电磁场与电磁波实验报告
实验一
实验题目：阻抗匹配实验 成绩：
学生姓名:李荣金 指导教师：黎波 学院名称：信息学院 专业：通信工程 年级：2010级
实验时间：2011年10月29日10时30分 实验地址：信息学院楼2303
一、实验目的
了解掌握阻抗匹配的含义、原理、调整方法。 二、实验内容
1、了解阻抗测量原理 2、调整微波测量系统
3、了解基本的阻抗匹配理论及阻抗变换器的设计方法
4、利用实验模组实际测量以了解匹配电路的特性 三、实验仪器及器材
项次 设 备 名 称 1 2 3 4 5 MOTECH RF2000 测量仪 阻抗交换器模组 50ΩBNC 连接线 1MΩ BNC 连接线 MICROWAVE软件 数 量 备 注 1套 1组 2条 2条 1套 亦可用网络分析仪 RF2KM2-1A (mod-2A,mod-2B) CA-1、CA-2 CA-3、CA-4 微波设计软件 四、简述实验基本原理 （一） 基本阻抗匹配理论： 输入信号经过传输以后，其输出功率与输入功率之间存在以下关系，信号的输出功率直接决定于输入阻抗与输出阻抗之比。 Vout Rs
Vs RL 当RL=RS 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。推而广之，当输入阻抗ZS 与负载阻抗ZL间成为ZS=ZL*的关系时，满足广义阻抗匹配的条件。所以，阻抗匹配电路也可以称为阻抗变换器。 （二） 阻抗交换器的设计原理：
阻抗交换器的设计方法，根据使用元件及工作频率高低，大致可分为无源元件型（Lumped Device Type）和传输线型（Transmission Line Type）两种。
无源元件型
此种电路是利用电感及电容来设计。根据工作频宽的大小，基本上可分为L
形（L-Network）、T形（T-Network）及П(П-Network)等三种 （A） T型匹配电路（T-type Matching Network）（以RS < RL为例）
步骤一：决定工作频率fc、负载Q值、输入阻抗RS及输出阻抗RL。并求 出Rsmall = MIN( RS，RL ).
步骤二：依图2-3(a)中所示及下列公式计算出XS1、XP1、XP2及XS2 。 Pout RS XS1 XS2 Vs XPXP2 R RL RS RL
图 2-3(a) T型 匹 配 电 路
（B）、和匹配电路（П-type Matching Network）（以RS 步骤一：决定工作频率fc、负载Q值、输入阻抗RS及输出阻抗RL。并求 出RH = MAX ( RS , RL ). 步骤二：根据图2-4(a)中所示及下列公式计算出XP2、XS2、XP1及 XS1： RS XS1 XP1 XS2 Pout Vs R XP2 RS RL RL 五、实验步骤及实验内容记录 1、测量MOD-2A: Π型阻抗转换器的S11及S21测量以了解Π型阻抗匹配电路的特性；测量MOD-2B: T型阻抗转换器的S11及S21测量以了解T型阻抗匹配电路的特性。 2、准备电脑，测量软件，RF2000,连线等若干小器件。 3、测量步骤: ⑴ MOD-2A的S11测量：设定频段：BAND-3；对模组P1端子做S11测量，并将测量结果 截图 (d) (e) ⑵ MOD-2A的S21测量：设定频段:BAND-3；对模组P1及P2端子做S21测量，并将测量结果 截图。 ⑶ MOD-2B的S11测量：设定频段：BAND-3；对模组P3端子做S11测量，并将测量结果 截图。 ⑷ MOD-2B的S21测量：设定频段：BAND-3；对模组P3及P4端子做S21测量，并将测量结果 截图。