微波控制電路的設計及測試

1、電子科技大學標 準 實 驗 報 告（實驗）課程名稱 微波通信專業(yè)學位綜合實驗1 實驗名稱：微波控制電路的設計及測試姓 名： 田瑞學 號： 201422030143組 別： 2同組成員：田瑞 201422030143 程慧 201422030503 侯志華 201422030528 梁圖祿 201422040614 虞勇波 201422090606 楊順剛 201422040419 普璇 201322090506指導教師：李桂萍實驗時間：2015年4月實驗地點：科研樓707一、實驗室名稱：物電樓707二、實驗項目名稱：微波控制電路的設計及測試三、實驗原理：由二極管實現(xiàn)SPST分為串聯(lián)型和并聯(lián)型。

2、在串聯(lián)電路中，器件呈低阻抗時，對應開關的導通狀態(tài)，信號沿傳輸線傳輸。當器件呈阻抗時，對應開關斷開。在并聯(lián)型電路中，情況正好相反，當器件呈高阻時，信號可傳送至負載。器件呈低阻時，電路近似短路，信號幾乎全部反射。單刀雙擲開關常用于實現(xiàn)共用天線收發(fā)信機中接收支路和發(fā)射支路間的相互轉(zhuǎn)換。四、實驗目的1.了解微波控制電路的分類，工作原理及電性能指標定義；2.在掌握微波單刀單擲開關和微波單刀雙擲的設計方法及仿真軟件的基礎上，實際分別設計一個SPST和SPDT;3.掌握微波開關路主要技術(shù)指標如插入損耗，隔離度的測試方法。五、實驗內(nèi)容：本實驗的實驗內(nèi)容是利用ADS軟件，采用串聯(lián)電路方式設計中心頻率分為4GHZ

3、A,帶寬為500MHZ的SPST，要求插入損耗小于1dB，隔離度大于15dB；六、實驗器材網(wǎng)絡分析儀（E5071C）適量網(wǎng)絡分析儀，測試待測件S參數(shù)（包括幅度及相位）；矢量信號源（N5182A）提供微波信號；射頻信號分析儀（N9010A）測試微波信號的頻譜及功率大??；功率計（N1913A）測試被測微波信號的功率。七、實驗步驟：1.根據(jù)指標要求，選用管子，傳輸線類型及基片；本實驗開關二極管采用smp1322_011二極管。2.在ADS中建立文件名；3.從元器件面板中調(diào)出MSUB并設置其參數(shù)；從TLines-Microstrip中調(diào)出MSUB，設置參數(shù)，參數(shù)設置界面如下：4.計算50歐姆傳輸線參數(shù)

4、；ToolsLineCalc中選擇start LineCalc，彈出如下界面在Electrical中輸入50，在Physical中就會計算出傳輸線的參數(shù)。5.添加PIN開關模型；下載開關元件庫，添加進實驗。6.設置開關電路原理圖，并給出各電路的初始值；根據(jù)實驗指標設置電路原理圖，串聯(lián)SPST開關的電路原理圖如下：左邊的端口1為天線，右邊端口2為信號發(fā)射端口，信號從端口2輸入，經(jīng)過開關由端口1發(fā)射。7.在原理圖設計窗口中選擇“Simulation-S_Param”列表，設置開關端口，選擇S參數(shù)掃描控件并設置掃描頻率和步長；在SimulationS_param中選擇SP，添加進電路。S參數(shù)掃描控件

5、起始頻率設置為3.75GHZ，終止頻率設置為4.25GHZ，步長為10MHZ。8.進行初始仿真；選擇進行仿真。9.在數(shù)據(jù)窗口中查看S參數(shù)；分別將電路直流電壓設置為0V和5V，通過S參數(shù)觀察電路隔離度和插入損耗。插入損耗 隔離度 實驗指標是中心頻率為4GHZ，隔離度大于15dB，插入損耗小于1dB，通過觀察S參數(shù)，很明顯都沒有達到要求。為了達到指標要求，需要對電路進行優(yōu)化。10.設置優(yōu)化變量及優(yōu)化目標。添加VAR控件，設置優(yōu)化變量，界面如下：添加GOAL控件設置優(yōu)化目標，將S(2,1)設置為優(yōu)化目標。八、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：優(yōu)化后S參數(shù)如下：隔離度 插入損耗微波鐵氧體器件測試結(jié)果頻率GHz接收到的頻率電壓二次諧波頻率GHz電壓損耗dBm損耗（2.4GHz）電壓損耗dBm損耗（5GHz）電壓此實驗電路中心頻率2.4GHZ，隔離度大于5dbm。九、實驗結(jié)論：通過觀察S參數(shù)，此實驗電路隔離度滿足要求，插入損耗偏大。在開關打開時，天線發(fā)射功率較高，損耗較小；開關閉合時，隔離性能較好。十、總結(jié)及心得體會：通過對串