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宽带匹配理论

宽带匹配理论
宽带匹配理论

宽带匹配理论

一宽带匹配的概念及其研究内容

带匹配问题是通讯雷达和其它电子系统中经常遇到的一个关于功率传输的基本问题,在网络综合,特别在微波宽带晶体管与场效应管放大器的设计中得到了广泛的应用,它所需要解决的问题是如何设计信号源与负载之间的连接网络使信号源传给负载的功率在给定的频带内保持相对稳定,且尽可能达到最大。

宽带匹配理论最早是由波特在1945年所创,他当时研究的是一类很有用的,但仅限于由电容和电阻并联组成的负载阻抗,波特应用环路积分的方法解决了RC并联负载的宽带匹配问题,证明它总是小于或至多等于由负载时间常数所决定的一个常数。但他没有进一步研究对无耗匹配网络附加的限制条件。1950年范罗对这个问题进行了一般性的研究,解决了任意无源负载与电阻性信号源之间的阻抗匹配问题,他不仅给出了在任意无源负载情况下的增益带宽极限而且还导出了负载对匹配网络可实现性的一组带有适当加权函数的积分约束条件。范罗的方法在1961年被菲尔德推扩到信号源内阻是复数阻抗(只有 J∞轴传输零点)的情况。与此同时,电路理论获得重大进步,其中之一便是将散射概念引入电路理论中,196年著名电路理论家尤拉通过引入有界实散射参量的概念发展了范罗的研究成果,创立了新的宽带匹配理论,尤拉的方法不仅将范罗方法中的积分约束方程简化为代数方程,并且能处理范罗方法所难以处理的有源负载问题。这对当时解决隧道二极管放大器的设计问题起了重要作用。随后范罗与尤拉的方法得到了发展和广泛的应用。在七十年代又有不少的电路理论工作者对尤拉理论进行了扩充,其中包括美国伊利诺大学著名电路理论家陈惠开教授 (美籍华人),他不仅对许多特定的负载导出了匹配网络元件的计算显式 (包括低通型和带通匹配网络),而且还在1976年出版了第一本关于宽带匹配网络理论的专著《宽带匹配网络的理论与设计》,系统地阐述了这一理论和方法,并论述了对有源负载的应用。在基于尤拉理论之上的宽带匹配的解析理论,对增益带宽约束有严谨和明晰的表达,对一般不是很复杂的负载能得出闭合形式的解。但是,这种理论和方法在实际应用上也还存在一些不足之处:首先,它需要预先假定一个功率增益函数,但是对于某一特定的问题,如何保证所假设的增益函数是最优的这个问题尚未完全解决,因此根据所假定的增益函数设计出的系统,有可能难以取得最佳的功率传输特性。其次,终端(源和负载)的特性需要用解析的形式给出。但在工程应用中,特别是在微波波段的宽带匹配问题中不易办到。因而往往仍需采用逼近方法根据测量数据来求得解析式。此外,负载函数和增益函数都需要以一种较为复杂的方式加以处理,例如,负载函数在每个传输零点处作逻朗级数展开,反射系统的最小相位分解等,这种处理计算工作量大。如采用计算机则需要较多的人工干预。特别是当负载函数较为复杂以及双匹配问题中尤其如此。最后,匹配网络的综合往往含有如理想变器,达林顿 C型节这类含互感元件,在实现时尚需作进一步逼近。

二宽带匹配的研究方法

针对上述问题,在六十年代中期开始发展了宽带匹配的数值方法。与解析理论相比,这种方法更切合技术应用。它不仅能直接用于宽带匹配网络的计算机辅助设计的目的,而且能解决解析方法中所遇到的困难问题,目前获得实际应用的主要方法有三种:

1直接优化法

这种CAD 方法在预设的网络拓扑下将增益直接表示成元件值的函数来进行优化,网络拓扑的假定需要由设计者根据其经验来确定,因而不免带有盲目性,同时可能使所求得的设计是局部最优的,这是直接优化法最主要的缺点。 2实频数据法

1977年美国康乃尔大学著名电路理论家卡林(H ·J ·Carlin)教授,针对直接优 化方法的缺陷而提出的。在这种方法中,待设计的匹配网络先用它的策动点函数(阻抗或导纳,视具体终端特性而定)来表示,而整个系统的实频数据以简单的函数形式显示出来.对这个未知的策动点函数优化增益,便可得出相应于最优功率增益特性的设计.在综合匹配网络时,采用某种选定的结构不再构成一种对搜索最优设计的约束。因此可以选择便于工程实现的网络拓扑.1983年卡林在单匹配的基础上,又提出了双匹配解析理论及实频数据法。1982年我国学者吴泳诗在卡林的实频技术基础上,提出了一种简化实频技术,将卡林的三步设计简化为两步。 3预定增益倾斜补偿法

该方法就其实质来说只是上述两种方法的一种复合,主要用有源的宽带匹问题。

三给定论文分析

本人的给定论文是卡林的实频数据法的说明: 从摘要上看:本方法是载入一个简单的电阻发生器处理宽带匹配的方法,是一个针对于设计无算的二端口均衡器的简单的技术。在以下的论文中主要讲了两个例子,这两个例子都是最重直接通过实验数据给出,其中一个是基于微波二极管放大器的宽带匹配问题;另一个是对于增益锥度和阻抗失配方面的微波场效应管放大器的宽带均衡器的例子。 原文分析:

核心部分介绍了实频法的具体方法和优点:

首先介绍了宽带匹配的基本知识:由如下图可以得到

所以可以总结出对实频法的具体步骤 由上图的原理图可以得到: 1传输功率增益

2

2

2

4()()4()()

()()()4()()()()q l q l q l q l q l R R R R T Z j Z j R R X X ωωωωω=

=

|ω+ω|

[ω+ω]+[ω+ω]

(1)

由上式可见()l X ω和()l R ω一旦确定了,()T ω只由()q X ω和()q R ω确定。假定为

(q Z j ω

最小阻抗函数,则()q X ω与()q R ω满足希尔伯特变换。

1

()

()X R d λλπ

λ+∞

-∞

ω=-

?

(2)

1

()()

ln

d R X d d λλλπ

λ

λ+ωω-ω

?

(3)

2)用一组断点位于0,w1,w2...的折线段表示R(w),这样 R(∞)可表示为:

q 01

()r ()n

k k

k R a r =ω=+

ω∑

(4)

由上述两式可以得到

q 1

()(())()n

q k k

k X H R b r =ω=ω=

ω∑

(5)

其中

1

11

()ln

()k

k k k k y b d y y π

-ωω-+ωω=

ω-ω-ω

?

(6)

所以在文章的例子中可以用matlab 进行仿真

第一个例子分析:

第一个例子是LCR 的负载的宽带问题,这个例子主要是做一些直截了当的一个说明性的简单的实频法的基本想法和思路,而不是一个复杂完美的优化过程。所以直流增益水平和相关的r0的计算的低通的这个问题是被提出来。把rk 按照线性的方法进行分组,最小增益应该被考虑到。然后直流增益是增加,然后这个过程被重复利用知道最小增益是不在增加。

下列观测结果显示为什么这个简单的数值的方法是如此的好。

1在任何频率下的的增益相对的减弱归功于线性化的不断完善;2当总的输入

阻抗()T X ω是少于0.34()()

q l R R ω+

ω的时候,传输功率增是变小的,因为

l q

Z Z +将近似等于总的阻抗;3算法简单并且增益水平直接的依赖于未知的

rk

选择LCR 的例子是因为均衡器的参数已经被Fano 的论文所确定出来了。主要的参数是:对于负载来说,输入L=2.3H C=1.2F R=1欧姆,理想的值是ω在0到1之间为0.924,并且他也得到了切比雪夫均衡器的传递函数。

Matlab 仿真结果如下 根据公式

2

4

6

2.2

()1 2.56 4.29a q R ω=

+ω-4.44ω+ω

(7)

2

2

4

6

8

0.4289.7()125.06153.7273.80231.54b q R +ω

ω=

+ω+ω-ω+ω

(8)

得到如下的函数图,其中得到电阻特性曲线如下,以下这两幅图是两种解决方案的当0(0)

l r R >和0

(0)

l r R <

的时候,其中0

0(0)[l r R k =±

021(0)

k T =

-

0.51 1.5

012

3负载均衡器的阻抗特性

w

r a q

0.5

1

1.5

00.511.5

2负载均衡器的阻抗特性

w

r b q

对应的最小通带增益的解决方法是raq 的那幅阻抗特性;raq 时候是当00.864

T =

Rbq 的时候是0

0.832

T =;对于0

(0)

l r R >时候的阻抗特性可以又LC 低通滤波得到。

如下图得到3要素的低通滤波

根据

2

2

2

4()()4()()

()()()4()()()()q l q l q l q l q l R R R R T Z j Z j R R X X ωωωωω=

=

|ω+ω|

[ω+ω]+[ω+ω]

可以得到上述电路的传输功率增益:如下图

下一个例子是基于雪崩二极管的微波放大器是被连接到一个三端口网络通过一个无损的均衡器传输增益如下

222

2

(()())(()())()(()())(()())

q l q l q l q l G G B B T G G B B ω-ω+ω+ωω=

ω+ω+ω+ω(9)

其中T>1,Gl<0

二极管的测量数据如下图

这个电导特性是显示在下图,在一个频率变化在15%的范围内,通过

24681

()(18.8338.5743.5315.11)G ∧

-ω=-ω+ω-ω+ω(10)

得到如下的电导特性曲线

0.20.40.6

0.81 1.2 1.4

00.511.5

2

2.5

w

G q

由此产生的曲线和均衡器如下图

第二个例子:

获得微波环境下的FET 放大器的宽带均衡器

为了说明多样化的技术和提供进一步的细节来描述数值实现的方法,这最后一个例子被列举出来。一个FET 的散射参数的采样在下表中给出

总体设计如下图

T 代表一个无损的均衡器,为了补偿放大器的输入匹配和增益的变化。为了达到简单明了的目的,后端均衡器是被忽略掉。为了完成这个设计,均衡器能在端口2像我们设计前置均衡器一样的被设计。也就是说,在假设端口2的均衡器设计完成的情况下,我们设计前端的均衡器。

如上图,在均衡器的端口2 也就是FET 的端口1的电导是

q q q l l l

Y G j B Y G j B =+=+

l Y 的值是从反射系数11S 获得,并且q

Y 是从在5到7.5GHZ 的带宽范围内的做大

平整增益获得。

又有246810

12

1

()

(1.7243.762.340.312.8 1.64)

G ∧

-ω=ω+ω-ω+ω-ω

(11)

得到图形如下

表明FET 无损均衡器的电导特性

00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6

下图是放大器增益特性

可以得到系统的增益

1

2

2

2

2

121

2

2

2

2

2

212

(1)(1)

()()(1)(1)()

S T G S S ρρρ--ω=

=ω---(12)

注意:当12

S =时候2

22

S S =,在上个式子中1ρ是一个归一化因子,因此

2

1

2

2

41()+(B +B )

l q

l q l q G G G G ρ-=

+(13)

2

ρ是一个简单的数值量,当后端的均衡器被忽略的时候,有

2

2

22

S ρ=,这样对

于我们要提出的问题就有了

2

2

2

1()(1)()T W ρω=-ω (14)

其中

2

2

2

21

11()/(1)W S S ω=-是被考虑成一个频率加权函数,独立于均衡器。这个

函数显示在上图。

为了设计前置放大器,我们注意到2

22

1()(1)()

T W ρω=-ω中的因子是跳变

的,因此我们假定增益在2

()

W

ω的最小值。这个值是在7.5GHZ 的时候

0 3.43T T ==。设计均衡器作为一种低通结构,来自单个的电阻发生器。

频率节点被提供在ω=0.3,0.6,1.0,1.2,1.4,1.6 等于1对应的是50GHZ 。初始化的值是在通带的带宽为0()=G ()q q G ωω假设B +B l q 为0,主要目的是在断点的每个点出都能保持0

()

T T ω=。0G ()q ω的值在带宽范围之外的时候(ω=0.3,0.6)是

被初始化为1。.伴随着这个初始的猜测,最小二乘法的过程是为了找到正确率高的方法。1

2

3

(...)

T

n

δδδδ

=?

,,,0r

r =+?

,在这里r 是(4)中的一个矢量。r0是

这个矢量的初始化值。最小二乘法的误差函数是

22

()j

j

e T T ω

=[ω

-]

∑(15)

再假设r0足够小的时候随着未知的n δ的增加获得一个线性的均衡器是简单的,因为这个系统的雅可比函数是能够容易的计算出来的,最后我们通过最小二

乘得到了这个线性的特征在上图中。

对直线合理的逼近()q G ω能被一些简便的方法获得。现在的问题是一个合理的逼近是基于一个初始化的假设方法和带宽需要在5到7.5GHZ 之间的最小二乘法的前提下。B q 是不用因式分解,所以容易计算。最后的补偿增益是在上图中显示出来,增益在5.44+0.09dB 之间。最重要的是如果后置的均衡器被考虑需要 加大概3dB 的增益。

结论

这种宽带匹配理论的研究方法是简单的概念并且已经应用在实际中了。这种方法在处理复杂负载的方向上也许是更合适的。该技术在处理系统的实频测量数据方向上实现了均衡。用在这个方法中的精确的测量方法是非常实用与特定的问题,这种为均衡器的电抗或者电导特性方向的直线逼近方法是一个理想的解决方法,

相反的,允许快速的算法的最终实现。在许多情况下一个相互的程序利用APL 甚至是一个手持计算器就已经足够了。

(完整版)ADS仿真作业用LC元件设计L型的阻抗匹配网络

用LC 元件设计L 型的阻抗匹配网络 一 设计要求: 用分立LC 设计一个L 型阻抗匹配网络,使阻抗为Z s =25-j*15 Ohm 的信号源与阻抗为Z L =100-j*25 Ohm 的负载匹配,频率为50Mhz 。(L 节匹配网络) 二 阻抗匹配的原理 用两个电抗元件设计L 型的匹配网络,应该是匹配网络设计中最简单的一种, 但仅适用于较小的频率和电路尺寸的范围,即L 型的匹配网络有其局限性 在RF 理论中,微波电路和系统的设计(包括天线,雷达等),不管是无源电路还是有源电路,都必须考虑他们的阻抗匹配(impedance matching )问题。阻抗匹配网络是设计微波电路和系统时采用最多的电路元件。其根本原因是微波电路传输的是电磁波,不匹配会引起严重的反射,致使严重损耗。所以在设计时,设计一个好的阻抗匹配网络是非常重要的。阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路,匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中,当负载电阻等于激励源内阻时,则输出功率为最大,这种工作状态称为匹配,否则称为失配。 根据最大功率传输定理,要获得信号源端到负载端的最大传输功率,需要满足信号源阻抗与负载阻抗互为共轭的条件,即L L S S iX R iX R +=+。若电路为纯电阻电路则0==L S X X , 即L S R R =。而此定理表现在高频电路上,则是表示无反射波,即反射系数为0.值得注意的是,要得到最佳效率的能量传输并不需要负载匹配,此条件只是避免能量从负载端到信号源端形成反射的必要条件。当RL=Rs 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻,都不可能使负载获得最大功率,且两个电阻值偏差越大,输出功率越小. 阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态,它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输。反之,当电路阻抗失配时,不但得不到最大的功率传输,还可能对电路产生损害。阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间,等等。 为了使信号和能量有效地传输,必须使电路工作在阻抗匹配状态,即信号源或功率源的内阻等于电路的输人阻抗,电路的输出阻抗等于负载的阻抗。在一般的输人、输出电路中常含有电阻、电容和电感元件,由它们所组成的电路称为电抗电路,其中只含有电阻的电路称为纯电阻电路。 L 型匹配网络通常不用于高频电路中,以及如果在窄带射频中选用了L 型匹配网络,也应该注意他的匹配禁区,在这个禁区中,无法在任意负载阻抗中和源阻抗之间实现预期的匹配,即应选择恰当的L 型匹配网络以避开其匹配禁区。 三 设计过程 1新建ADS 工程,新建原理图,在元件面板列表中选择“simulation S--param ”在原理图中

超宽带系统中ADC前端匹配网络设计

超宽带系统中ADC 前端匹配网络设计 1、引言 传统的窄带无线接收机,DVGA+抗混叠滤波器+ADC 链路的设计中,我们默认ADC 为高阻态,在仿真抗混叠滤波器的时候忽略ADC 内阻带来的影响。但随着无线技术的日新月异,所需支持的信号带宽越来越宽,相应的信号频率也越来越高,在这样的情况下ADC 随频率变化的内阻将无法被忽视。为了取得较好的信号带内平坦度,引入了ADC 前端匹配电路的设计,特别是对于non-input buffer的ADC在高负载抗混叠滤波器应用场景下,前端匹配电路的设计在超宽带的应用中就更显得尤为重要。本文将以ADS58H40为例介绍ADC前端匹配电路的设计。 2、Non-input buffer ADC 内阻特性及其等效模型 理想ADC 的输入内阻应该是高阻态,即在前端抗混叠滤波器的设计中无需考虑ADC 内阻带来的影响,但是实际ADC内阻并非无穷大并且会随着频率而发生改变。从输入内阻的角度而言,ADC又可以被分为两类,一个是有输入buffer的ADC,输入特性更趋向于理想ADC,内阻往往比较大;另一类就是没有输入buffer的ADC,它们的内阻在高频不可忽略且随频率发生改变,但它们的功耗比前者要小。图1为non-input buffer ADS58H40模拟输入等效内阻模型。ADC模拟输入端采样保持电路本身所等效的阻抗网络随频率的改变而变化;再加上ADC 采样噪声的吸收电路(glitch absorbing circuit)RCR 电路,它的存在改善了ADC 的SNR 和SFDR,但也使得ADC的内阻随着频率而越发变化。两者效应叠加使ADC 的等效负载整体呈现容性。 图1 ADS58H40 模拟输入等效内阻模型 图2以ADS58H40为例给出了内阻随频率变化的曲线图。A串联模型,串联模型中的串联等效电阻值在Ohm量级。B并联模型,并联模型中的并联等效电阻值在低频(< 100MHz)的时候kOhm量级,但随着输入频率不断升高(>200MHz),并联等效电阻值会急剧下降到百

宽带通信网络先行解读

宽带通信网络先行 作者:佚名https://www.wendangku.net/doc/a615790735.html, 2011-12-26 22:02:08 来源:毕业论文网 伴随着全球互联网的飞速发展,电信技术开始了向宽带数据通信领域迅速拓展的竞争。在巨大的市场需求面前,技术与服务日益成为衡量厂商系统集成能力的尺度。对于民族电信产业来说,巨大的商机带来的既是机遇,也是挑战。 目前在中国国内能提供商用ATM交换机国产化产品的厂家只有两家——北邮和高鸿。其中北京高鸿公司是目前国内唯一一家能提供ATM多业务数据网完整设备(包括从ATM骨干交换机、ATM接入交换机到ATM多业务接入环)的宽带通信设备制造商。 1998年,北京高鸿公司以其ATM设备与系统集成的优势一举中标昆明市社区信息网的网络与应用总集成,显示了其强大的技术实力。该网是99昆明世界园艺博览会开展信息服务的配套工程,于1998年11月开始建网,1999年1月成功开通,在世博会中发挥了重要作用,成为行业的样板工程,受到了业界的广泛好评。 交钥匙的系统集成商 北京高鸿通信技术有限公司是一家从事宽带通信设备制造、提供多媒体网络解决方案及系统集成业务的通信公司,是电信科学技术研究院与美国三信技术公司合资组建的高新技术企业,主要从事宽带通信设备和IP网络设备的研发和生产,同时也是国内主要从事ATM交换机和IP相关产品开发生产的中外合资企业。 该公司为满足用户所提出的系统要求的能力,组建了宽带网络设计、系统集成和系统安装、调试、技术培训和技术支援的专业技术队伍,并在中美建有研究开发基地,具有自行开发的IP、ATM设备,构成了他们跟踪国际最新IP与ATM 标准的优势。 高鸿公司以ATM起家,既是数据通信设备制造商,又是一个交钥匙的系统集成商。在产品开发上,他们一方面坚持开发和完善ATM多业务网的各种设备(包括ATM骨干和接入交换机、ATM、ADM构成的多业务接入环AP900、接入复用器等产品),以支持中国电信的基于电路交换技术的传统电信网向下一代分组(包)交换网演变,支持传统数据网(FR,DDN)的扩容和作为电话网/移动通信网的中继。另一方面加强ATM支持IP的功能(如增加MPLS功能、OSPF和BGP-4的路由协议)开发MPLS路由交换机和其它相关的IP网设备,如MPLS边缘路由器、为数据用户提供远程接入(通过PSTN/ISDN拨号或FR/DDN专线)的IP接入服务器等,以支持IP网的持续发展,为中国电信的Chinanet(163)、中国公众多媒体

宽带通信英文缩写和名词解释

宽带通信英文缩写和名词解释

名词解释: 1.传输时延:是指一个站点从开始发送数据帧到数据帧发送完毕 所需要的全部时间,也可是接收站点接收一个数据帧的全部时间。 2.时延抖动:是指数据包第一个比特率进入路由器到最后一比特从 路由器输出的时间间隔。 3.拥塞控制:通过限制拥塞扩散和持续时间来减轻拥塞的一组操作。 4.ATM信元:在异步传输模式中,信元就是一种短而订场的数据分组。 5.虚信道与虚通道:单向传送ATM信元的逻辑信道;单向传送ATM 信元,可同时支持多个虚信道的逻辑通道。 6.多址接入:处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒介,以 实现各用户间通信的模式。 7.IP组播:是对硬件组播的抽象,是对标准IP网络层协议的扩 展。它通过使用特定的IP组播地址,按照最大投递的原则,将IP数据包传输到一个组播群组(multicast group)的主机集合。 8.自由空间传输损耗:自由空间损失又叫扩散损失。在自由空间有 一发射天线发射功率为PT,经自由空间传播到接收端时,由于能

量分布空间加大,因而通过单位面积上的能量要减少,所以接收点接收到的功率将减少为Pc’,发射功率和接收功率之比就是自由空间传输损失。 9.静止卫星:轨道面倾角为零,运行周期等于地球自转周期的人造 地球卫星。 10.隧道:是指在公众数据网络上建立属于自己的私有数据网络通 道。 11.电路交换:在发端和收端之间建立电路连接,并保持到通信结 束的一种交换方式。 12.分组交换:是以分组为单位进行传输和交换的,它是一种存储 -转发交换方式,即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理,等到相应的输出电路有空闲时再送出。 13.报文交换:是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标 地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式 14.服务质量:表示电信服务性能之属性的任何组合。 15.统计复用:略. 16.网络带宽:是指在一个固定的时间内(1秒),能通过的最大 位数据。 17.虚电路:在两个终端设备的逻辑或物理端口之间,通过分组交 换网建立的双向、透明传输信道。 18.ATM交换机:是以电路交换和分组交换以处理数据业务为基础 的设备。

手把手教你移动宽带路由器设置移动宽带路由器

移动宽带路由器设置移动宽带路由器如何设置,我们下面来看一个移动宽带路由器设置案例: 移动宽带(铁通宽带),路由器应是:255.255.0.0(如图) 图1移动宽带路由器设置 【请保留版权,谢谢!】文章出自我爱方案网。 顺便告知:福建铁通宽带DNS 光纤:首先DNS服务器218.207.130.118备选DNS服务器211.138.151.161 ADSL:首选DNS服务器222.47.62.142备用DNS服务器222.47.29.93 DNS设置的好处,TCP/IP连接速度更快些。 铁通宽带路由器TCP/IP设置如图: 图2铁通宽带路由器设置 在SOHO和中小型企业用户中,移动宽带路由器应用非常普遍。对于一些网络新手来说,出现一些说明手册未涉及的故障,有时难以应付。下面,笔者就一些常见的故障和问题进行分析移动宽带路由器设置,并提供解决方法。 一、移动宽带路由器线路不通,无法建立连接 1.用网线将路由器的WAN口与ADSL Modem相连,电话线连ADSL Modem的“Line”口。ADSL Modem与宽带路由器之间的连接应当使用直通线。 2.检查路由器LAN中的Link灯信号是否显示,路由器至局域网是否正常联机。路由器的LAN端口既可以直接连接至计算机,也可以连接至交换机。 二、移动宽带路由器设置设置不正确

查看手册找到路由器默认管理地址,例如,路由器默认IP地址是192.168.1.1,掩码是255.255.255.0,请将您的计算机接到路由器的局域网端口,可以使用两种方法为计算机设置IP地址。 1.手动设置IP地址。 设置您计算机的IP地址为192.168.1.xxx(xxx范围是2至254),子网掩码为255.255.255.0,默认网关为192.168.1.1。采用小区宽带接入方式时,应当确保DHCP分配的内部IP地址与小区采用的IP地址在不同的网段。 2.利用路由器内置DHCP服务器自动设置IP地址。 1)将您计算机的TCP/IP协议设置为“自动获得IP地址”、“自动获得DNS服务器地址”。 2)关闭路由器和您的计算机电源。首先打开路由器电源,然后再启动您的计算机。 三、移动宽带路由器无法进行ADSL拨号 打开Web浏览器,在地址栏中输入路由器的管理地址,例如192.168.1.1,此时系统会要求输入登录密码。该密码可以在产品的说明书上查询到。进入管理界面,选择菜单“网络参数”下的“WAN口设置”,在右边主窗口中,“WAN口连接类型”选择“PPPoE”,输入“上网账号”及“上网口令”,点击连接按钮即可。 四、移动宽带路由器ISP绑定MAC地址造成无法连接 有些宽带提供商为了限制接入用户的数量,在认证服务器上对MAC地址进行了绑定。此时,可先将被绑定MAC地址的计算机连接至路由器LAN端口(但路由器不要连接Modem或ISP 提供的接线),然后,采用路由器的MAC地址克隆功能,将该网卡的MAC地址复制到宽带路由器的WAN端口。在Windows2000/XP下按“开始→运行”,输入“cmd/k ipconfig/all”,其中“Physical Address”就是本机MAC地址。 五、上网一段时间后就掉线,关闭移动宽带路由器后再开启又可以连通 1)网络中过多DHCP服务器引起IP地址混乱。您需要将网络中的所有DHCP服务器关闭,使用手动指定IP地址方式或仅保留一个DHCP服务器。这些DHCP服务器可能存在于Windows2000/NT服务器、ADSL路由器和ADSL Modem当中。 2)该型号路由器与ISP的局端设备不兼容。这类问题只有换用其他型号的路由器或者ADSL Modem,再观察问题是否解决。 3)路由器和ADSL设备散热不良。如刚上网时正常,过一会网速下降,这时如果用手摸设备很烫,换一个设备速度就正常,说明散热环境不好。 4)查看所有连接的计算机是否有蠕虫病毒或者木马,请先使用杀毒工具和木马专杀工具扫描清除掉计算机内的病毒或者木马然后再接在网络上。 六、为何网费远远超出预计费用 如果是非包月用户,可以选择“按需连接”或者“手动连接”,并且输入自动断线等待时间,防止忘记断线一直连接而浪费上网时间。如果采用计时收费的资费标准,应当将路由器设置为“按需连接”,同时还应当设置自动断线的等待时间,即当在指定的时间内没有Internet 访问请求时,路由器能够自动切断ADSL连接。 七、为什么会出现能用QQ和玩游戏、但是不能打开网页的现象 这种情况是DNS解析的问题,建议在路由器和计算机网卡上手动设置DNS服务器地址(ISP 局端提供的地址)。另外,在“DHCP服务”设置项,也手动设置DNS服务器地址,该地址需要从ISP供应商那里获取。 八、忘记了登录移动宽带路由器管理页面的密码 某些路由器设备后面有一个Reset按钮,根据说明按住这个按钮数秒会恢复缺省配置,登录Web的用户名和密码分别恢复成初始值

射频功率放大器宽带匹配如何解决

射频功率放大器宽带匹配如何解决 在很多远程通信、雷达或测试系统中,要求发射机功放工作在非常宽的频率范围。例如,工作于多个倍频程甚至于几十个倍频程。这就需要对射频功放进行宽带匹配设计,宽带功放具有一些显著的优点,它不需要调谐谐振电路,可实现快速频率捷变或发射宽的多模信号频谱。宽带匹配是宽带阻抗匹配的简称,是宽带射频功放以及最大功率传输系统的主要电路,宽带匹配的作用是,使射频功率放大管的输入、输出达到最佳的阻抗匹配,实现宽带内的最大功率放大传输。因此,宽带阻抗匹配网络的设计是宽带射频功放设计的主要任务。同轴电缆阻抗变换器简称同轴变换器,能实现有效的宽带匹配,可以为射频功率放大管提供宽频带工作的条件。同轴变换器具有功率容量大、频带宽和屏蔽性能好的特性,可广泛应用于HF/VHF/UHF波段。 1方案设计 同轴变换器及其组合是一种具有高阻抗变换比的宽带阻抗匹配网络,它能将射频功率放大管的较低的输入阻抗或输出阻抗有效匹配到系统的标准阻抗50 Ω。同轴变换器设计方案多选用1:1变比形式、1:4变比形式及其组合形式。 1.1 同轴变换器原理 同轴变换器是由套上铁氧体磁芯的一段同轴电缆或同轴电缆绕在铁氧体磁芯上构成,一般称为“巴伦”。“巴伦”的结构如图1(a)所示,其等效电路如图1(b)所示。

同轴变换器处于集中参数与分布参数之问。因此,在低频端,它的等效电路可用传统的低频变压器特性描述,而在较高频率时,它是特性阻抗为Zo的传输线。同轴变换器的优点在于寄生的匝间电容决定了它的特性阻抗,而在传统的离散的绕匝变压器中,寄生电容对频率性能的贡献是负面作用。 当Rs=RL= Zo时,“巴伦”可以认为是1:1的阻抗变换器。同轴变换器在设计使用上有两点必须注意:源阻抗、负载阻抗和传输线阻抗的匹配关系;输入端和输出端应在规定的连接及接地方式下应用。在大多数情况下,电缆长度不能超过最小波长的八分之一。为了保证低频响应良好,还必须有一定绕组长度,可以依据下列经验公式来估算在频率高端和频率低端时所需绕组的长度。 在高频端: lmax≤ 18 O00n/fh(cm) (1) (1)式中,fh为最高工作频率(MHz);n为常数,一般取为0.08左右。 在低频端: lmin≥ 50Rl / [ (1 u/uo ) × fl ] (2) (2)式中,fl为最低工作频率(MHz);u/uo为磁芯在时的相对磁导率。 磁芯的影响可以用等效电感来反应,等效电感决定了频段低段反射量的大小,计算为: L=uo ur n2 (S/J) (3)

宽带通信技术(DOC)

宽带通信技术

目录 一、宽带的定义 (1) 二、传输技术 (1) 1.PDH、SDH (1) 2.WDM (2) 3.MSTP (3) 4.ASON (4) 三、交换技术 (4) 1.电路交换 (5) 2.报文交换 (5) 3.分组交换 (5) 4.异步传输模式(ATM) (6) 5.软交换 (6) 6.IMS (7) 四、接入技术 (8)

一、宽带的定义 宽带并没有很严格的定义。从一般的角度理解,它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽,因此它也是一个动态的、发展的概念。FCC(Federal Communications Commission美国联邦通讯委员会)2010年07月24日为“宽带”这个词语下了一个定义,FCC认为宽带意味着下载速率为4Mbps,上行为1Mbps,可以实现视频等多媒体应用,并同时保持基础的Web浏览和E-Mail特性。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M,可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。 宽带网络由传输网、交换网和接入网三大部分组成。因此,宽带网络的相关技术也分为:传输技术、交换技术、接入技术。 二、传输技术 传输网的发展大概经历了数字传输代替模拟传输、SDH在光传输中的出现、全光网络等几个阶段。目前,传输网发展很快,联合国“1999世界电信论坛会议”副主席约翰?罗斯(John Roth)在论坛开幕演说时提出“新摩尔定律”——光纤定律,互联网带宽每9个月会增加一倍的容量,但成本降低一半;乔治?吉尔德曾预测,在未来25年,主干网的带宽将每6个月增加一倍。传输网的一些主要技术有: 1.PDH、SDH 在数字传输系统中,有两种数字传输系列,一种叫“准同步数字系列”(Plesiochronous Digital Hierarchy),简称PDH;另一种叫“同步数字系列”(Synchronous Digital Hierarchy),简称SDH。

ADS匹配网络的设计与仿真

射频实验报告 (1) 学号:08058017 班级:信息83 姓名:何彬

一、 实验名称 匹配网络的设计与仿真 二、 实验原理 基本阻抗匹配理论 (1) ……………… (2) 由式1与式2可得: (3) 信号源的输出功率取决于Us 、Rs 和RL 。在信号源给定的情况下,输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。当RL =Rs 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻,都不可能使负载获得最大功率,且两个电阻值偏差越大,输出功率越小。 广义阻抗匹配: U s (a ) (b ) 1 0.75 0.5 0.250 P o /P i k 1 L L s s L o R R R U R I P 22 2 ) (+==s s i s L R U P kR R 2,==i o P k k P 2 )1(+=

? 阻抗匹配概念可以推广到交流电路。当负载阻抗ZL 与信号源阻抗Zs 共轭时,即 ,能够实现功率的最大传输,称作共轭匹配或广义阻抗匹配。 ? 如果负载阻抗不满足共轭匹配条件,就要在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络N ,将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭,实现阻抗匹配。 三、 实验内容 (一)、L 型阻抗匹配网络设计 (1)实验要求: 设计L 型阻抗匹配网络,使Zs=(46-j ×124) Ohm 信号源与ZL=(20+j ×100) Ohm 的负载匹配,频率为2400MHz. (2)实验结果: 1.Smith 圆图: U s

2.匹配电路: (1)实验要求:

设计微带单枝短截线线匹配电路,使MAX2660的输出阻抗Zs=(126-j*459)Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配,频率为900MHz. 微带线板材参数: 相对介电常数:2.65 相对磁导率:1.0 导电率:1.0e20 损耗角正切:1e-4 基板厚度:1.5mm 导带金属厚度:0.01mm (2)实验结果: 1.微带线板参数设置: 2.生成的匹配网络电路:

阻抗匹配网络的设计与仿真

实验三 阻抗匹配网络的设计与仿真 一、实验设计目标 1、设计目标:设计微带单枝短截线匹配电路,把阻抗Ohm j Z L )50*30(+=的负载匹配到阻抗Ohm j Z s )40*55(-=的信号源,中心频率为1.5GHz 2、设计目标:设计L 型阻抗匹配网络,使Ohm j Z s )15*25(-=信号源与Ohm j Z L )25*100(-=的负载匹配,频率为50MHz 二、实验设备 1、台式电脑 1台 配置要符合相关软件要求 2、ADS 软件 1套 微波软件 三、实验过程及仿真结果 1、新建工程和设计原理图如图1所示。 设置仿真参数,进行仿真,仿真结果如图2所示。 2、分立电容电感匹配 在频率不是很高的应用场合,可以使用分立电容电感器件进行不同阻抗之间的匹配,如果频率不高,分立器件的寄生参数对整体性能的影响可以忽略。 用分立电容电感进行匹配设计的步骤如下: (1)在原理图中设定输入输出端口和相应的阻抗 (2)在原理图里加入Smith Chart Matching 控件,并设置相关的频率和输入输出阻抗等参数 (3)打开Smith Chart Utility ,倒入对应Smith Chart Matching 控件的相关参数或者输入相关参数 (4)Smith Chart Utility 中选用器件完成匹配 (5)生成匹配的原理图。 四、实验过程及仿真结果 设计1的实验原理图图1,设计1的等效电路图图2,设计1的Smith 图形图3,设计1的仿真图形图4,设计2的实验原理图图5,设计2的等效电路图图6,设计2的Smith 图形图7,设计2的仿真图形图8。 五、实验体会 本次实验让我了解了阻抗匹配网络的设计与仿真。我感觉自己懂得还是很少,不过经过这两次实验自己不断摸索,发现并学会了很多的关于射频电路设计方面的东西,我感觉自己对这方面兴趣挺大的,不过要准备考研,这学期的课都没有好好上,也是一种遗憾,射频这方面的学习也只能学到这种很模糊的状态了,如果以后还接触的话,我一定好好学。接下来也要射频电路设计的考试了,对于更多射频电路设计知识的细节,我要好好系统的复习了。估计等复习以后,自己了解的东西会更加多吧。只要自己想学并且努力,感觉什么都会变得简单。

宽带通信网络课程思考题(2)课案

《宽带通信网络》课程思考题 第一章:宽带通信网概述 1、如何理解点到点通信和端到端通信? 点到点是数据链路层的说法,因为数据链路层只负责直接相连的两个结点之间的通信,一个结点的数据链路层接受网络层数据并封装之后,就把数据帧从链路上发送到与其相邻的下一个结点。 端到端是传输层的说法,因为无论TCP还是UDP协议,都要负责把上层交付的数据从发送端传输到接收端,不论其中间跨越多少结点。只不过TCP 比较可靠而UDP不可靠而已。所以称之为端到端,也就是从发送端到接收端。 在一个网络系统的不同分层中,可能用到端到端传输,也可能用到点到点传输。如互联网中,网络互联层及以下各层采用点到点传输,传输层及以上采用端到端传输。 2、实现网络通信需要解决什么关键问题? 通信过程控制+信息的传输和交换 控制:由信令指定信息的传输路径; 交换:实现传输链路的有效链接 3、通信网络的基本结构和接口如何? (1)通信网络的基本结构 从网络整体上看,网络可分成核心网(Core Network,CN)和接入网(Access Network,AN)两大部分。 核心网(CN)是传输和交换的骨干网络,采用大容量光纤和高速交换机或路由器把分散在各处的接入网汇聚连接起来。核心网CN可以采用的技术包括:SDH、DWDM、ATM等 接入网(AN)主要将用户端设备接入到网络中。AN可以采用多种技术,如:以太网、各种无源光纤网络(xPON)、混合光纤同轴(HFC)、各种 数字用户环路(xDSL)以及各种无线接入技术等。 (2)通信网络的接口 用户网络接口(User Network Interface ,UNI )用户网络接口是用户和网络之间的接口,在接入网中则是用户和接入网的接口。由于使用业务种类不同,用户有可能有各种各样的终端设备,因此会有各种各样的用户网络接口。在引入接入网之前,用户网络接口是由各业务节点提供的;引入接入网之后,这些接口被转移给接入网,由接入网向用户提供这些接口。 业务节点接口(Service Node Interface ,SNI )业务节点接口是指网络和业务节点(SN)之间的接口。 网络节点接口(Network Node Interface ,NNI 网络节点接口在概念上是网络节点间的接口,从具体实现上看就是传输设备和网络节点之间的接口。 4、广域网、城域网和接入网都有哪些技术方案? 广域网技术方案:DWDM传送网、SDH传送网架构 城域网技术方案:多业务传输平台(MSTP)、城域以太网(MEN)、内嵌RPR 的MSTP城域网(RPR-MSTP)、IP over DWDM/CWDM、IP over ATM、IP over SDH 宽带接入网技术方案:xDSL、Ethernet、PON、HFC、WiMAX、WiFi、2G/3G 5、业务种类以及各种业务对网络的要求如何? 1)实时业务,例如:语音电话、视频电话、直播电视、视频点播(VOD )等。对时延的要

宽带匹配理论

宽带匹配理论 一宽带匹配的概念及其研究内容 带匹配问题是通讯雷达和其它电子系统中经常遇到的一个关于功率传输的基本问题,在网络综合,特别在微波宽带晶体管与场效应管放大器的设计中得到了广泛的应用,它所需要解决的问题是如何设计信号源与负载之间的连接网络使信号源传给负载的功率在给定的频带内保持相对稳定,且尽可能达到最大。 宽带匹配理论最早是由波特在1945年所创,他当时研究的是一类很有用的,但仅限于由电容和电阻并联组成的负载阻抗,波特应用环路积分的方法解决了RC并联负载的宽带匹配问题,证明它总是小于或至多等于由负载时间常数所决定的一个常数。但他没有进一步研究对无耗匹配网络附加的限制条件。1950年范罗对这个问题进行了一般性的研究,解决了任意无源负载与电阻性信号源之间的阻抗匹配问题,他不仅给出了在任意无源负载情况下的增益带宽极限而且还导出了负载对匹配网络可实现性的一组带有适当加权函数的积分约束条件。范罗的方法在1961年被菲尔德推扩到信号源内阻是复数阻抗(只有 J∞轴传输零点)的情况。与此同时,电路理论获得重大进步,其中之一便是将散射概念引入电路理论中,196年著名电路理论家尤拉通过引入有界实散射参量的概念发展了范罗的研究成果,创立了新的宽带匹配理论,尤拉的方法不仅将范罗方法中的积分约束方程简化为代数方程,并且能处理范罗方法所难以处理的有源负载问题。这对当时解决隧道二极管放大器的设计问题起了重要作用。随后范罗与尤拉的方法得到了发展和广泛的应用。在七十年代又有不少的电路理论工作者对尤拉理论进行了扩充,其中包括美国伊利诺大学著名电路理论家陈惠开教授 (美籍华人),他不仅对许多特定的负载导出了匹配网络元件的计算显式 (包括低通型和带通匹配网络),而且还在1976年出版了第一本关于宽带匹配网络理论的专著《宽带匹配网络的理论与设计》,系统地阐述了这一理论和方法,并论述了对有源负载的应用。在基于尤拉理论之上的宽带匹配的解析理论,对增益带宽约束有严谨和明晰的表达,对一般不是很复杂的负载能得出闭合形式的解。但是,这种理论和方法在实际应用上也还存在一些不足之处:首先,它需要预先假定一个功率增益函数,但是对于某一特定的问题,如何保证所假设的增益函数是最优的这个问题尚未完全解决,因此根据所假定的增益函数设计出的系统,有可能难以取得最佳的功率传输特性。其次,终端(源和负载)的特性需要用解析的形式给出。但在工程应用中,特别是在微波波段的宽带匹配问题中不易办到。因而往往仍需采用逼近方法根据测量数据来求得解析式。此外,负载函数和增益函数都需要以一种较为复杂的方式加以处理,例如,负载函数在每个传输零点处作逻朗级数展开,反射系统的最小相位分解等,这种处理计算工作量大。如采用计算机则需要较多的人工干预。特别是当负载函数较为复杂以及双匹配问题中尤其如此。最后,匹配网络的综合往往含有如理想变器,达林顿 C型节这类含互感元件,在实现时尚需作进一步逼近。 二宽带匹配的研究方法 针对上述问题,在六十年代中期开始发展了宽带匹配的数值方法。与解析理论相比,这种方法更切合技术应用。它不仅能直接用于宽带匹配网络的计算机辅助设计的目的,而且能解决解析方法中所遇到的困难问题,目前获得实际应用的主要方法有三种: 1直接优化法

LTE宽带集群通信技术发展及应用

L T E宽带集群通信技术发展 及应用 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

LTE宽带集群通信技术发展及应用 摘要: LTE技术在宽带数字集群通信中的应用,已经成为通信领域的研究热点。本文结合集群通信系统发展需求和现状,分析了LTE宽带集群技术面临的挑战,阐述了解决关键技术的方法。 Abstract: The application of LTE technology in broadband digital trunked communication has become the research focus of communication field. Combined with the development requirements and the current situation of trunked communication system, this paper analyzes the challenges of LTE broadband cluster technology and expounds the measures to solve the key technology. 关键词: LTE宽带集群;集群通信系统;频谱利用率;无线专网 Key words: LTE broadband cluster;trunked communication system;spectral efficiency;wireless private network 中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)07-0063-02 0 引言

小区宽带网络方案

科技一、概述

随着时代的发展,全球正在进入一个崭新的知识经济时代,无穷无尽的知识和信息通过网络传输,以空前未有的深度和广度,影响和改变着每一个人。能否及时获取信息、反馈信息及发布信息,将直接影响到一个人和一个企业能否健康地发展,同时这一形式也对企业内部各部门之间、领导与职工之间的协调与配合提出了新的更高的要求,传统的工作方式已不能适应当前市场的要求,建立现代管理机制适应市场经济的发展,是摆在现代企业和公司面前的一个课题。未来市场经济的竞争必将是人才、科技和信息的竞争。对信息资源的占有和充分应用,以及利用现代科技手段建立迅速反馈的机制,高效率、高质量的上传下达指示、命令,是现代企业和公司的必备条件。对公寓小区建设快速、高效、现代化的信息系统正是现阶段必须的。 从各方面分析,采用计算机网络和数据库对信息系统和日常工作进行管理有着充分的可行性。首先,由于现公寓小区内部的计算机普及,对计算机管理信息系统的实际应用打下了良好的基础;其次,目前计算机软硬件技术和网络技术的长足发展对开发和使用管理信息系统提供了充分的技术保障。 为此,我们根据公寓小区用户需求,对现公寓小区网络系统的建设提出了我们的一些设想和方案设计。 二、建设目标 1、建立覆盖运行公寓小区各数据信息点的高速局域网; 2、实现工作中的交流与内部资源共享,从而实现办公、管理的网络化和现代化,提高职工的工作效率; 3、实现内部办公自动化,从而实现办公、管理的网络化和现代化; 4、开展电视会议、远程办公等多种延伸性应用; 5、接入互联网,可以在Internet上开拓眼界和接触更多的信息,真正做到天涯若比邻,使企业与国际、国内的最新动态保持同步,从而随时发现新的科研动态、业务信息、最新技术、最新资料以及潜在的其它信息; 6、建立WEB网站,加强运行公寓小区的对外宣传,为该公司在国际、国内树立良好的形象。 因此,我们可以认为,运行公寓小区的局域网建设对运行公寓小区的长远发展,以及对整个管理方式和工作方式的改变影响都有着深远的意义和影响。 四、系统设计原则 运行公寓小区网络系统具有覆盖面积大,计算机节点分散,数据交换频繁和实时性要求

宽带发展趋势

宽带发展趋势 IPTV,既是实现三网融合尤其是传统的广播电视网与通信网络融合的突破口,又是电信运营商从网络提供者向综合信息服务提供商转型的发力点。此外,IPTV还承载了用户的通信理想,是电视数字化进程的助推器,同时又拥有宽带网络和技术基础。所有这些因素共同作用,令IPTV在全球奏响了规模商用的序曲。从全球来看,电信运营商是目前IPTV产业最有力、最重要的推动者。然而,中国的主要推动者却来自广电业,这与国外的普遍情况截然不同。在中国,电信运营商在推动IPTV产业发展方面的实力并未完全发挥出来,这令中国IPTV产业的发展相对国外显得略微有些滞后。发展IPTV,时不我待。中国IPTV产业的发展应该制订两步走的策略,第一步实现管制融合,让广电业和电信业能够将各自最为优势的力量淋漓尽致地发挥出来;第二步实现产业价值链的重新整合,构建合适的商业模式,让IPTV从先进的技术和业务走向成熟的商用。 中国IPTV产业的发展需要解决哪些问题?中国的电信运营商如何将发展IPTV与电信转型的目标有机结合在一起?……针对这些问题,本报特推出“IPTV特别关注”系列报道,以期为中国电信运营商的IPTV发展之路提供借鉴和参考. IPTV,是今后宽带业务发展的希望所在。然而,作为一种融合了传统电信业务与广播电视业务的全新产物,IPTV如何才能走向成熟商用?对于宽带网络和技术,IPTV这一重要宽带应用相应地又会产生怎样的影响?尤其是当前各种宽带接入技术正在逐鹿宽带市场,考虑当前乃至未来宽带业务对于网络、带宽的需求,各种宽带接入技术将展现出怎样的演进和发展路径?运营商又该如何选择宽带接入方式?就当前业界关注的数个热点问题,本报记者专访了中国电信北京研究院党委书记兼常务副院长郑奇宝。

实验一 匹配电路的设计与仿真

实验一 匹配电路的设计与仿真 一、实验目的 1、掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理 2、掌握集总元件L 型阻抗抗匹配网络的匹配机理 3、掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理 4、了解ADS 软件的主要功能特点 5、掌握Smith 原图的构成及在阻抗匹配中的应用 6、了解微带线的基本结构 二、实验原理 1、基本阻抗匹配理论 , 信号源的输出功率取决于Us 、Rs 和RL 。在信号源给定的情况下,输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。当RL=Rs 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻,都不可能使负载获得最大功率,且两个电阻值偏差越大,输出功率越小。 2、共轭匹配: 当 ,源输出功率最大,称作共轭匹配。 若 ,需在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络 ,将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭。 L L s s L o R R R U R I P 222 ) (+==s s i s L R U P kR R 2,==i o P k k P 2)1(+ =* g L Z Z =* g L Z Z ≠

3、阻抗匹配: ①λ/4阻抗变换器 ②并(串)联单支节调配器 调配原理:y(左)=1=y(右)+jb ,y(右)=1-jb 调配过程: a). yL 于A点 b)等ρ圆顺时针旋转与g=1 的圆交于B点,旋转长度为d(接入点的位置) c)B点的虚部为jb,并联支节的电纳为-jb,则匹配 d)–jb于E点,则支线电长度为l(短路线) 三、实验内容 1、设计L型阻抗匹配网络,使Zs=(25-j*25) Ohm信号源与ZL=(100-j*25) Ohm 的负载匹配,频率为500MHz。 2、设计微带单枝节短截线匹配网络,使ZS=(55-j*40) Ohm信号源与ZL=(30+j*50) Ohm的负载匹配,频中心频率为1.5GHz 四、实验步骤 I、L型匹配网络 1、打开ADS 2、新建一个工程,长度单位选毫米 3、选“No help needed”,然后单击“finish” 4、在元件库列表中选择“Simulating-S Param”,单击SP和Term放入两个Term和一个SP控件 5、双击Term1,Term2端口,弹出对话框改变参数 6、双击S-Paraemters控件,弹出对话框改变参数 7、选择元件库“Smith Chart Matching”,单击在原理图中添加“DA_SmithChart Matching”控件,单击工具栏,放置并连接原件

平面螺旋天线及宽带匹配网络的设计和仿真

平面螺旋天线及宽带匹配网络的设计和仿真 徐 琰 张漠杰 (上海航天局第八○二研究所 上海200090) 摘要:本文介绍了阿基米德平面螺旋天线及微带渐变线阻抗变换器的原理和设计方法,运用以有限元法为原理的专业软件Ansoft HFSS 对该天线及宽带匹配网络进行仿真,并与测量结果进行比较,仿真结果与测量结果吻合。 关键词: 阿基米德平面螺旋天线 渐变线阻抗匹配 平衡馈电 一、 平面螺旋天线 1.1 阿基米德平面螺旋天线 为了满足灵活性和通用性,常常要求天线能以令人满意的方向图、阻抗和极化特性工作于很宽的频带范围内。线性振子天线的频带是很窄的,增加振子直径只能稍微展宽一些频带,一般很少能大于所设计的中心频率的百分之几。天线的增益、方向图、输入阻抗等电特性参数在一个较宽的频带内保持不变或变化较小的天线称为宽频带天线。一般情况下,天线的性能参数是随频率变化的。有一类天线,其几何形状完全由角度规定,性能与频率无关,这类天线称为非频变天线。典型的天线有等角螺旋天线。 阿基米德平面螺旋天线不是一个真正意义上的非频变天线,但它也可以在很宽的频带内工作。因为它不能满足截断要求,电流在工作区后并不明显的减小,螺旋天线被截断后方向图必受影响,因此必须在末端加载而避免波的反射。 阿基米德螺旋的半径随角度的变化均匀的增加,方程为 φρρa +=0 式中0ρ是起始半径,为螺旋增长率。 a 本文设计的是双臂的阿基米德平面螺旋天线(如图1),两臂方程分别为 φρρa +=011和)(022πφρρ++=a 。 用印刷电路技术来制造这种天线,使金属螺旋的宽度等于两条螺旋间的间隔宽度,形成自互补天线。臂的宽度为: 2 0102π ρρa W = ?= 对于一个自互补天线结构,由巴比涅—布克(Babinet -Booker )原理可求得,具有两个臂的无限大结构的输入阻抗为188.5 欧。 图1 阿基米德平面螺旋天线

宽带接入方案

曾几何时,中国人的居住环境不再是灰色的火柴盒式的筒子楼,不再有四世同堂的尴尬,不再瑟缩于钢筋丛林的包围,新一代的居住小区成为了房产开发商的关注热点。人们的需求已经跨越了简单的2室1厅,煤卫独用;而把房型布局、采光透气、绿化布局、小区环境、配套设施、物业管理、交通便利等软件功能放在了挑选标准的首位。另一方面,随着信息技术的飞速发展,住宅已经超越了其基本的休憩功能,变成8小时工作之外(有时甚至是包含这个8小时)的生活、工作、学习、娱乐中心,宽带社区的出现,正好适应了这个社会需求。 翻开杂志报章,铺天盖地的房产广告接踵而来,令你目不暇接。"三网合一"、"5A智能住宅"、"8重智能化"、"互联网家庭"、"电子化住宅"、"光纤进小区"、"VOD点播"、"宽带接入"等等五花八门的介绍,使房产发展商、购房客户难以比较,无法做出明智的选择。电信、有线电视、网络公司纷纷使出十八般武艺,展示他们的解决方案。然而,究竟那种技术才是最适应日新月异的信息技术发展、最适应住户生活、工作、学习、娱乐需求、最适应系统灵活、开放、即插即用特点的呢? 让我们来看一看美国西蒙公司的BIAS对宽频社区的阐述吧。 BIAS- 宽带接入的发展和现状 由于国家发展小康住宅建设迫切性及高层次的需要,智能住宅越来越具有扎实的发展基础。而智能社区则是将一定范围和数量内的智能住宅进行区域划分,实行统一管理和控制。智能社区更注重于满足住户所需求的社区服务和社区管理,具有增值的网络通信功能,为经济时代的个性化发展奠定了基础。智能住宅和智能社区,代表着人们对工业控制智能化、家庭信息化和社区网络化三个需求的阶段。社区宽带网络为实现小区的三个阶段奠定了基础,特别是小区的信息网络服务方面。智能化侧重指小区的智能监控,信息化侧重指小区的信息服务。通过有线电视网络、电话线以及高速以太网均可实现社区信息网络化,但从实践来看,三者在网络接入方式、用户负担的成本、可以提供的服务内容等方面不尽相同。这些技术,分别代表了电信、有线电视、计算机网络界等不同组织的宽带接入解决方案,下面我们来逐一做个分析。 一电信业 -- xDSL: 1.电话拨入及ISDN 作为传统的互联网接入手段,目前在中国被大多数家庭用户所使用。从严格意义上来讲,它们都不能被算作是宽带接入,尽管很多房产开发商在售楼书上把它们和宽带联系在了一起。

微带线匹配的设计

第3节微带线匹配设计 在前面介绍了设计集总参数元件的匹配网络的方法,但是这种匹配网络只适合于频率较低的场合,或者是尺寸远小于工作波长的情况。随着工作频率的提高和工作波长的缩小,分立元件的寄生参数效应将变得更加明显,设计时相应地就要考虑寄生效应,这将使得问题变得相当复杂。分立元件的这些问题限制了它在射频微波电路中的应用。 通常在几个GHz频段中,射频工程师常采用分立元件和分布元件混合使用的方法。相比较于前面的分立元件匹配网络,这种网络避免使用电感,而是用传输线替换了电感。原因是电感比电容具有更高的电阻性损耗,而且电感绕制起来麻烦,很难做到精确。 这种网络是由几段串联的传输线以及间隔配置的并联电容构成。在这种匹配网络中的分布元件显示出独特的电特性,明显地不同于低频集总参数元件。它适合作为手机等移动通信设备功率放大器的匹配网络。其结构如下图所示。 传输线(TL)和电容元件的混合匹配网络 设计实例1:设计一个匹配网络将ZL=(30+j20)ohm的负载阻抗变换到Zin=(60+j80)ohm 的输入阻抗。要求必须采用两段串联传输线和一个并联电容。已知两段传输线的特性阻抗均为50ohm,匹配的工作频率为2 GHz。 首先,建立一个工程matching1_prj,

弹出窗口如下图 点选框内的S_Params,然后点OK。然后会光标处出现虚框将虚框放在空白窗体内。出现S参数模板如图示:

然后手工将Zin和ZL值键入Term1和Term2的Z参数,如下图示: 放置一个smithchart元件,目前这个元件是空的。

然后点击tools,在下拉菜单中找到Smith Chart Utility点击,启动Smith Chart工具视窗。如下图示: 在弹出的对话框中选择Update Smith Chart utility from SmartCoponent,然后点击OK就可以用ADS自带的Smith圆图工具来设计匹配。 先设置匹配的工作频率为2 GHz,默认设置为1 GHz。然后在Smith Chart工具右下角的Network Schematic中分别选中ZS和ZL,将设计要求中的Zin和ZL值输进去。分别按下回车键,可以看到Smith圆图中的源和负载点将自动移动到相应的位置。如图所示:

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