电磁场与微波实验2011讲解.ppt

电磁场与微波实验仿真部分;实验一 微波基础计算器与MWO软件熟悉;注意事项： 1、电子课件位于电脑E盘“第一节课”目录下 2、微波基础计算器位于E盘“第一节课”目录下 3、MWO软件通过桌面快捷方式可以打开;教学内容安排;;;实验原理;;; 阻抗匹配大致分成两类：电阻性负载匹配和任意负载匹配。电阻性负载指的是Zl=Rl≠Z０，最常见的是采用 线匹配，有 容易得到匹配段的特性阻抗 再次注意到：只有匹配区才无反射波。 ; 任意负载匹配： 方法一：四分之波长转换线法; 短路单枝节匹配 ; 短路单枝节匹配原理 ;并联短路枝节线匹配原理： 终端短路传输线相当于一个纯电抗 在主传输线上并联一个短路面位置可调的支路传输线，相当并联一个可变电抗。 在主线上输入阻抗电阻等于特性阻抗的位置并联短路枝节线。 调节枝节线长短，使得枝节线和主线并联的输入阻抗等于特性阻抗。;1、设置特性阻抗为50欧姆，负载阻抗我们选择100－j 50，波长输入1，线长输入5，此处波长与线长都为相对值，计算线长Z为2.2、3、4.6三处的输入阻抗和反射系数，并且通过《电磁场与电磁波》教材上相应的传输线公式和反射系数公式验证。;3、使用微波基础计算器计算特性阻抗为 50 欧姆，负载阻抗为 200+150j，取波长为 1 线长为 4（波长线长为相对值）。计算线长 Z 为 2.5 和 3.5 两处的输入阻抗和反射系数。并画出 Z 为 2.5 时的阻抗圆图。;实验步骤;2、选择图1中所示的“长线”工具。出现如图2所示的窗口。; 设置特性阻抗为50欧姆，负载阻抗我们选择100－j 50，波长输入1，线长输入5，此处波长与线长都为相对值，鼠标拖动长线上绿点标记，计算线长Z为2.2、3、4.6三处的输入阻抗和反射系数，驻波比，并且通过《电磁场与电磁波》教材上相应的传输线公式和反射系数公式验证。;3、关闭长线对话框。选择图1中所示的“阻抗” 工具，会相应出现图3的阻抗圆图窗口。 ; 选择长线工具，特性阻抗设为 50 欧姆，负载阻抗为 200+150j，取波长为 1 线长为 4（波长线长为相对值）。点“计算”。同时打开阻抗工具，选择“自动获取数据”、“窗体半透明”和“自动刷新”三个选项。此时圆图的数据便实时的直接来自与长线计算器的计算结果。拖动长线计算器绿点的位置时，观察阻抗圆图的变化。找到相应波节点和波腹点位置。 ;4、选择图1中所示的“匹配”工具，会相应出现图5所示的窗口。 ; 设特性阻抗为50欧姆，终端负载为50+j 100，工作波长填1，勾选阻抗圆图使用单枝节匹配，求枝节的位置d和长度L。并应用《电磁场与电磁波》相关公式计算验证之。;Microwave office 是美国AWR公司最新开发的射频、微波仿真软件，主要用于设计线性、非线性的微波电路，并结合了EMSight电磁分析与布线功能。 软件主要包括三大部分：Microwave Office（MWO）、Visual System Simulator（VSS）、Analog Office。 ;主要特点（续一）;内置丰富的元件库;Microwave office 2003的工作过程及原理 简介;Microwave office 详细介绍 ;Design Explore ;Project　Options;Element Browser ;TXLine（传输线阻抗计算器）的使用 ; Microwave Office 2003 实例演示 设计一个非线性二极管检波器 ;打开MWO，新建一个Project：从菜单中选择File下的New Project，保存此新项目，选择Save Project As：Rectifier ; 创建一个新的电路原理图：右键单击Project View界面下的Circuit Schematics，点击New Schematics，建立一个空白的原理图；??择Elem Browser，按下图完成原理图。 左键单击Elem标签，在Nonlinear中选择Diode，此时下方窗口将出现一些Diode元件；选择窗口中的Sdiode元件，将其拖入原理图；重复上面步骤，将Sources中的ACVS，Lumped Element中的RES，MeasDevice中的V_meter拖进原理图。最后如图进行连线；在原理图的任何图表符号上，双击左键可编辑参变量，完成原理图中元件参数设置。 ;左键双击Project Options，出现属性对话框；点击Frequency Values，改变单位为MHZ，且选择Single Point复选框，且在Poin