電磁場(chǎng)與微波實(shí)驗(yàn)2011-4

電磁場(chǎng)與微波實(shí)驗(yàn)

仿真部分實(shí)驗(yàn)四非線性電路仿真注意事項(xiàng)：1、電子課件位于電腦E盤根目錄下3、MWO軟件通過桌面快捷方式可以打開教學(xué)內(nèi)容安排實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)要求與原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1234復(fù)習(xí)集總參數(shù)濾波器設(shè)計(jì)-利用AWRFilterSynthesisWizard通過實(shí)驗(yàn)熟悉三極管的特性曲線圖通過一個(gè)簡(jiǎn)單的功率放大器的設(shè)計(jì)來介紹射頻非線性電路的設(shè)計(jì)與仿真，以此來熟悉非線性電路中的各種參數(shù)以及各種非線性元件的使用，熟悉支電路的使用等。通過仿真設(shè)計(jì)熟悉功率放大電路的輸出的功率曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、利用AWRFilterSynthesisWizard設(shè)計(jì)集總參數(shù)低通濾波器（復(fù)習(xí)上次課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）要求：截止頻率為800MHz，通帶內(nèi)增益大于-0.5dB，阻帶內(nèi)1000MHz以上增益小于-15dB，通帶內(nèi)反射系數(shù)要求小于-10dB。實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)要求2、測(cè)量BJT特性曲線3、利用選擇的三極管設(shè)計(jì)電路，仿真其輸出功率曲線實(shí)驗(yàn)原理濾波器類型：巴特沃斯、切比雪夫與貝塞爾濾波器基本概念巴特沃斯響應(yīng)（最平坦響應(yīng)）

巴特沃斯響應(yīng)能夠最大化濾波器的通帶平坦度。該響應(yīng)非常平坦，然后慢慢衰減至截止頻率點(diǎn)為-3dB，最終逼近-20ndB/decade的衰減率，其中n為濾波器的階數(shù)。巴特沃斯濾波器特別適用于低頻應(yīng)用，其對(duì)于維護(hù)增益的平坦性來說非常重要。貝塞爾響應(yīng)

除了會(huì)改變依賴于頻率的輸入信號(hào)的幅度外，濾波器還會(huì)為其引入了一個(gè)延遲。延遲使得基于頻率的相移產(chǎn)生非正弦信號(hào)失真。就像巴特沃斯響應(yīng)利用通帶最大化了幅度的平坦度一樣，貝塞爾響應(yīng)最小化了通帶的相位非線性。切貝雪夫響應(yīng)

在一些應(yīng)用當(dāng)中，最為重要的因素是濾波器截?cái)嗖槐匾盘?hào)的速度。如果你可以接受通帶具有一些紋波，就可以得到比巴特沃斯濾波器更快速的衰減。三極管的工作狀態(tài)簡(jiǎn)介vBEiCtiC

t功率放大電路的特點(diǎn)：輸出大功率：負(fù)載要獲得足夠大的輸出功率，功放管常工作在接近極限應(yīng)用狀態(tài)+Vc-icPc與ic和Vc的關(guān)系Pc的瞬時(shí)功率為ic和Vc的乘積1、利用AWRFilterSynthesisWizard設(shè)計(jì)集總參數(shù)低通濾波器實(shí)驗(yàn)步驟濾波器設(shè)計(jì)向?qū)С霈F(xiàn)向?qū)Ы缑妗鶕?jù)設(shè)計(jì)需要選擇濾波器類型根據(jù)需要選擇是巴特沃斯還是切比雪夫or貝塞爾……濾波器階數(shù)邊帶頻率通帶參數(shù)及取值。是設(shè)計(jì)時(shí)的參考，一般選擇起伏和通帶衰減阻抗一般不變這里我們選擇集總器件。在其他情況下微帶線也可以選擇并聯(lián)元件優(yōu)先，比如你做7級(jí)，選擇這項(xiàng)就表示4個(gè)電容，反之表示4個(gè)電感其他按默認(rèn)選擇即可修改下頻率取值……補(bǔ)充修改優(yōu)化目標(biāo)并運(yùn)行仿真計(jì)算……優(yōu)化計(jì)算……提示貝塞爾(Bessel)線性相位濾波器正是由于具有向其截止頻率以下的所有頻率提供等量延時(shí)的特性，才被用于音頻設(shè)備中，在音頻設(shè)備中，必須在不損害頻帶內(nèi)多信號(hào)的相位關(guān)系前提下，消除帶外噪聲。另外，貝塞爾濾波器的階躍響應(yīng)很快，并且沒有過沖或振鈴，這使它在作為音頻DAC輸出端的平滑濾波器，或音頻ADC輸入端的抗混疊濾波器方面，是一種出色的選擇。雖然貝塞爾濾波器在它的通頻帶內(nèi)提供平坦的幅度和線性相位（即一致的群延時(shí)）響應(yīng)，但它的選擇性比同階（或極數(shù)）的巴特沃斯(Butterworth)濾波器或切比雪夫(Chebyshev)濾波器要差。因此，為了達(dá)到特定的阻帶衰減水平，需要設(shè)計(jì)更高階的貝塞爾濾波器，從而它又需要仔細(xì)選擇放大器和元件來達(dá)到最低的噪聲和失真度。我們實(shí)驗(yàn)中貝塞爾濾波器COST比較大，一般通過增加階數(shù)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)最高階數(shù)16階。NewProject…2、測(cè)量BJT特性曲線

設(shè)置頻率范圍及間隔根據(jù)實(shí)際仿真范圍設(shè)定范圍和頻率間隔[注]：這個(gè)元件也可在libraries中找到；

選擇三極管

選取測(cè)量電壓電流信號(hào)源（類似于晶體管測(cè)試儀），并設(shè)定驅(qū)動(dòng)電壓和電流的大小，并給出測(cè)試步長。設(shè)置測(cè)試儀驅(qū)動(dòng)參數(shù)

在工程項(xiàng)目中增加一個(gè)測(cè)試圖。然后設(shè)置仿真量：“非線性電流”I-V曲線

單擊工具條上的“分析”按鈕，即可見到此三級(jí)管的輸出特性曲線。這些格點(diǎn)間隔就是剛才對(duì)特性顯示儀預(yù)設(shè)的，如果剛才對(duì)該參量確定為可調(diào)，你還可點(diǎn)擊Turn,Analyze動(dòng)態(tài)觀察曲線變化情況。用此晶體管設(shè)計(jì)直流偏置電路引入輸入匹配電路MWO支持子電路功能，可按需要引入不同電路這個(gè)值改成50歐姆在Examples中選匹配網(wǎng)絡(luò)子電路在系統(tǒng)安裝目錄中的樣例子目錄有預(yù)先做好的匹配網(wǎng)絡(luò)子電路。這個(gè)目錄還有很多微波系統(tǒng)和器件，既可以單獨(dú)仿真，也可作為元件使用。匹配子網(wǎng)絡(luò)原理圖感興趣的同學(xué)可以立即增加測(cè)試圖，觀測(cè)這個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性輸入電路這個(gè)值改成50歐姆，大家電腦上課件有錯(cuò)誤！

添加測(cè)量參量(I_METER)調(diào)波指數(shù)0表示直流偏值置添加測(cè)量參量(V_METER)端口2輸出功率參量的設(shè)置還可以添加測(cè)試圖形測(cè)量此網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性和反射特性。S11、S21，也可將上面端口1的音頻輸入變?yōu)榭烧{(diào)諧，觀測(cè)輸出連續(xù)變化。輸出1……輸出2……實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求使用MWO中的測(cè)量元件得到器件三極管的特性曲線圖，加入調(diào)節(jié)，分析動(dòng)態(tài)變化。用此三極管,設(shè)計(jì)其直流偏置電路,使用諧波平衡仿真來仿真此電路在基波下的輸出功率曲線。分析1端口電壓變化時(shí)2端口輸出波形的變化情況。測(cè)量I-METER,V-METER參量以及端口1,端口2的一系列參量(Pcomp等).熟悉非線形電路中的各種參數(shù)以及各種非線性元件的使用,熟悉支電路的使用.復(fù)習(xí)濾波器設(shè)計(jì)，用向?qū)гO(shè)計(jì)集總低通截止頻率為800MHz，通帶內(nèi)增益大于-0.5dB，阻帶內(nèi)1000MHz以上增益小于-15dB，通帶內(nèi)反射系數(shù)要求小于-10dB。（分別用巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾型）并比