开题报告 AWR平台下的微波电路设计与仿真分析Word下载.docx

1、AWR平台下的微波电路设计与仿真分析一、课题来源、研究的目的和意义、国内外研究现状及分析微波理论和微波技术的技术是19世纪科学家和数学家奠定的。1873年麦克斯韦总结了拉普拉斯、泊松、法拉第、高斯等人的研究，提出了电磁场的基本规律和电磁波传播的假说，并指出光也是电磁能量的一种形式。有麦克斯韦等人建立和完善了麦克斯韦方程。后由赫兹在18871891年做了一系列的实验,完善了麦克斯韦的电磁波理论。20世纪初无线电技术的快速发展主要发生在高频到甚高频范围。20世纪40年代第二次世界大战期间，雷达的出现和发展使微波理论和技术得到了人们的根本上的重视。随后微波在通信领域得到迅速的发展.Microwave

2、 Office是AWR公司推出的微波EDA软件，为微波平面电路设计提供了最完整，最快捷和最精速的解答。它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。对于由集成元件构成的电路,用电炉的方法来处理较为简便;该软件设有“VoltaireXL”的模拟器来处理继承总原件构成的平面微波电路问题,而对于有具体的微带几何图形构成的微波平面电路，则采用场的方法较为有效，；该软件采用的是“EMsight”的模拟器来处理任何多层面结构的三维电磁场的问题。“VoltaireXL”模拟器内设有一个元件库，在建立电路模型时，可以调出微波电路所用的原件，其中无源器件有电感，电阻、电容、谐振腔、微带线、带状线、同轴线等

3、，非线性元件有双极晶体管、场效应晶体管、二极管等。“EMsight”模拟器是一个三维电磁场模拟程序包，可用于平面高频电路和天线结构分析。特点是把正谱域矩量法与直观视窗图形用户界面技术结合起来，使得计算速度加快许多。MWO可以分析射频集成电路（RFIC）、微带贴片天线和高速印制板（PCB）等电路的电气特性。本次毕业设计即基于AWR平台下的MicrawWave分析微波电路的设计并自行设计一个F类功率放大器。F类射频功率放大器是一种新型高效率的放大器，理论效率可以达到100%,在移动通信领域有着广阔的发展前景。F类功放的基本结构包含一个驱动装置、直流源、输出匹配网络、输入匹配网络。驱动受控于驱动器,

4、直流偏置作为直流源,驱动装置可以是FET或者是BJT。F类PA通过在输出匹配网络用谐波振荡电路行成漏极波形在负载出现偶次谐波短路和奇次谐波开路来实现效率和输出功率共同推进.漏极电压由奇次谐波构成，接近方形波形。而漏极电流波包含基波和偶次谐波，近似一个半正弦波.因为在漏极电压和电流之间没有交叠，理想的效率为 100%.反 F类电流，电压波形交换，漏极电压波形近似半个正弦波，漏极电流近似为方波。二、主要研究内容1 熟悉AWR软件,了解在AWR平台下进行模拟电路、数字系统的分析设计与仿真,熟练掌握AWR平台下进行微波电路设计与分析的方法。2 对二极管、三极管等常见有源微波器件的非线性特性进行研究与分

5、析，在AWR平台下进行有源器件的非线性参数测量.3 研究微波功率放大器中产生非线性效应的各种原因及对策，在AWR平台下完成电路的设计、分析与仿真。4 针对电路中的非线性特征，研究线性化电路的设计方法并进行必要的设计工作三、实验方案、实验方法及预期达到的目标本课题主要研究利用AWR平台进行微波电路的设计、布板，仿真分析与研究，从时域和频域分析有源微波器件特性及其在设计中的各种应用.本课题期望在以下方面取得突破与进展:1 有源器件非线性特征的分析与测量；2 AWR中微波电路的分析方法研究与实践；3 微波高频功率放大器的非线性特征分析与参数仿真测试;4 微波高频功率放大器的线性化方法研究与AWR计算

6、仿真分析；5 AWR平台下的电路设计与布局布板设计。四、完成课题所需的条件、主要困难及解决办法本课题要求学生充分了解AWR软件平台，并能充分应用其MicroWave Office模块对设计的射频电路进行仿真与优化.学生应阅读大量的相关的中文文献资料和所涉及的外文文献，在此基础上设计所需的功率放大器,并努力使其工作效率达到最大化。五、参考文献1 格列别尼科夫，射频与微波功率放大器设计M。北京：电子工业出版社, 2006, P2050。2 彭沛夫.微波技术与实验M。清华大学出版社，2007,P120，P384-387。3 孙绪宝。 微波技术与天线M.机械工业出版社，2010，P5153.4倪春，吴

7、先良。 L波段高效率F功率放大器的设计与研究J.合肥工业大学学报2010.33（8）.P12491252。5倪春,汪玲，吴先良. F类功率放大器的高效率研究与设计D.安徽大学，2020，P16361639。6南敬昌,刘磊. 高效率F类对讲机功率放大器的设计与实现D。辽宁工程技术大学,2009，P295-298。7侯磊，冯金源,董宾。 一款3。5GHz高效率F类功率放大器的研究与设计D西南交通大学,2009，P73-758 周勇，黄集伟。 高效率Class F功率放大器的设计J。 中国集成电路报，2011.10：P28-31.9 陈锡斌。微波平面电路设计的强大工具-软件MicrowaveOffi

8、ce”介绍J。无线通信技术，2000，9（1）:5-9.p17。10Anritsu Embeds Awrs Microwave Office Into VnaJ.Microwave Engineering Europe，2009,2009（Jan。/Feb.）：5。p26。11 Frederick H. Raab. Maximum Efficiency and Output of ClassF Power Amplifiers2001,P1162116512FrederickH.Raab。ClassFPower AmplierswithMaximallyFlatWaveforms1997，P2

9、007201213Young Yun Woo, Youngoo Yang， Bumman Kim. Analysis and Experiments for HighEfficiency ClassF and Inverse ClassF Power Ampliers，2006,P1969197414YongSub Lee, Mun-Woo Lee, and Yoon-Ha Jeong。 HighEfciency ClassF GaN HEMT Amplier With Simple ParasiticCompensation Circuit，2008，P55-5715 W。 Alan Dav

10、is， Radio Frequency Circuit Design， John Wiley,2011起止日期论文工作进度（主要内容、完成要求）2012.1.1-2012。1。15完成外文文献翻译及文献综述2012.1。16-2012.2.10完成开题报告2012。2。10-2012。3.15开始进行毕业论文的理论研究及相关计算等3。15-2012。4。完成毕业论文中期检查各项目4.152012.5.10完成毕业论文初稿，排版修改完善2012.5。5。20完成毕业论文及答辩准备工作指导教师意见指导教师（签字）:年 月 日所在系系主任（签字）： 年 月 日学院审核教学院长（签字、公章）:注：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师指导下，由学生填写，经指导教师签署意见及所在系审核后生效。