電磁場與電磁波實(shí)驗(yàn)三

1、電磁場與微波實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：分布參數(shù)濾波器指導(dǎo)教師：魏一振學(xué) 號：13081405姓 名：田昕煜班 級：13083414實(shí)驗(yàn)日期：2015-11-19 3-5節(jié)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^此次實(shí)驗(yàn)，我們需要熟悉微帶線電路和帶狀線電路的仿真過程 和注意事項(xiàng)，理解微帶線、帶狀線的特性和各種參數(shù)指標(biāo)，熟悉微帶 線、帶狀線的各種分布參數(shù)元件的使用。本次實(shí)驗(yàn)我們需要用到MWO2008的優(yōu)化和Tune等工具，要求熟 練掌握MWO提供的這些工具的使用方法和技巧。本次實(shí)驗(yàn)我們需要用到TX Line工具，需要熟練掌握MWO提供TX Line的使用方法和技巧二、實(shí)驗(yàn)原理集總元件與頻率關(guān)系使用集總元件設(shè)計(jì)的濾波器

2、，在低頻時(shí)能正常工作，但在微波電路 時(shí)卻不能。原因有： Lump元件，如電感電容的值都是對應(yīng)于低頻的，當(dāng)頻率很 高超過其諧振頻率時(shí)，lump元件的寄生效應(yīng)非常明顯：一者元件求 值變得非常復(fù)雜；二者電感電容會改變自身特性，如電容性變成電感 性，而電感性變成電容性；微帶電路分布參數(shù)元件中，以微帶線和帶狀線最為常用，在MMIC中，為便 于制板，常用的是微帶線。微帶傳輸系統(tǒng)一微帶線微帶線是由介質(zhì)基片一邊導(dǎo)體接地板和介質(zhì)基片另一邊的帶狀導(dǎo)體 構(gòu)成。可視為沿中心線剖開并展平的同軸線：同軸線內(nèi)一般只有金屬介質(zhì)界面，而微帶傳輸線內(nèi)既有金屬-介質(zhì)界 面，也有介質(zhì)-空氣界面，正是由于這一差別造成了微帶傳輸線的傳

3、輸特性不同于同軸線。由微帶傳輸線構(gòu)成的微波電路具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：體積小，重量輕，加工成本低，加工重復(fù)性好，材料成本低，可構(gòu)成 薄膜或厚膜微波集成電路；損耗較大，功率容量小，電路參數(shù)調(diào)整困難，工作頻率低（相對于其 它微波傳輸系統(tǒng)）；微帶傳輸線是雙導(dǎo)體傳輸系統(tǒng)，但不能傳輸TEM模，是準(zhǔn)TEM。實(shí)際微帶傳輸線的特性阻抗、傳播常數(shù)都是工作頻率的函數(shù)：當(dāng)微帶傳輸線工作頻率升高時(shí)，其色散增大，但在小于4GHz時(shí)，可 以忽略色散效應(yīng)；當(dāng)工作頻頻帶較寬時(shí)，特性阻抗、傳播常數(shù)的頻率響應(yīng)不可忽略。工作頻率升高時(shí)，其等效介電常數(shù)增大；微帶傳輸線的相速度、群速度、等效介電系數(shù)、等效波長都是微帶 傳輸線結(jié)構(gòu)參數(shù)W （導(dǎo)

4、體帶寬度）、h （介質(zhì)厚度）的函數(shù)。在基板介質(zhì)（包括厚度）確定的前提下，可調(diào)節(jié)的微帶線參數(shù)有兩個(gè)： 線寬W和線長。但此時(shí)微帶線的特性參數(shù)只由線寬W決定，與線長 無關(guān)：如微帶線的特性阻抗與線寬W相關(guān)，與線長無關(guān)：在其他條件不變 情況下，微帶線越寬其特性阻抗越小.三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)分布參數(shù)低通濾波器要求：使用微帶線電路或者帶狀線電路實(shí)現(xiàn)。指標(biāo)：口截止頻率為3.5GHz 通帶內(nèi)增益大于-5dB 阻帶內(nèi) 5GHz以上增益小于-60dB口通帶內(nèi)反射系數(shù)要求小于-20dB。四、實(shí)驗(yàn)過程分布參數(shù)濾波器元件放置w2-0.K)a!an制w1Q.W30.55044_MUN -E3=TiL5 LW147 mm-M

5、UI，一ID=TL4 WsrfEfn L147mmMLIN -HD=TlL2 L=S.147 mm w2-0.K)a!an制w1Q.W30.55044_MUN -E3=TiL5 LW147 mm-MUI，一ID=TL4 WsrfEfn L147mmMLIN -HD=TlL2 L=S.147 mm MW - -id=hb臉炯wn- -Ls1-.5 IFfflPORT-P*, - 1國Chm， MLIR - ID=TL1 - 同 grrwr L-1：5 mm - , M1IH ID=TL3 - L1： 147 mm - ID=TE7- - , *1 fflffl- L=9 H7 wnlATEfi.

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7、m Diagrams 困 AnnotationsEl 田 Circuit Schematics| Annotations；包 Schematic 1白 麗 EM Structures-“ ffi Annotations竺 Output Equations白也| Graphs白回Graph 1!Schematic liDB(S(2,l)|)Si Schematic 1:DB(|S(1,1)|)B S2 Optimizer Goals司 Schematic l:DB(|S(l#l)|)-5 w=l, L=2( Range=0.3.5e+009司 Yield Goals日 Output Filesffl 3 Wizards五、思考題(1)如果你要設(shè)計(jì)的是高通濾波器，與前面相比，需要變化的哪幾個(gè)步驟答：修改電路原理圖，修改優(yōu)化目標(biāo)的設(shè)置。(2)你在優(yōu)化過程中，哪些參量調(diào)解對優(yōu)化結(jié)果影響最大？答：W3和W4六、實(shí)驗(yàn)心得通過此次實(shí)驗(yàn)，我們需要熟悉微帶線電路和帶狀線電路的仿真過程和 注意