射频微波电路专题实验一微带传输线之设计方案ppt课件

1、射頻微波電路專題實驗一：微帶傳輸線之設計國立中山大學電機系 射頻微波實驗室研讨生：陳建勳 林明俊 謝昕峰. 07-5252000-4119Web. .twRF & Microwave Lab.大綱單元一 模擬軟體教學Libra & LineCalc EESOF3軟體包含兩個部分；一為LineCalc用以分析有關微波電路之物理及電性參數，如微帶線之長寬；另一為實驗一所介紹之Libra，用以模擬所設計微帶線之相關反應。 LineCalc可用以求微帶線之相關參數，給定相關基板資訊，其物理參數，可求其電性參數，反之亦然。單元二 50歐姆微帶線製作與損耗測

2、量Libra軟體起始設定：將檔案解壓縮至D碟下無中文名稱之路徑，軟體預設之執行目錄為D:EESOFWIN。2. 執行D:EESOFWINPROGRAMLIBRA.EXE。3. 執行LIBRA.EXE後，陸續會出現三個視窗，其個別為：出現以下的視窗A，請按OK或X將其關閉b 出現以下的視窗B，請點選Cancel， 不需建立TMP資料夾。c 出現以下的視窗C，請點選Cancel， 不要建立INF資料夾。E.E. Dept., NSYSU EXP1：Single-Stub Matchingn 應用Single-Stub Matching之方法，將一負載阻抗n 匹配到一操作於2.45 GHz之 傳輸線

3、，如下圖所示：15 , 0.8LRLnH050Z 050Z LLZRj L12342 ()360 (deg)llradlreeCKT MSUB ER=4.4 H=0.8 T=0.01 RHO=0 RGH=0 TAND TAND=0.02 MLIN 1 2 W=1.52 L=5 MLIN 2 3 W=1.52 L=9.83 MLIN 2 4 W=1.52 L=2.94 RES 4 5 R=15 IND 5 0 L=0.8 DEF1P 1 EXP1FREQ SWEEP 1000 4000 10OUT EXP1 DBS11 GR1GRID RANGE 1000 4000 100 GR1 -40 0

4、5DIM FREQ MHZ RES OH LNG MM ANG DEG IND NH CAP PFE.E. Dept., NSYSU Libra 任务環境E.E. Dept., NSYSU Libra 編輯視窗E.E. Dept., NSYSU EXP1：Single-Stub MatchingE.E. Dept., NSYSU 經經Single-Stub matching後，在操作頻率後，在操作頻率2.45GHz附近反射量很小，附近反射量很小，即為達到阻抗匹配之效果標示為小於即為達到阻抗匹配之效果標示為小於-20dB頻寬。頻寬。LineCalc 軟體簡介1 LineCalc 軟體起始設定：1

5、.執行eesof3資料夾LineCalc.EXE檔案即可開啟，按恣意鍵即進入LineCalc，如下圖所示：2.退出：按Shift+F10即可退出，退出之前，LineCalc會在左上角出現以下訊息：“Are you sure ?，假设要退出按Y ，繼續操作按N“Save data，儲存現在畫面中參數狀態，按Y，否則按N。LineCalc 軟體簡介2 LineCalc之任务視窗共分為5個部分，如下圖所示：狀態列共用參數列物理參數列電性參數列功能鍵列切換：F7切換：F2. 狀態列：有兩行，顯示目前任务狀態、元件資訊狀態列：有兩行，顯示目前任务狀態、元件資訊 及錯誤訊息提示。及錯誤訊息提示。E.E.

6、Dept., NSYSU LineCalc範例：微帶傳輸線模擬範例1：設計以為FR4基板 ，H=0.8mm，T=0.01mm，操作頻率1 GHz之50歐姆微帶線。在共用參數區，將基板參數輸入，供計算微帶运用；在電性參數區輸入所需微帶線之參數，即可得0.8mm之FR4基板任务在1GHz時，50歐姆微帶線之線寬為W=1.52mm；電氣長度90度時，微帶線之長度為L=41.03mm。4.4, 0.02, 0rRHORGHE.E. Dept., NSYSU 基板厚度之影響範例2：將基板厚度改變為1.6mm，線寬變為W=3.04mm，長度L=40.97，可知改變基板厚度改變對寬度影響較大。E.E. De

7、pt., NSYSU 操作頻率之影響範例3：改變操作頻率為2GHz，由下圖可得：微帶線線寬W=1.52mm ，長度L=20.48，一样资料及特性阻抗Z0， 其線寬幾乎不因頻率變化而有所改變。E.E. Dept., NSYSU 介電係數之影響 範例4：改變基板材質為介電係數9.9的Ceramic，由下圖可得：微帶線線寬變為W=0.76mm ，長度L=29.08 。E.E. Dept., NSYSU 範例結果比較W mmL mm差異範例11.521.5241.0341.03H=0.8mm, f0=1GHz範例23.0440.97H=1.6mm, f0=1GHz範例31.5220.48H=0.8mm

8、, f0=2GHz範例40.7629.08Ceramic Substrate單元二 50歐姆微帶線製作與損耗測量一、實驗目的： 在0.8 mm及1.6 mm之不同厚度的FR4基板上製作等長度5公分之傳輸線，線寬為操作頻率為2.4 GHz之50歐姆線寬，再藉由儀器的測量，了解傳輸線本身在不同任务頻率下的損耗，以使日後的實驗能確切掌握部份外來損耗的來源，使實驗數據更準確。二、實驗設備：1. 耗费资料(1) FR4 玻璃纖維雙面感光電路板 ( ，Thickness = 1.6 mm，Loss tangent = 0.02)(2) FR4 玻璃纖維雙面感光電路板 ( ，Thickness = 0.8

9、mm，Loss tangent = 0.02)(3) 50 SMA 接頭2. 模擬軟體 (1) LineCalc : 計算微帶線的傳播常數和特性阻抗 (2) Libra : 模擬微帶線之頻率響應(3) AutoCAD: 畫出所設計的微帶線電路圖樣4.4r4.4r微帶線Microstrip結構實驗成果0.8mm 玻纖W = _50歐姆微帶傳輸線 WW = _ W1.6mm 玻纖將實驗所測量到的各傳輸線在不同頻率下所測得的功率差值in dBm，填入下面的表格中：模擬結果0.5 GHz2.4 GHz5.2 GHz8 GHz0.8 mm1.6 mm量測結果0.5 GHz2.4 GHz5.2 GHz8 GHz0.8 mm1.6 mm0123456789-2.5-2-1.5-1-0.500.5Insertoin Loss0.8mm Sim1.6mm Sim0.8mm Mea1.6mm MeaFreq GHz dBS21dB實作留意事項60 mm2