微波技术与天线实验3

《微波技术与天线实验》课程实验报告实验三:分布参数滤波器设计学院通信工程学院班级13083414学号13081403姓名李倩指导教师魏一振2015年11月19日实验名称：分布参数滤波器设计1.实验目的通过此次实验，我们需要熟悉微带线电路和带状线电路的仿真过程和注意事项，理解微带线、带状线的特性和各种参数指标，熟悉微带线、带状线的各种分布参数元件的使用。本次实验我们需要用到MWO2008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。本次实验我们需要用到TXLine工具，需要熟练掌握MWO提供TXLine的使用方法和技巧2.实验内容1、使用TXLine工具练习（1）计算微带线εr＝2.55，t/h=0.01，分别计算W/h=2.5、3、3.8、4.15时的特性阻抗值，并与课本微带线的特性阻抗数据表对比检验。（2）带状线εr＝4.2，t/h=0.01，分别计算W/h=2.5、3、3.8、4.15时的特性阻抗值。2、设计分布参数低通滤波器（与上面练习的计算结果无关）设计一个分布参数低通滤波器，使用微带线电路或者带状线电路实现(介质相对介电常数2.16，H=0.1mm。T=0.002mm)要求截止频率为3.5GHz，通带内增益大于－5dB，阻带内5GHz以上增益小于-60dB。通带内反射系数要求小于-20dB（提示：频率设置0~8GHz）3.实验结果1.计算微带线εr＝2.55，要求t/h=0.01，设置T=0.001mm,H=0.1mm（1）w/h=2.5,w=0.25,Z=47.7329Ohms理论值47.8123Ohms(2)w/h=3,w=0.3,Z=40.5751Ohms理论值Z=40.7865Ohms(3)w/h=3.8,w=0.38,Z=53.7497Ohms理论值Z=54,1224Omhs(4)w/h=4.15,w=0.415,Z=38.1007Ohms理论值Z=37.7896Ohms带状线εr＝4.2，t/h=0.01，设置T=0.001mm,H=0.1mm(1)w/h=2.5,w=0.25,z=43.1531Ohms,理论值Z=43.2436Ohms(2)w/h=3,w=0.3,Z=39.2423Ohms理论值Z=39.3546Ohms(3)w/h=3.8,w=0.38,Z=32.41920Ohms,Z=32.5984Ohms(4)w/h=4.15,w=0.415,Z=30.4114Ohms结论：使用TXLine工具计算微带线和带状线的特性阻抗Z0时误差极小，MWO内部使用的公式就是惠勒使用保角公式导出的解析式。2.设计分布参数低通滤波器实验电路如图所示：实验关键步骤：1.设置工程属性2.画原理图，确定MSUB（基板）参数，选择优化变量；微带线电路介质相对介电常数2.16，H=0.1mm。T=0.002mm，计算得W=0.310914mm,L=7.83658mm,确定MLIN的宽度w和MLEF的长度L3.添加输出界面图及测量参量4.选择优化目标，进行优化目标设定；运行结果，对结果进行优化及tune4.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？1.修改实验电路；2.修改优化目标的设置：0~3.5GHZ改成3.5GHZ~MAX5GHZ~MAX的改为0~5GHZ2）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）W4,W5