通信天线3(2)

杭州电子科技大学

《通信天线实验》 课程实验报告

实验四 :非线性电路仿真

学 院 通信工程 班 级 14083415 学 号 14081515 姓 名 何必锋 指导教师 欧军

杭州电子科技大学通信工程学院

1. 实验目的

① 复习集总参数滤波器设计-利用AWR Filter Synthesis Wizard ② 通过实验熟悉三极管的特性曲线图

③ 通过一个简单的功率放大器的设计来介绍射频非线性电路的设计与仿真，以此来熟悉非线性电路中的各种参数以及各种非线性元件的使用，熟悉支电路的使用等。

④ 通过仿真设计熟悉功率放大电路的输出的功率曲线

2. 实验要求

1、利用AWR Filter Synthesis Wizard设计集总参数低通滤波器（复习上次课实验内容） 要求：

截止频率为800MHz，通带内增益大于- 0.5dB，阻带内1000MHz以上增益小于 - 15dB， 通带内反射系数要求小于- 10dB。

2、测量BJT特性曲线

3、利用选择的三极管设计电路，仿真其输出功率曲线 3. 实验原理

① 巴特沃斯响应（最平坦响应）

巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。该响应非常平坦，然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB，最终逼近-20ndB/decade的衰减率，其中n为滤波器的阶数。巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用，其对于维护增益的平坦性来说非常重要。

② 贝塞尔响应

除了会改变依赖于频率的输入信号的幅度外，滤波器还会为其引入了一个延迟。延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真。就像巴特沃斯响应利用通带最大化了幅度的平坦度一样，贝塞尔响应最小化了通带的相位非线性。

③ 切贝雪夫响应 在一些应用当中，最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。如果你可以接受通带具有一些纹波，就可以得到比巴特沃斯滤波器更快速的衰减。

4. 实验内容

① 使用MWO中的测量元件得到器件三极管的特性曲线图，加入调节，分析

1

杭州电子科技大学通信工程学院

动态变化。

② 用此三极管,设计其直流偏置电路,使用谐波平衡仿真来仿真此电路在基波下的输出功率曲线。分析1端口电压变化时2端口输出波形的变化情况。

③ 测量I-METER,V-METER参量以及端口1,端口2的一系列参量(Pcomp 等).

④ 熟悉非线形电路中的各种参数以及各种非线性元件的使用,熟悉支电路的使用.

⑤ 复习滤波器设计，用向导设计集总低通截止频率为800MHz，通带内增益大于- 0.5dB，阻带内1000MHz以上增益小于 - 15dB， 通带内反射系数要求小于- 10dB。 （分别用巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔型）并比较结果

5. 实验结果

1.利用AWR Filter Synthesis Wizard设计集总参数低通滤波器 电

路

图

巴特沃斯

未

优

化

2

杭州电子科技大学通信工程学院

优

化

后

切比雪夫

未

优

化

3

杭州电子科技大学通信工程学院

优

化

后

贝塞尔滤波器

未

优

化

4

杭州电子科技大学通信工程学院

优

化

后

2.BJT特性曲线

5

杭州电子科技大学通信工程学院

6

杭州电子科技大学通信工程学院

7

杭州电子科技大学通信工程学院

6. 思考题

1）三种类型滤波器设计结果有什么区别？

答：相同阶数时：巴特沃斯滤波器通带最平坦，阻带下降慢，适宜低频的应用。切比雪夫滤波器通带等纹波，阻带下降较快。贝塞尔滤波器通带等纹波，阻带下降慢，引入了一个延迟，延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真，最小化了通带的相位非线性，所以贝塞尔滤波器具有最佳的线性相位特性。

2）利用向导设计的滤波器和前面我们设计的滤波器有什么不同 ？

答：利用集总参数滤波器设计向导，可以更加方便地设计出符合技术指标的集总参数带通滤波器，功能强大、效率高。

8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wta7.html