《【2017年整理】射频实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】射频实验报告（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、射频实验报告实验一：金属膜电阻的射频阻抗响应一、 实验目的：求出用长 2.5cm，AWG26 铜线连接的 2k 的金属膜电阻的高频阻抗响应并画出图形，寄生电容 Ca为 5pF，设铜的电导率为64.5*106。二、 实验原理：高频电阻的等效电路模型如课本图。由图可以看出，高频电阻的阻抗大小 ，而 的大小也可以Z=j*Lex+1j*Ca+1R 电感 Lex通过 得出。Lex=l2*ln(2) -1=52三、 实验代码：clear allx = 4:0.01:10;f = 10.x;z = abs(j*2*pi*f*52*10-9+(1./(j*2*pi*f*5*10-12+1/2000);zz =
2、 log(z)loglog(f,z)figure(1);zzz = atan(z);semilogx(f,zzz);四、 实验结果：金属膜电阻的射频阻抗响应图:实验二：射频扼流圈的射频阻抗响应一、 实验目的：根据要求导出一个射频扼流圈的频率响应。已知：射频扼流圈直径为 0.1英寸（空气圈） ，N=3.5 匝，由 AWG36铜线绕成，假设线圈的长度是 0.05英寸。这个射频扼流圈的并联寄生电容为 0.3pF。二、 实验原理：由课本图的高频电感器的等效电路可知，射频扼流圈与之类似。图中的 L可由空气短螺线管的电感公式 ，根据=10229+10=32.3导线的直流电阻忽略趋肤效应的情况下计算串联电阻
3、，最后得出阻抗关系式为 。R=22=0.034 = 1+1(+)三、 实验代码：clear allf=107:1000:1010;w=2*pi.*f;ls=32.3*10-9;cs=0.3*10-12;rs=0.034;zl=1i.*w*ls;yc=1i.*w*cs;zz=1./(1./(zl+rs)+yc);an=phase(zz);loglog(f,abs(zz)semilogx(f,an,f,log(abs(zz)四、 实验结果：射频扼流圈阻抗的频率响应图：实验三：传输线电流和电压的关系图一、 实验目的：如课本的电路，若无损耗传输线的0=75 ,G=50 ,=40 ,=5,=0.5,=1
4、,=10,画出此传输线的电流与电压的函数关系曲线图。二、 实验原理：由已知的 可以求出反射系数，然0=75 ,G=50 ,=40后根据反射系数输入阻抗然后得出输入端的电压 ，然后根据Vin得出。()=+(1+0-2),+= Vin(+0-)三、 实验代码：z0 = 75;zg = 50;zl = 40;Vg = 5;vp = 0.5*3.0*108;f = 109;l = vp/f;d = l*10;k = 2*pi/l;rf0 = (zl-z0)/(zl+z0)Zin = (z0*(1+rf0*exp(-2*1j*k*d)/(1-rf0*exp(-2*1j*k*d)Vin = Zin*Vg/
5、(Zin+zg)vi = Vin/(exp(1j*k*d)+rf0*exp(-1j*k*d)vr = vi*rf0z = 0:0.01:d;vz = vi*exp(1j*k.*z).*(1+rf0.*exp(-2*1j*k.*z);iz = (vi/z0)*exp(1j*k.*z).*(1+rf0.*exp(-2*1j*k.*z);plot(z,real(vz);%hold on;plot(z,imag(vz);%hold on;plot(z,real(iz);%hold on;plot(z,imag(iz);p = 1/2*(abs(Vin)2*real(1/Zin)v =real(vz.*
6、exp(1j*2*pi*f*0.1*10-9)plot(z,v);v =real(vz.*exp(1j*2*pi*f*0.2*10-9)hold on;plot(z,v);四、 实验结果：实验四：电抗圆以及 Smith圆图的绘制一、 实验目的：绘制取不同的 r的时候的电抗圆以及画出最终的 Smith圆图。二、 实验原理：由 可以得出电抗圆的图形，将电阻(-1)2+(-1)2=(1)2圆与电抗圆合在一起并且去掉 的情况即可得出 Smith圆图。|1三、 实验代码：1.电抗圆的代码：k = 0:0.01:2*pi;for x = 1:10;rr = 1+(1/x)*cos(k);ri = (1/x
7、)+(1/x)*sin(k);plot(rr,ri);hold on;end3.Smith圆图的代码：clear;r0=1;x0=1;u=(r02+x02-1)/(r02+2*r0+1+x02);v=(2*x0)/(r02+2*r0+1+x02);theta=0:0.01:2*pi;gamma=sqrt(u2+v2);plot(r0*cos(theta),r0*sin(theta),y);hold on;for r=linspace(0.01,50,1000);rr=1./(1+r);cr=1-rr;plot(cr+rr*cos(theta),rr*sin(theta),b)hold on;e
8、ndfor x=linspace(-50,50,1000);rx=1/x;cx=rx;tx=2*atan(x)*(0:0.01:1);if txpiplot(1-rx*sin(tx),cx-rx*cos(tx),m);elseplot(1-rx*sin(tx),-cx+rx*cos(tx),g);endend四、 实验结果：实验五：微波放大器电路的单元电路的增益与频率关系图一、 实验目的：如课本的微波放大器的单元电路，已知L=1nH，C=10pF，l=5cm，,画0 =50 ,=520 ,=80 ,=10,=1,=0.192,=0.65出其小信号电流增益与频率的关系。二、 实验原理：由单元电路
9、可知，输入和输出匹配网络的矩阵很容易得出，对于反馈环与晶体管的网络可以等效成一个 H矩阵（晶体管高频混合参量模型）再加上一个导纳矩阵，然后可以得出其导纳矩阵，再根据导纳矩阵与 ABCD矩阵的关系得出晶体管与反馈电阻的 ABCD矩阵，再和输入输出的匹配网络的 ABCD矩阵相乘即可得出最终的整个网络的 ABCD矩阵，而小信号电流增益即为 D元素的倒数。三、 实验代码：clear allc=3*108;i=linspace(4,9,500);f=10.i;w=2*pi.*f;for r=200,300,500,1000,10000;for index=1:1:length(f);vp=0.65*c;
10、l=vp./f;%length of wavek=2*pi./l;d=5*10-2;%length of transmission linez0=50;%characteristic impedanceimn= cos(k(index)*d) , j*z0*sin(k(index)*d);j*sin(k(index)*d)/z0 , cos(k(index)*d);%A matrix of tlineLout=1*10-9;Cout=10*10-12;omn= 1-w(index).2*Lout*Cout , 2*j.*w(index)*Lout-j*w(index).3*Lout2*Cout
11、;j.*w(index)*Cout , 1-w(index).2*Lout*Cout;%A matrix of output net% r=200;yr= 1./r , -1./r;-1./r , 1./r;% Y matrix of feedbacck netrbe=520;rce=80*103;cbe=10*10-12;cbc=1*10-12;ct=cbe+cbc;gm=0.192; ht= rbe./(1+1i.*w(index)*ct*rbe) , 1i.*w(index)*cbc*rbe./(1+1i.*w(index)*ct*rbe);rbe*(gm-1i.*w(index)*cb
12、c)./(1+1i.*w(index)*ct*rbe) , 1/rce+1i.*w(index)*cbc*(1+gm*rbe+j.*w(index)*cbe*rbe)./(1+j.*w(index)*ct*rbe) ;%H matrix of transistoryt= 1/ht(1,1) , -ht(1,2)/ht(1,1);ht(2,1)/ht(1,1) , det(ht)/ht(1,1);%Y matrix of transistoryp=yt+yr;%Y matrix of parallel netap= -yp(2,2)./yp(2,1) , -1./yp(2,1);-det(yp)
13、./yp(1,1) , -yp(1,1)./yp(2,1);%A matrix of parallel neta_total_matrix=imn*ap*omn; a_total_D(index)=1/a_total_matrix(2,2);endloglog(f,abs(a_total_D);hold onend四、 实验结果：实验六：巴特沃斯滤波器的衰减与频率的关系一、 实验目的：根据巴特沃斯滤波器的最大平滑低通滤波器的归一化原件参数画出其衰减与频率的关系图。二、 实验原理：归一化的巴特沃斯滤波器的等效电路图课本图所示，画出 N=1到 N=7的等效电路图然后计算出输出与输入的关系即可绘制出
14、衰减与归一化频率的关系。三、 实验代码：N=1:1:5;a=1;q=0:0.01:2;for i1=1:length(N)IL=10.*log(1+a*a.*q.(2*N(i1);plot(q,IL);hold on;endfor ii=1:1:length(O);Z1=1/(j*O1*g6+g7);Z2=j*O1*g5+Z1;Z3=1/(j*O1*g4+1/Z2);Z4=j*O1*g3+Z3;Z5=1/(j*O1*g2+1/Z4);Z=g0+j*O1*g1+Z5;v0=Z5*Z3*Z1/(Z*Z4*Z2);v=abs(v0);vn=v*v;plot(O1,-10*log10(vn)hold
15、onO1=O1+0.0001;end四、 实验结果：实验七：二极管的非线性模型的电流与电压的关系图一、 实验目的：根据二极管的非线性模型如下图：其中，绘制出其电流和电压的关系图。二、 实验代码：is = 10-6;n=1;tt=500*10-6;rs = 20;m= 0.5;vj =0.8;vm=m*vj;cj0 = 50*10-12;vt= 0.026;eg = 1.11;xti = 3;f=106;w=2*pi*f;record(1) = 0;record(2) = 0;for am=1;%-10:0.01:10;t=0:0.01/f:1/f;va=am*exp(j*w*t);id = is* (exp(va/(n*v
