，具有波长、频率等参数。
微波技术的基本特点
01
02
03
微波的频率范围
微波的频率范围通常在 300MHz到300GHz之间，是无线电波中较高频段的组成部分。
探测和定位。
利用微波传输信号，实现全球定位系统（GPS）
等导航定位服务。
微波可用于加热物体和治疗某些疾病，如肿瘤
等。
02 天线的种类与工作原理
天线的分类
按工作频段分类
分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波
天线、微波天线等。
按方向性分类

微波技术与天线实验2利用HFSS仿真分析矩形波导

实验3：利用HFSS 仿真分析矩形波导一、实验原理矩形波导的结构（如图1），尺寸a×b, a>b ，在矩形波导内传播的电磁波可分为TE 模和TM 模。

图1 矩形波导 1）TE 模，0=z E 。

coscos zz mn m x n y H H e a bγππ-= 2cos sin x mn c z n m x n y E H b a bj k e γπππωμ-=2sin cos z y mn c j m m x n y E H e k a a bγωμπππ-=-2sincos z x mn c m m x n y H H e k aa bγλπππ-=2cossin z y mn c n m x n y H H e k ba bγλπππ-=其中，c k 22m n a b ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+mn H 是与激励源有关的待定常数。

2）TM 模Z H =0，由Z E 的边界条件同样可得无穷多个TM 模。

注意：对于mn TM 和mnTE 模，m, n 不能同时为零，否则全部的场分量为零。

mn TM 和mn TE 模具有相同的截止波数计算公式，即c k （mn TM ）=c k （mn TE ）所以，它们的截止波长c λ和截止频率c f 的计算公式也是一样的，即c λ（mn TM ）=c λ（mn TE ）=222⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛b n a mc f （mn TM ）=c f （mn TE ）对于给定的工作频率或波长，只有满足传播条件（f >c f 或λ<c λ）的模式才能在波导中传播。

由公式可以看出矩形波导的c f ，c λ不仅与波导的尺寸a, b 有关，还和模指数m, n 有关。

当a, b 一定时，随着f 的改变，矩形波导可以多模传播，也可以单模传播，甚至也可以处于截止状态。

以a=23mm ，b=10mm 的空心矩形波导为例，由截止频率的计算公式22)()(21bna m f c +=με，可以计算GHz f cTE 52.610=，GHz f cTE 04.1320=，GHz f cTE 1501=，所以波导单模工作的频率范围为。

微波技术与天线-天线(二)

sin 2 sin k0 l z
• dz • ˆ2
r2

dE
dE1 j
60IImm
60

jk r
e ejk0 ( r 0 z1 cos )
sinsin
• dz••dz
ˆ1
sin
z z
k0k0ll
1 sin
m

Em

H

m

t

H m

Jm
Em

t

Dm 0

Bm m

磁流元辐射场对应
的麦克斯韦方程组
磁流元的辐射场
Il
E j 0 sin e jk r
2 r

Il
E

H j
sin e jk0r
E j
2 r

Er E H r H 0

磁流元辐射场
缝隙元
一无限大理想导电的无限薄的金属平面上所开的窄缝，
缝隙长度l远小于波长，缝宽远小于缝隙长度。
z
缝隙
金属平板
θ
E0
r
y
l
I
d
缝隙元
巴俾涅原理
φ
x
互补电振子
在光的衍射中，两互补衍射屏在空间一点产生的
巴俾涅原理指出，满足互补条件的电磁场问题是
关，这说明球面坐标系中对称振子立体方向图
是绕振子轴线（轴）旋转而成的回旋曲面，其
形状由常数k0l决定。
例：半波对称振子（ = . ）天线的方向图

微波技术与天线实验报告(航大)

电磁场、微波测量实验报告姓名：学号：学院：电子信息工程学院实验1 电磁喇叭天线特性测量一、实验目的研究电磁喇叭天线方向性图的测量方法以及天线的互易性原理。

二、实验仪器及装置图1、三厘米固态信号源2、喇叭天线3、分度转台及支柱4、微分表三、实验原理由于在通信、雷达等用途中，天线都处于它的远区，所以正确的测试天线的远区场辐射特性非常重要。

天线参量是描述天线辐射特性的量，可用实验的方法测定。

天线参量的测量是设计天线和调整天线的重要手段，其中最重要的是测量其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线的方向函数及方向图。

四、实验内容及步骤1、按图连接好装置。

2、整机机械调整:首先旋转工作平台使0度刻线与固定臂上只针对正，在转动活动臂使活动臂上的指针对正在工作平台180度刻线上。

3、固定被测天线，而把辅助天线沿以被测天线为中心，距离r为半径的圆周运动转动平台记录工作平台角度及微安表度数。

Y oz平面方向图的数据逆时针转动角度180 177 174 171 168 165 162 159 156 153 150 147微安100 94 80 62 46 32 20 10 6 4 2 0顺时针转动角度-180 -177 -174 -171 -168 -165 -162 -159 -156 -153 -150 -147微安100 96 92 80 60 44 26 18 10 6 4 2逆时针转动顺时针转动Xoz 平面方向图数据逆时针转动逆时针转动角度 180177174171168165162159156153150147微安 100 92 80 56 36 20 8 2 0 0 0 0顺时针转动角度 -180 -177 -174 -171 -168 -165 -162 -159 -156 -153 -150 -147微安100 96 88 70 52 30 12 4 2 0 0 0顺时针转动实验2 电磁波参量的测量一、实验目的（1）在学习均匀平面电磁波特性的基础上，观察电磁波传播特性如E、H和S 互相垂直。

微波技术天线课程实验指导书精品文档6页

实验一微波发送系统电路组成及介绍一、实验目的1、了解射频前端发射器的基本结构与主要设计参数。

2、利用实验模组的实际测量了解射频前端发射器的特性。

二、原理分析微波电视传输系统是一套短距离、点对点的微波电视发送和接收系统，它将现场摄得的电视视频、音频信号以微波方式传送，再向电视中心站或有线电视站发送。

三、实验框图五、主要技术指标1. 一路电视图像信号和一路拌音信号。

系统可多路组合使用；2. 传输距离优于4km;（开阔无阻挡）3. 工作频率S波段（2.1-2.7GHz），频率点可由用户选定；4. 发射机输出功率≥100mW;10 ;5. 频率稳定度：5×67. 视频输入/输出电平：1V(75Ω);8．视频调制方式：FM9. 音频输入/输出电平：2.2V(p-p) (600Ω不平衡)；10．音频调制方式：FM-FM11．频带宽度：27MHz12. 微分增益：≤±3%;13. 微分相位：≤±2°;14. 工作电源：发射机：+12V一体化电池可充电电池连续工作10小时以上；六、实验步骤和方法⑴如图所示，接好视频信号发生器和微波调制器的发射支路，如有可能测量微波发射频谱特性。

⑵将接收支路连接好，在图像监视器上应能看到较大的调频雪花噪声颗粒。

⑶对接受机进行调谐，选择频道，首先调出图像信号，然后对伴音信号进行调谐，是伴音信号清晰悦耳。

⑷如图所示，按微波数字信号传输系统方框图进行连接，发射端接上数字信号发生器，接受端接上示波器观察接收数字信号波形。

七、实验预习要求1、预习放大器、滤波器、混频器和功率放大器的原理的理论知识。

2、预习放大器、滤波器、混频器和功率放大器的设计原理。

八、实验报告要求1、画出实验系统的连接方框图并叙述实验原理。

2、调谐不同的频段，观察输出端实验现象。

3、写出实验的心得体会。

实验二微波接收系统电路组成及介绍一、实验目的1、了解射频前端发射器的基本结构与主要设计参数。

《微波技术与天线》第二章传输线理论part

f, GHz
图2-21 一长为10cm的短路传输线（Z0＝ 41.86）输入阻抗幅值随频率的变化
2019/9/22
14
驻波工作状态——终端开路
终端开路：ZL=，L= 1
沿线电压电流分布状态
i(
u(z,t) z,t)
2 2 A1 Z0
A1 cos(t cos(t
0 0
2019/9/22
2
工作状态分析
——行波工作状态（无反射）
无反射条件：ZL=Z0 , L= (z)=0 沿线电压/电流分布
UI ((zz))IU (z()z)ZAA101ee
jz jz
U(z)

A1 ,
I (z)

A1 Z0
考虑时间因子ejωt
A1 A1 e j0
2019/9/22
16
驻波工作状态——终端开路

3/ 4
/ 2
/ 4
z
U
I
z
O
O′
Zin
z
O
O′
2019/9/22
17
驻波工作状态——终端开路
终端开路Vs.终端短路
只要将终端短路的传输线上电压、电流及阻抗分布从终端开
始去掉λ/4线长，余下线上的分布即为终端开路的传输线上沿线电压、电流及阻抗分布。
RminRmax Z02 , Z0

Umax Imax

U min I m in
2019/9/22
24
行驻波状态
沿线输入阻抗
Zin
Z0
ZL Z0
jZ 0 tan(z) jZ L tan(z)
沿线阻抗值是非正弦周期函数。在电压波腹点和电压波节点处的输入阻抗为纯电阻。

微波技术与天线第二章

例（补充）传输线电路如图所示，试求：（1）输入阻抗ZAA’
λ/2 A Z0 A’ B Z0
λ/4 C Z0/2
（2）B点和D点的反射系数
D
（3）AB段和BC段的驻波比
λ/2 2Z0
解： A与B点相差半波长，因此AA’处的输入阻
抗等于B处的输入阻抗 B点处的输入阻抗，可以看出是由3个阻抗并联而成
UL = ZL IL
ZL + jZ0 tan β z Zin ( z ) = Z0 Z0 + jZL tan β z
输入阻抗计算公式
输入阻抗的理解
ZL + jZ0 tan β z Zin ( z ) = Z0 Z0 + jZL tan β z
注意：注意： 1. 输入阻抗是长度为z的传输线段和终端负载组成的传输线电路的等效阻抗输入阻抗随位置z而改变， 2. 输入阻抗随位置z而改变，有周期性长度为z的传输线段， 3. 长度为z的传输线段，起到将负载阻抗ZL变换为Zin的作用变换为Z
均匀无耗传输线上，反射系数均匀无耗传输线上，距负载z处的反射波电压与入射波电压之比。与入射波电压之比
Γ( z) = U − ( z) U + ( z) = − I − ( z) I + ( z) 1 UL − Z0 IL ) e− jβ z ( ZL − Z0 − j 2β z 2 = = e 1 ZL + Z0 (UL + Z0IL ) e jβ z 2 Z L − Z0 z = 0处，终端反射系数 Γ L = Z + Z 0 L
（3）AB段和BD段的驻波比
ρ AB =
1+ ΓB 1− ΓB
=2
ρ BD =

微波技术与天线仿真实验报告

《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验二H面T型波导分支器设计一．仿真实验内容和目的使用HFSS设计一个带有隔片的H面T型波导分支器，首先分析隔片位于T型波导正中央，在8~10GHz的工作频段内，波导输入输出端口的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz 时波导表面的电场分布；然后通过参数扫描分析以及优化设计功能分析在10GHz处输入输出端口的S参数随着隔片位置变化而变化的关系曲线；最后利用HFSS优化设计功能找出端口三输出功率是端口二输出功率两倍时隔片所在位置。

二．设计模型简介整个H面T型波导分为两个部分：T型波导模型，隔片。

见图1。

图1三．建模和仿真步骤1.运行HFSS并新建工程，把工程另存为Tee.hfss。

2.选择求解类型：主菜单HFSS→solution type→driven modal，设置求解类型为模式驱动。

3.设置长度单位：主菜单modeler→units→in，设置默认长度单位为英寸。

4.创建长方体模型1）从主菜单选择draw→box，进入创建长方体模型的工作状态，移动鼠标到HFSS工作界面的右下角状态栏，在状态栏输入长方体的起始点坐标为（0，-0.45,0），按下回车键确认之后在状态栏输入长方体的长宽高分别为2,0.9，0.4。

2）再次按下回车键之后，在新建长方体的属性对话框修改物体的位置，尺寸，名称，材料和透明度等属性。

在attribute选项卡中将长方体名称项（name）修改为Tee，材料属性（material）保持为真空（vacuum）不变，透明度（transparent）设置为0.4。

3）设置端口激励4）复制长方体第二个和第三个臂5）合并长方体5.创建隔片1）创建一个长方体并设置位置和尺寸2）执行相减操作上诉步骤完成后即可得到H面T型波导的三维仿真模型图如图2所示图26.分析求解设置1）添加求解设置：在工程管理窗口中展开工程并选中analyse节点，单击右键，在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数，完成后工程管理窗口的analyse节点下会添加一个名称为setup1的求解设置项2）添加扫频设置：在工程管理窗口中展开analysis节点，右键单击前面添加的setup1求解设置项，在弹出菜单中单击add frequency sweep，并设置sweep name，sweep type，等表13）设计检查7.运行仿真分析：HFSS→analyze all四．仿真结果分析1.图形化显示S参数计算结果图3为S11，S12，S13幅度随着频率变化的曲线。

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)。

《微波技术与天线实验》课程实验报告
实验二:
学院通信工程
班级13083414
学号13041403
姓名李倩
指导教师魏一振
2015年11 月12 日
实验名称：集总参数滤波器设计
1.实验目的
（1）通过此次实验，我们需要熟悉集总参数滤波器软件仿真过程，且通过亲自实验来进一步熟悉MWO2003 的各种基本操作。

（2）本次实验我们需要用到MWO2003 的优化和Tune 等工具，要求熟练掌握MWO 提供的这些工具的使用方法和技巧。

2.实验内容
设计一个九级集总参数低通滤波器，要求如下：
通带频率范围：0MHz～400MHz
增益参数S 21：通带内0MHz～400MHz S 21 >--0.5dB
阻带内600MHZ以上S 21 <-50dB
反射系数S 11：通带内0MHz～400MHz S 11 <-10dB 3.实验结果
实验电路原理结构图：
运行结果：
4.思考题
（1）如果要你设计的是高通滤波器，与前面相比，需要变化那几个步骤？
带宽和截止频率参数的设计、结构图的设计需要改变，所以原理图属性设置、画结构图、元件参数设置、参数优化步骤需要改变。

首先需要改变电路图的结构，如下图
将原来的电容接地改成电感接地。