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1、本科毕业设计答辩 课题：平行线阻抗匹配的研究与实施 学院：机电工程学院 专业:测控技术与仪器 学生姓名：XXX 导师姓名：XXX,工作任务,1.学习了解传输线理论及微波技术基础理论知识； 2.学习并熟悉使用Microwave Office软件； 3.学习及设计1：n2 传输线变压器； 4.尽量实现宽频带传输线变压器的阻抗匹配；,主要内容,本文介绍了几种传输线变压器的工作原理，应用电报方程分析它的阻抗变换特性，得到负载阻抗、源阻抗与传输线特性阻抗之间满足的最佳传输条件，给出传输线特性阻抗、传输线长度、磁芯材料、类型和导线匝数的确定方法，特别考虑了选择多种磁芯，为传输线变压器的设计和优化提供了理论
2、基础。主要介绍了几种传输线变压器的设计,仿真及相关实现。,研究背景,随着无线通信技术的发展，电子信息产品日益向小型化、宽带化、高频化方向发展。传统的集中参数变压器和分布参数的传输线段阻抗变换器由于其各自的缺点，已无法满足现代通信技术的要求。传输线变压器是将具有均匀分布参数的传输线绕在铁氧体磁芯上构成的，既保持了集中参数变压器尺寸小、相对带宽大的优点，又吸收了分布参数的传输线段阻抗变换器能在高频工作的长处，在通信器件中得到越来越广泛的应用。它是功率分配合成器、定向耦合器、双平衡混频器等射频宽带器件的理论基础，因此，对传输线变压器的分析是研究、分析射频宽带器件的关键。,传输线变压器,传输线变压器它
3、以传输线绕制在磁芯上而得名。这种阻抗变换器兼备了集总参数变压器和传输线的优点，因而可以做得体积小、功率容量大、工作频带相当宽(fmax：fmin10)。它除具有阻抗变换作用外，采用适当的连接方式还可以完成平衡一平衡、不平衡一不平衡、平衡一不平衡、不平衡一平衡的转换，在长、中、短波及超短波波段获得了广泛的应用。,传输线变压器,基本类型的传输线变压器阻抗变换比为1：N2或N2：1，N为整数。通常是用一对双线传输线或扭纹的三线传输线绕在一个磁芯上，或是用两对传输线分别绕在两个磁芯上，经过适当的连接得到不同阻抗变换比的平衡或不平衡输出的阻抗变换器，其工作原理基本相同，本文只对典型的传输线变压器进行分析
4、。,常用传输线阻抗变换器,设计原理,由于构成传输线变压器的不同变换电路对传线长度和特性阻抗的要求是一致的，因此下面以：阻抗匹配传输线变压器巴伦为例，应用电报方程分析它的阻抗变换特性，得到负载阻抗、源阻抗与传输线特性阻抗之间的最佳传输条件，并给出传输线特性阻抗、传输线长度、磁芯材料、类型和导线匝数的确定方法。,工作原理,如左图所示为传输线变压器电路模型。图中 为电源电压，为源阻抗，L为负载阻抗，0为传输线特性阻抗。根据传输线理论，可以得到下图中 和 满足的方程组。,电源输出功率,根据最大输出功率原则得出负载阻抗、源阻抗与传输线特性阻抗之间的最佳传输条件。,设计方案与仿真,利用Microwave
5、Office设计电路并仿真 1:1传输线变压器,1:4传输线变压器,1:4传输线变压器,1:9传输线变压器,具体电路实现,利用Protel 99SE制作相应PCB板PCB板,磁芯选择,磁芯选用N100双孔、N1500双孔、N80大双孔、N10环形四种，分别绕线3圈、5圈、8圈，再根据图41和图42连接电路测量其特性阻抗。,实际电路设计 一、1：1倒向传输线变压器,实际电路设计 二、1:4传输线变压器,实际电路设计 三、1:9传输线变压器,测试结果与分析,一、1:1传输线变压器，4区域,1:1传输线变压器，4区域,1:1传输线变压器，4区域,二、1:4传输线变压器，8区域,1:4传输线变压器，8区域,1:4传输线变压器，8区域、12区域,三、1:9传输线变压器，15区域,结论,由测试结果来看，变压器实际工作带宽，比仿真的结果要小，为了获得传输线变压器宽频带的目的，绕制变压器用的传输线的特性阻抗应尽可能地满足最佳特性阻抗值，即，磁芯的形状、尺寸和绕线都会影响阻抗特性，绕线圈数要适当多一些，阻抗特性多在几百兆赫以下阻抗特性比较好。为改善高、低频端特性，还并、串联有电容器，它们都是频率补偿元件。 后面可以从展宽带宽方法继续研究传输线变压器。,谢谢老师们！,
