微波课程设计报告最终版(共13页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上微波技术课程设计报告院 系： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： （课程设计时间：2015年 7 月 1 日2015年 7 月 8 日）安徽大学专心-专注-专业目录1.课程设计目的微波课程设计利用软件分析把微波技术课程中学到的的基础内容贯穿起来，以软件方式实现微波器件的性能参数设置和分析。使我们通过实践能更好地掌握基本微波器件的设计和应用，更深层地掌握微波技术教材的内容。微波课程设计中软件仿真可以更加形象，具体地认识和了解微波课程基础知识，以便更容易地学习微波技术课程，掌握及理解地更加透彻。课程设计培养了我们分析问题，解决问题的能力以及团队合作的精神与意识，培养我们独立自主地学习能力以及书写综合实验报告的能力。这次微波课程设计用到了MATLAB进行编程，同时编写界面界面进行操作，充分展现学科间的综合应用，融汇贯通。这可以促使我们从理论过渡到实践的学习，理论是实践的基础和总领方向，而实践是深刻掌握知识的有效路径。课程设计是大家相互学习和实践的方式，这正是课程设计的重要性所在。2.课程设计题目描述和要求根据组员讨论后，我组选了课题一第四组的题目，其对应的题目和要求如下表1所示：表1 题目描述和要求题目设计要求阻抗与导纳的相互转换利用公式实现阻抗导纳转换由负载阻抗求驻波比和驻波相位求驻波比和其相位，利用如下公式实现串联单支节调匹配由负载阻抗求支节位置和长度 ，短路支节长度： 开路支节长度：3.课程设计报告内容3.1 阻抗与导纳的相互转换根据转换公式可知，我组采用MATLAB编程实现，并完成如下表2的内容。表2 阻抗与导纳的互换阻抗1.0+1.0j500-150j50100j50+20j20+10j导纳0.5-0.5j0.0018+0.0006j0.02-0.01j0.0172-0.0069j0.04-0.02j图1 阻抗与导纳转换其MATLAB程序如下，对应的流程图如右图1所示：%阻抗与导纳的相互转换%clearclcclose allX=input('请输入阻抗虚部X=');R=input('请输入阻抗实部R=');Z=R+X*i;Y=1.0/ZG=real(Y)B=imag(Y)3.2 由负载阻抗求驻波比和驻波相位根据如下公式实现驻波比和驻波相位的求解,并完成如下表3的内容。 表3 驻波比与驻波相位负载阻抗特性阻抗终端反射系数驻波比驻波相位50100-0.33332/22001000.33332/4100+j2001000.5+0.5j5.82845/16100-j2001000.5-0.5j5.82843/16图2 驻波比和驻波相位其MALAB程序如下，对应流程图如右图2所示：%由负载阻抗求驻波比和驻波相位%clearclcclose allZL=input('请输入负载阻抗ZL=');Z0=input('请输入特性阻抗Z0=');tao=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)mod=abs(tao);ang=angle(tao);str=sprintf('%d*exp(i*%d)',mod,ang);disp(str)bi=(1+mod)/(1-mod)syms la;dmin=(la*ang)/(4*pi)+la/43.3 串联单支节调匹配选择串联终端匹配电阻值的原则很简单，就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。根据以下公式编程计算，并完成表4的内容。由，可得，令得，解得，将t带入求得d的两个解。再由t得出两个支节的输入电抗短路支节长度：开路支节长度：如果求得的长度为负值，则结果加上0.5。表4 串联单支节调匹配负载阻抗特性阻抗支节位置短路支节开路支节50+j50500或0.1760.375或0.1250.125或0.37550+j501000.0740.3750.12525+75j500.03或0.1460.317或0.1830.067或0.433其MATLAB程序如下所示：%串联单枝节调匹配设计%ZL=str2double(get(handles.edit1,'String')Z0=str2double(get(handles.edit2,'String')YL=1/ZLGL=real(YL)BL=imag(YL)Y0=1/Z0if GL=Y0 t1=-BL/(2*Y0) if t1>=0 d=atan(t1)/(2*pi) else d=(pi+atan(t1)/(2*pi) end X=(GL2*t1-(Y0-t1*BL)*(BL+t1*Y0)/(Y0*(GL2+(BL+Y0*t1)2) lsc=atan(X/Z0)/(-2*pi) loc=atan(Z0/X)/(2*pi) if lsc<0 lsc=lsc+0.5 end if loc<0 loc=loc+0.5 end if d<0 d=d+0.5 end str_lsc=num2str(lsc) str_loc=num2str(loc) str_d=num2str(d) str_d=str_d '' str_lsc=str_lsc '' str_loc=str_loc '' set(handles.edit3,'String',str_d) set(handles.edit4,'String',str_lsc) set(handles.edit5,'String',str_loc)else t1=(BL+sqrt(GL*(Y0-GL)2+BL2)/Y0)/(GL-Y0) t2=(BL-sqrt(GL*(Y0-GL)2+BL2)/Y0)/(GL-Y0) if t1>=0 d1=atan(t1)/(2*pi) end if t2>=0 d2=atan(t2)/(2*pi) else d2=(pi+atan(t2)/(2*pi) end X1=(GL2*t1-(Y0-t1*BL)*(BL+t1*Y0)/(Y0*(GL2+(BL+Y0*t1)2) X2=(GL2*t2-(Y0-t2*BL)*(BL+t2*Y0)/(Y0*(GL2+(BL+Y0*t2)2) lsc1=atan(X1/Z0)/(-2*pi) lsc2=atan(X2/Z0)/(-2*pi) loc1=atan(Z0/X1)/(2*pi) loc2=atan(Z0/X2)/(2*pi) if lsc1<0 lsc1=lsc1+0.5 end if lsc2<0 lsc2=lsc2+0.5 end if loc1<0 loc1=loc1+0.5 end if loc2<0 loc2=loc2+0.5 end if d1<0 d1=d1+0.5 end if d2<0 d2=d2+0.5 end str_lsc1=num2str(lsc1) str_lsc2=num2str(lsc2) str_loc1=num2str(loc1) str_loc2=num2str(loc2) str_d1=num2str(d1) str_d2=num2str(d2) str_d=str_d1 '' '或' str_d2 '' str_lsc=str_lsc1 '' '或' str_lsc2 '' str_loc=str_loc1 '' '或' str_loc2 '' set(handles.edit3,'String',str_d) set(handles.edit4,'String',str_lsc) set(handles.edit5,'String',str_loc)end 对应的流程图如下图3所示： 图3 串联单支节调匹配3.4 界面3.4.1 总界面图4 总界面3.4.2 阻抗与导纳变化界面图5 阻抗与导纳变化界面3.4.3 由负载阻抗求驻波比和驻波相位界面图6 由负载阻抗求驻波比和驻波相位界面3.4.4 串联单支节调匹配界面图7 串联单支节调匹配界面4. 团队分工表5 团队分工组长潘倩倩规划总体方案，部分程序的编写，分析结果，设计报告的书写组员徐梦层编写程序及分析绘制程序流程图徐峰编写程序及设计报告的书写刘奎响编写程序及分析绘制程序流程图汪海燕编写程序，设计报告的书写黄丹收集资料，编写报告5. 心得体会作为电子信息工程专业大三的学生，每一门课的课程设计都是有必要的。微波技术作为本专业的专业课之一，自然做微波技术课程设计是很有意义，同时也是很有必要的。在课堂上，我们接触的仅仅是理论知识，如何锻炼我们的实践能力，如何把我们所学的专业课的理论知识运用到实践中去，课程设计为我们提供了良好的实践平台。微波技术是一门比较抽象的课程，整本书看下来，都是令人乏味的公式。很多时候，我们难以理解这些公式。通过课程设计，不仅巩固了课本上的知识，而且也对所学的知识进行了补充，让抽象的理论课变得生动起来。本次课程设计，我们选择的是传输线的计算机辅助计算。是利用计算机编程实现传输线的各参数的计算，打破了传统意义上的手动计算方法，大大加快了计算速度和精度，是非常具有吸引力的一种计算方法。通过这次课程设计，我们对微波技术这门课有了更加深刻的认识。课程设计培养了我们分析问题，解决问题的能力，以及上网检索信息的能力。其实学到的知识并不是最重要的，最重要的是探索知识的过程和团队的合作能力，这个过程便是我们自主学习能力的体现，将影响着我们今后的发展。虽然课程设计的时间很短暂，仅仅只有几天的时间。一开始，我们都很有压力，担心不能完成任务。但是我们充分发挥团队精神，合理分工，共同努力，完成了课程设计。原则上，这只是一次小小的课程设计，但实际上就是一次大的作业，感觉就像一次实习，让我们把所学的理论知识应用到实践中。而且，这次课程设计，让我们学会了运用不同的方法来解决问题。总之，这次课程设计让我们收获了很多。课程设计完美的诠释了团队合作的重要性。一个人的力量是有限的，就像水只有融入大海才不会干涸。所以我们要学会运用团队的精神，发挥每一个人的特长，这样才能事半功倍。参考文献1 廖承恩 微波技术基础 西安电子科技大学出版社,1994.122 MATLAB基础及其应用教程 北京大学出版社，2007,3
