東南大學(xué)信息學(xué)院大四上綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告微波組

可修編可修編綜合課程設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 微波方向綜合課程設(shè)計(jì)試驗(yàn)名稱：微波元件設(shè)計(jì)、仿真與測(cè)試院〔系： 信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)： 040101姓 名： XXXX學(xué) 號(hào)：040101指導(dǎo)教師：20XX年XX月XX一、試驗(yàn)?zāi)康牧私舛ㄏ蝰詈想娐返脑砗驮O(shè)計(jì)方法；Microwaveoffice把握定向耦合器的制作及調(diào)試方法。二、試驗(yàn)原理〔11端口23是耦合端，端口4是隔離端。分支線定向耦合器〔3dB〕是一種常用的微帶定向耦合器，如圖 2.2所示，圖中連接四個(gè)端口的微帶線阻抗為Z

；串聯(lián)分支的微帶線阻抗為0Z ZS

/ 2，長度為0

/4；并聯(lián)分支的微帶線阻抗為ZP

Z ，長度為0 /4。g圖1分支線定向耦合器12900。三、試驗(yàn)容和設(shè)計(jì)指標(biāo)試驗(yàn)容：了解微帶分支線定向耦合器的工作原理；Microwaveoffice合器，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)展優(yōu)化、仿真。設(shè)計(jì)指標(biāo)：4.5，1mmFR4〔T取0.036mm，Losst取0.02，設(shè)計(jì)一個(gè)中心頻率為f、相對(duì)帶寬為10%，用于50歐姆系統(tǒng)阻抗的3dB微帶分支線定向耦合器。要求：工作頻帶各端口的反射傳輸損耗小于3.5dB。定向耦合器的參考構(gòu)造如圖3.1所示，在設(shè)計(jì)時(shí)要4050mm。121243在進(jìn)展設(shè)計(jì)時(shí)，主要是以定向耦合器的S參數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)展優(yōu)化仿真。S21、S31是傳輸系數(shù)，反映傳輸損耗；S41反映了輸入端與隔離端之間的隔離度；S11、S22、S33、S44分別是輸入、輸出端口的反射四、理論設(shè)計(jì)過程4.5，厚度為1mmFR4〔T0.036mm，Losstangent取0.02〕等條件，計(jì)算3dB50Ω3GHz的中心頻率下，計(jì)算得寬度為1.8844mm。對(duì)于并聯(lián)分支，長度為計(jì)算得為13.426mm。

/4，g串聯(lián)分支的微帶線阻抗為 Z Z S 0

，長度為 /4。計(jì)算得阻抗為2g235.36Ω，對(duì)應(yīng)的微帶線寬度為3.246mm，長度為13.061mm。五、微波元件的電路仿真在MWOffice中按上述計(jì)算的尺寸進(jìn)展設(shè)計(jì)，并依據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化，得到如下的結(jié)果。其中為保證左右端口距離為40mm，延長了端口處微帶線的長度。電路構(gòu)造圖為：定向耦合器構(gòu)造設(shè)計(jì)S11、S22、S33、S44S21，S31的相位仿真結(jié)果可以得到這兩個(gè)輸出端口的相位差。相應(yīng)的仿真結(jié)果為：左上為傳輸特性曲線左下為反射特性最右為相位傳輸特性Protel中產(chǎn)生了相應(yīng)的幅員，幅員如下：幅員六、實(shí)物制版與測(cè)試得到如下的結(jié)果：首先觀看從輸入端到直通端的傳輸系數(shù)，即S21。圖S21測(cè)試結(jié)果3GHz3GHzS21為-4.173dB。接下來觀看直通端到耦合端的傳輸系數(shù)即S31。圖S31測(cè)試結(jié)果3GHzS31-4.527dB，傳輸損耗比到直通端的略大。再觀看隔離度，中心頻率與3GHz也有肯定誤差。七、分析與爭論

圖S41測(cè)試結(jié)果將實(shí)物測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)展比照，可以得到如下幾點(diǎn)結(jié)論。0.01mm，無法到達(dá)仿真的精細(xì)程度。實(shí)物的中心頻率與抱負(fù)的3GHz存在肯定偏差，這除了工藝精度的問頻率的仿真本身存在誤差。S21S31