微波仿真课作业2
1． 用一段理想四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆，仿真S参数，给出-20dB
带宽特性，工作频率为1GHz。 计算得，22.36欧姆
仿真S参数
计算分析：由图计算-20dB带宽为 1071-929=142MHz;
且如仿真图所示，在1GHz处回波损耗最低，实现阻抗匹配。
2． 用一段FR4基片上四分之一波长阻抗变换器匹配10欧姆到50欧姆，仿真S参数，给出
-20dB带宽特性，工作频率为1GHz，比较分析题1和题2的结果。
仿真S参数
由图计算-20dB带宽为1065-921=144MHz。
比较分析题1和题2的结果
分析，微带线与理想传输线之间有一定的误差：
1、如图所示可以看出微带线情况下，回波损耗最低点稍微偏离1GHz； 2、-20dB带宽为144MHz大于理想传输线时的142MHz；
3、1GHz阻抗匹配时，微带线时的回波损耗大于理想传输线。
3． 设计一个3节二项式匹配变换器，用于匹配10欧姆到50欧姆的传输线，中心频率是1GHz，
该电路在FR4基片上用微带线实现，设计这个匹配变换器并计算
?m?0.1的带宽，给出
回波损耗和插入损耗与频率的关系曲线，比较分析题2和题3的结果。
根据所学的理论知识，先依题意算出三节匹配微带线的阻抗值,然后通过LineCalc计算出相应微带线的长和宽，修改电路图中MLIN的相关参数。
Z1=40.89Ω W=4.198480mm L=40.404500mm Z2=22.36Ω W=9.620970mm L=38.833700mm Z3=12.23Ω W=19.83080mm L=37.648400mm
插入损耗
?m?0.1的带宽，即为-20dB带宽，由图计算得1325-680=645MHz；
比较分析题2和题3的结果，3节二项式匹配变换器匹配误差更大：
1、如图所示可以看出3节二项式匹配变换器匹配时回波损耗最低点明显偏离1GHz； 2、-20dB带宽为645MHz大于微带线情况；
3、但1GHz阻抗匹配时，3节二项式匹配变换器时的回波损耗小于微带线情况。
4． 题3中，若用3节切比雪夫匹配变换器实现，比较同样情况下的带宽，回波损耗和插入
损耗与频率的关系曲线，比较分析题3和题4结果。
根据所学的知识可以计算出切比雪夫变换器匹配的三个微带线的阻抗，然后通过LineCalc计算出相应微带线的长和宽，修改电路图中MLIN的相关参数。 Z1=35.94Ω W=4.948710mm L=40.0910mm Z2=22.11Ω W=9.6519mm L=38.8278mm Z3=13.55Ω W=17.57710mm L=37.8241mm
仿真图