实验05：方向耦合器(Directional Coupler)
实验五：方向耦合器（Directional Coupler ） *
一．实验目的：
1.了解方向耦合器的原理及基本设计方法。
2.利用实验模组实际测量以了解方向耦合器的特性。
3.学会使用微波软件对方向耦合器进行设计和仿真，并分析结果。
二．预习内容：
1、熟悉耦合原理的理论知识。
2、熟悉方向耦合器的原理的理论知识。
四、理论分析：
（一）方向耦合器的原理：
方向耦合器是个四端口网络结构（4－port network ），如图5－1所示。
图5-1方向耦合器方框图
其信号输入端（Port-1，Input Port ）的功率为P1，信号传输端（Port-2，Transmission Port ）的功率为P2，信号耦合端（Port-3，Coupling Port ）的功率为P3，而信号隔离端（Port-4，Isolation Port ）的功率为P4。若P1、P2、P3、P4皆用毫瓦（mW ）来表示，定向耦合器的四大参数，则可定义为：
Port-1 P1 Port-2 P2 Port-2 P3
Port-4 P4
传输系数：1
2
log 10)(P P dB T on Transmissi ?-==
耦合系数：1
3log
10)(P P dB C Coupling ?-== 隔离度：1
4
log 10)(P P dB I Isolation ?-==
方向性：)()()(dB C dB I dB D y Directivit -==
常见的定向耦合器可分成支路型和平行线型两种。其设计方法如下： 1、支路型（Branch-line Coupler ）
其电路根据组成元件可再分为低通L-G 式、高通L-G 式和传输线式，如图5-2(a)(b)(c)所示。
图5-2(a)低通L-C 式支线型耦合器; (b) 高通L-C 式支线型耦合器
其设计步骤如下：
步骤一：决定耦合器的规格。包括耦合系数C(dB)、端口的等效阻抗Zo （ohm ）、电路使用的中心频率，fc （Hz ）。
P 1 P 3 Port-3
Port-2 P 2 L s
Z o (a) low-pass type P 4 Port-4
P 1 P 2 P 3 (b) high-pass type
P 4Port-4
Port-1
P 1 Port-2 P 2
P 4 Port-4
P
3
Port-3
图5-2 (d) 平行线型耦合器 Port-1 Port-2
Port-3
Port-4
Z o
Z os
Z
o
Z op
Z
op
Z o
Z os
Z o
λ/ 4
图5-2 (c)传输线式支线型耦合器
λ/4
步骤二：利用下列公式计算出K 、Z 0S 及Z 0P :
K
K
Zo
Z K Zo Z K p s C -=-==1110
0010
/ 步骤三：利用下列公式计算出所需的值:
（a ） 低通L-C 式
p
c P c
s S Z f C f Z L 0021
2ππ=
=
（b ）
高通L-G 式
c
p P s
c S
f Z L Z f C ππ221
00=
=
（c ） 传输线式
若选用微带线来设计，则依据使用基板参数（Er 、h 等）利用软件计算出Zos 及Zop 的微带线宽度（W1、W2）和四分之一波长的长度（P1、P2）。 步骤四：利用模拟软件检验，再经过微调以满足设计要求。
2、平行线型（Parallel-line Coupler ）
此电路结构如图5-2（d ）所示，常用微带线（Microstrip line ）来设计。其设计步骤如下： 步骤一：决定耦合器规格。包括耦合系数C(dB)、各端口的特性阻抗Zo （ohm ）、电路使用的中心频率，fc （Hz ）、基板参数（Er ，h ）。
步骤二：利用下列公式计算出Z oe 及Z oo 。
20/20/20
/20/10110110
1101C C oo C C oe Zo
Z Zo
Z +-=-+=
步骤三：依据设计使用的基板参数（Er ，h ），利用软件计算出符合步骤二所算出（Zoe 、Zoo ）的微带耦合线的宽度及间距（W 、S ）和四分之一波长的长度（P ）。
步骤四：利用模拟软件检验，再经过微调以满足设计要求。
五、硬件测量:
1．对支路型方向耦合器的S11及S21测量以了解支路型方向耦合器的特性。
对平行线型方向耦合器的S11及S21测量以了解平行线型方向耦合电路的特性。
2．准备电脑，测量软件，RF2000,相关模组，若干小器件等。 3．测量步骤：
⑴ MOD-5A 的P1端子的S11测量：设定频段：BAND-3；将LOAD-1及LAOD-2分别接在模组P2及P4端子上；将于RF2000 RF-IN 端子连接的CA-1接在模组P3端子上；对模组P1端子做S11测量，并将测量结果记录于表（6-1）中。
⑵ MOD-5A 的P1及P2端子的S21测量：设定频段：BAND-3； 将LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P3及P4端子上；对模组P1及P2端子做S21测量，并将测量结果记录于表（6-2）中。
⑶ MOD-51的P1及P3端子的S21测量：设定频段：BAND-3；将LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P2及P4端子上；对模组P1及P3端子做S21测量，并将测量结果记录于表（6-3）中。
⑷ MOD-5A的P1及P4端子的S21测量：设定频段：BAND-3将LAOD-1及LOAD-2分别接在模组P2及P3端子上；对模组P1及P4端子做S21测量，并将测量结果记录于表（6-4）中。
⑸ MOD-5B的P1端子的S11测量：设定频段：BAND-4；将LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P2及P4端子上；将于RF-2000 RF-IN 端子连接的CA-1接在模组P3端子上；对模组P1端子做S11测量，并将测量结果记录于表（7-1）中。
⑹ MOD-5B的P1及P2端子的S21测量：设定频段：BAND-4；将LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P3及P4端子上；对模组P1及P2端子做S21测量，并将测量结果记录于表（7-2）中。
⑺ MOD-5B的P1及P3端子的S21测量：设定频段：BAND-4；将LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P2及P4端子上；对模组P1及P3端子做S21测量，并将测量结果记录于表（7-3）中。
⑻ MOD-5B的P1及P3端子的S21测量：设定频段：BAND-4；将LOAD-1及LOAD-2分别接在模组P2及P3端子上；对模组P1及P4端子做S21测量，并将测量结果记录于表（7-4）中。
4．实验纪录：表6-1、6-2、6-3、6-4均为以下此表：
5．硬件测量的结果建议如下为合格：
RF2KM5-1A MOD-5A(400±50MHZ) S11≤-13dB
S21≥-2dB
S31≤-13dB
S41≥-10dB
RF2KM5-2A MOD-5B(750±50MHZ) S11≤-12dB
S21≥-10dB
S31≥-1.5dB
S41≤-14dB
6．待测模组方框图：
支路型方向耦合器
平行线型方向耦合器
六、软件仿真：
1、按公式计算出相应的元件值。
2、在原理图上设计好相应的电路，设置好端口，完成频率设置、尺寸规范、器件的加载、仿真图形等等的设置。
3、最后进行仿真，结果应接近实际测量所得到的仿真图形。
4、电路图如图5-2（b）高通L-C式支路型耦合器。
七、实例分析：
（一）设计一个工作频率为400MHz的10dB的高通L-C支路型耦合器。
（Zo=50ohm）
解: C = -10dB，fc = 400MHz
Ω=-=Ω=-===150143.4711.0100010/K
K
Zo
Z K Zo Z K p s C
nH
f Z L pF
Z f C c
p
P s
c S 68.59239.821
00====
ππ
（二）设计一个工作频率为750MHz 的10dB 的平行线型耦合器。（Zo=50ohm ）
解： C= -10dB , fc=750MHz ,
Ω
=+-=Ω
=-+=04.3610
110
137.6910
110120
/20/20
/20/C C oo C C oe Zo
Z Zo
Z
选用FR4基板，其参数为Er=4.5、h=1.6mm 、TAND=0.015、Metal=Cu ， 1mil 、HU=10mm 。
经软件计算出其耦合线宽度W=2.38mm ，间距S=0.31mm 及长度 P=57.16mm ，且50ohm 微带线宽度W50=2.92mm 。
八、Mathcad 分析：
见mathcad 的分析结果。开头为关于设计一个使用于500MHz 的10dB 的平行线型耦合器。(Z0=50ohm),接下来是相关的物理尺寸，后面是相关的合成公式。
程序见文件夹‘中文mcd ’里面的文件‘耦合器.mcd ’和‘支路型耦合器.mcd ’。 根据源程序编制程序，改变参数来完成耦合器设计。
定向耦合器参数的定义
有关定向耦合器参数的定义 (2007-03-30 13:12:36) 转载 定向耦合器是一种四端口网络， 定向耦合器是无源和可逆网络。理论上，定向耦合器是无耗电路，而且其各个端口均应是匹配的。图１（ｂ）定义了定向耦合器各端口的属性。当信号从端口１输入时，大部分信号从端口２直通输出，其中一小部分信号从端口３耦合出来，端口４通常接一个匹配负载。如果要将定向耦合器反过来使用，则端口１和２，端口３和４的属性要互换定义。 定向耦合器可以由同轴、波导、微带和带状线电路构成。通常，定向耦合器用于信号取样以进行测量和监测，信号分配及合成；此外，作为网络分析仪，天线分析仪和通过式（ＴＨＲＵＬＩＮＥ）功率计等测试仪器的核心部件，定向耦合器所起的作用是正向和反射信号的取样。定向耦合器的方向性是一项至关重要的指标，尤其是作为信号合成和反射测量应用时。 ２．各项指标的定义 如图１（ｂ）所示，在理想情况下，当信号功率从端口１输入时，输出功率只应出现在端口２和端口３，而端口４是完全隔离的，没有功率输出。但是在实际情况下，总有一些功率会泄漏到端口４。设端口１的输入功率为Ｐ１，端口２，３和４的输出功率分别为Ｐ２，Ｐ３和Ｐ４，则定向耦合器的特性可以由耦合度，插入损耗，隔离度和方向性等四项指标来表征，单位均为ｄＢ。 请注意在以下的描述中，所有的指标均表示为正数，而在实际应用中，则是用负数来进行各种计算的。 耦合度： 耦合度表示从端口１输入的功率和被耦合到端口３部分的比值，表示为：耦合度（Ｃ）＝１０×ｌｏｇ（Ｐ１Ｐ３） 插入损耗： 插入损耗表示从端口１到端口２的能量损耗，表示为：插入损耗（ＩＬ）＝１０×ｌｏｇ（Ｐ１Ｐ２） 请注意端口１的输入功率有一部分功率是被耦合到端口３的，所以应导入一个“耦合损耗”
文献翻译-美国Allison 液力传动变速箱检测试验台研制与应用
附录 附录A： The United States The Allison Liquid Dint Spread To Move To Become Soon A Box An Examination Experiment The Set Develop With Application Abstract: Article analysis Allison in the United States become soon box structure, work principle and function characteristics, developped liquid dint to spread to move to become soon box examination experiment set, introduction become soon box big fix to solve in the process of key problem. Keywords: The Allison become soon box; The examination experiment Taiwan; Develop; Application 1.Introduction Along with society economy of fly soon development, the liquid dint spread to move to become soon a box gradual replaced a machine type to spread move of common become soon box.According to investigate, the United States Alli2 son etc. the liquid dint spread to move to become soon box market dosage very big, but its price be expensive, structure complications, fix a technique content Gao, break down judgment difficulty big, and still demand examination experiment the pedestal arouse operation, examination the liquid dint spread to move to become soon a box of hydraulic-pneumatic, turn soon, temperature etc., acceptance various technique parameter, judgment expel break down.But want to purchase a set an examination an equipments demand investment more than 10000 dollars 200.For the sake of economy availably exaltation the liquid dint spread to move to become soon a box to fix speed and quality and expand big northwest of fix a market, long celebrate petroleum to investigate to explore a bureau three service center machine of the oil extraction techniques to maintain station by oneself design manufacturing the ZF, Allison liquid dint spread to move to become soon a box examination experiment set etc. the work pack an equipments, and devotion the liquid dint spread to move to become soon a box fix usage medium;Development Germany ZF, the United States the Allison liquid dint spread to move to become soon a box to fix a craft technique, success fixed ZF, Allison to become box soon take burden examination experiment empress install to fix well on board devotion fix well usage. The United States the Allison liquid dint spread to move to become soon a box examination experiment develop of pedestal, make the liquid dint after fix spread to move to become soon the box can pass examination experiment the pedestal take
变速箱开式试验台设计
变速箱开式试验台设计 摘要 变速器是现代汽车的一个主要装备,其性能直接影响到汽车的动力性、燃油经济性及驾驶性能等. 研究自动变速器与发动机的联合工作特性,需要对自动变速器的性能进行台架试。 本文从整体上论述了汽车变速箱性能检测系统的测试原理和设计方案，并从硬件和软件两方面详细阐述了汽车变速箱性能检测系统的组成。介绍了汽车变速器系统综合试验台的主要构成与种类, 着重在机械硬件方面去分析研究开放式及封闭式汽车变速器系统综合试验台的主要结构、特点及工作原理。 本论文研究的目的、意义：我国汽车工业正处于发展和提升时期，变速器在汽车上开始大量装备，这对其设计制造、性能检测与维修提出了迫切要求。目前国产变速器测试设备多为手动、测试精度低、响应速度慢；进口设备，价格较高，集中在少数企业和地区，这种状况无法满足汽车制造及维修行业的需求。为开发具有自主知识产权的、适合我国国情的变速器检测备，提出本研究课题。 关键词：变速器, 试验台, 结构, 分析
D E S I G N O F T H E O P E N I N G T R A N S M I S S I O N TEST-BED ABSTRACT The transmission is a main device of modern cars. Its performance directly affects tractate performance, fuel economy and convenient operation of vehicles, etc. Its characteristics must be tested with the test - bed to study the characteristics of the cooperating performance of the engine and the transmission. This paper discuss the test theory and design project of a test System for the performance of Transmission test-bed，and describe the makeup of the system from hardware and software. This paper introduces the main components and types of the comprehensive testing beds for vehicle transmission system with focus on mechanical hardware, the author analyses their main structures, features, and working principle of the open and closed comprehensive testing beds for vehicle transmission system. Motive and meaning of the research: In our country automobile industry positive be placed in shape time，Transmission beginning equipped on a lot of motors，this situation Inevitably press for its design, test, repair. Present domestic Transmission Test-bed mostly turning by hand, test accuracy is low , respond speed is slow;the import equipment price is higher ,concentrate in the minority. This condition can not satisfy the demand of automobile production and maintenance enterprise. In order to develop the Transmission Test-bed which have independence intelligent property right, we propose this research lesson. KEY WORD：transmission, testing bed, structure, analysis
电磁波实验报告
电磁场与微波技术 实验报告 院系： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
实验一线驻波比波长频率的测量 一、实验目的 1、熟练认识和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。 2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。 3、掌握用交叉读数法测波导波长的过程。 二、实验用微波元件及设备简介 1．波导管：本实验所使用的波导管型号为BJ—100，其内腔尺寸为α＝22.86mm，b＝10．16mm。其主模频率范围为8．20～12．50GHz，截止频率为6．557GHz。2．隔离器：位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性(见图1)。隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用。 3．衰减器：把一片能吸收微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成(见图2)，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小。衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。 图 1 隔离器结构示意图图2 衰减其结构示意图 4．谐振式频率计（波长表）： 图3 a 谐振式频率计结构原理图一图3 b 谐振式频率计结构原理图二 1. 谐振腔腔体 1. 螺旋测微机构 2. 耦合孔 2. 可调短路活塞 3. 矩形波导 3. 圆柱谐振腔 4. 可调短路活塞 4. 耦合孔 5. 计数器 5. 矩形波导 6. 刻度 7. 刻度套筒 电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本上不影响波导中波的传输。当电磁波的频率
满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率。(图3a) 或从刻度套筒直接读出输入微波的频率(图3b)。两种结构方式都是以活塞在腔体中位移距离来确定电磁波的频率的，不同的是，图3a读取刻度的方法测试精度较高，通常可做到5×10－4，价格较低。而见图3b直读频率刻度，由于在频率刻度套筒加工受到限制，频率读取精度较低，一般只能做到3×10－3左右且价格较高。 5．驻波测量线：驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。在波导的宽边中央开有一个狭槽，金属探针经狭槽伸入波导中。由于探针与电场平行，电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出。 6．匹配负载：波导中装有很好地吸收微波能量的电阻片或吸收材料，它几乎能全部吸收入射功率。 7．微波源：提供所需微波信号，频率范围在8．6～9．6GHz内可调，工作方式有等幅、方波、外调制等，实验时根据需要加以选择。 8．选频放大器：用于测量微弱低频信号，信号经升压、放大，选出1kHz附近的信号，经整流平滑后由输出级输出直流电平，由对数放大器展宽供给指示电路检测。 三、实验内容及过程 1.微波信号源的调整： 频率表在点频工作下，显示等幅波工作频率，在扫频工作下显示扫频工作频率，在教学下，此表黑屏。电压表显示体效应管的工作电压，常态时为12.0 0.5V，教学工作下可通过“电压调节钮”来调节。电流表显示体效应管的工作电流，正常情况小于500毫安。 2.测量线探针的调谐： 我们使用的是不调谐的探头，所以在使用中不必调谐，只是通过探头座锁紧螺钉可以将不调谐探头活动2mm。 3.用波长计测频率： (1)在测量线终端接上全匹配负载。 (2)仔细微旋波长计的千分尺，边旋边观测指示器读数。由于波长计的q值非常 高，谐振曲线非常尖锐，千分尺上0.01mm的变化都可能导致失谐与谐振两种状态之间切换，因此，一定慢慢地仔细微旋千分尺。记下指示器读数为最小时（注意：如果检流指示器出现反向指示，按下其底部的按钮，读数即可）的千分尺读数并使波长计失谐。 (3)由读得的千分尺刻度可在该波长计的波长表频率刻度对照表上读得信号源的工作频率。 4.交叉读数法测量波导波长： (1)检查系统连接的平稳，工作方式选择为方波调制，使信号源工作于最佳状态。 (2)用直读式频率计测量信号频率，并配合信号源上的频率调谐旋钮调整信号源的工作频率，使信号源的工作频率为9370MHz。
液力耦合器
液力耦合器 液力耦合器 液力耦合器 fluid coupling 以液体为工作介质的一种非刚性联轴器﹐又称液力联轴器。液力耦合器(见图液力耦合器简图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔﹐泵轮装在输入轴上﹐涡轮装在输出轴上。动力机(内燃机﹑电动机等)带动输入轴旋转时﹐液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转﹐将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮﹐形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮﹑涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩﹐所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系﹐工作构件间不存在刚性联接。液力耦合器的特点是﹕能消除冲击和振动﹔输出转速低于输入转速﹐两轴的转速差随载荷的增大而增加﹔过载保护性能和起动性能好﹐载荷过大而停转时输入轴仍可转动﹐不致造成动力机的损坏﹔当载荷减小时﹐输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速﹐使传递扭矩趋于零。液力耦合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。一般液力耦合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力耦合器的特性因工作腔与泵轮﹑涡轮的形状不同而有差异。它一般靠壳体自然散热﹐不需要外部冷却的供油系统。如将液力耦合器的油放空﹐耦合器就处于脱开状态﹐能起离合器的作用。 变频器调速与液力耦合器调速的优缺点比较(一) [摘要]在风机，水泵类负载进行调速节能，先期应用的液力耦合器较多，高压变频器技术成熟后，也越来越多地得到了应用。对于这两种调速节能的装置进行其优缺点的比较，提高对调速节能领域的了解。 [关键词]调速变频器液力耦合器 一、引言
定向耦合器的技术指标和理想定向耦合器特性
定向耦合器的技术指标和理想定向耦合器特性 时间：2015-08-11 来源：天线设计网TAGS：定向耦合器耦合器无源器件定向耦合器的技术指标 定向耦合器是一种有方向性的功率耦合器件，在射频系统中有着广泛的应用，如功率监控系统、测试系统、功率分配系统等。定向[天线设计网]耦合器的种类繁多。 （1）定向耦合器是一个四端口网络，它有输入端（端口1）、直通端（端口2）、耦合端（端口3）和隔离端（端口4)。 （2）当信号从输入端输入时，除了一部分功率直接从直通端输出外，同时还有一部分功率耦合到耦合端输出，但不会从隔离端输出。 （3）如果耦合端与直通端同方向，则称为“同向定向耦合器”。反之，称为“反向定向耦合器”。 除了所有器件都有的一些指标外，如电压驻波比、工作带宽外，定向耦合器的主要技术指标有耦合度、方向性和隔离度。[天线设计网]设输入功率为 P1，直通端、耦合端和隔离端
在接匹配负载时的输出功率分别为P2， P3， P4。 耦合度C定义： 方向性D定义： 理想情况下 隔离度I定义： 理想情况下 很显然有以下关系： 实际上，[天线设计网]方向性和隔离度同属表征定向耦合器定向性能的指标，故而取其一就够了。 理想定向耦合器特性 【定理】互易、无耗、对称、完全匹配的四端口网络可以构成一个理想的90°定向耦合器。 证明：根据互易、对称、完全匹配，有
利用无耗网路S矩阵的幺正性：可得， 可见，S12、S13和S14中[天线设计网]必然有一个为零，由于端口2为直通端口，故S12不为零。 （a）设S14＝0（正向定向耦合器），则 （b）设S13＝0（反向定向耦合器），则 得证。 结论： 理想定向耦合器耦合端与直通端输出功率之和等于输入功率。
变速器的试验台方案
项目号：TS-E-TP-00-2006-04/12-2 变速箱总成交检试验台 投 标 书 公司 二○○六年九月
一、项目编号和名称 项目编号：TS-E-TP-00-2006-04/12-2 项目名称：变速器交验试验台 二、项目主要内容和目标 1．测试台适用零部件范围 本试验设备可满足对汽车变速箱总成装配下线产品的检验需求。2．主要测试项目 本试验设备可满足对汽车变速箱总成的如表1所示的交检试验项目。 表1 汽车变速箱总成交检试验项目 3．主要技术指标 （1）精度指标 ①转速稳定性误差≤0.3% ②扭矩稳定性误差≤0.5%
③正常自动循环时间≤3 min （2）各档速比 （3）试验台结构要求美观，可操作性和可维修性强，电控柜通风效果良好。（4）实验台面板布局应美观、指示全面、容易操作；屏幕画面随不同操作步骤自动切换，且要求布局美观、指示清楚，具有防止误操作功能。 （5）部分关键元器件的型号 ①电器：PLC采用日本三菱原装产品或原装欧姆龙产品或西门子产品，工控机采用研华产品，电机采用国外知名品牌，变频调速装置采用ABB公司产品，按钮采用合泉产品或施耐得产品，其它部分关键件采用进口件。 ②液压系统采用台湾北部精机产品或北京力士乐产品。 ③能源：配制所有动力线、油管及相应装备。 ④提供平面布置方案图、夹具图、夹具明细表、维护使用手册、电气原理接线图、PLC梯形图、液压原理管路图、设备的详细技术资料各三套、CAD光盘一套随机提供可保证设备两年两班连续运转的机械、电气易损件一套及价格清单，并有保修及售后服务条款。 4．试验台的总体功能和结构要求 （1）总体功能要求 该交检试验台通过对输入端电机的转速和加速度的控制、输入端电磁离合器的控制、输出端电机驱动和断电等部件的协调控制,模拟汽车驱动换档过程的实际车况，在这种模拟实际车况的条件下完成表1所示的检验项目。 （2）总体结构形式
基于HFSS分支定向耦合器设计说明书
基于HFSS分支定向耦合器设计 实验报告 学院电子科学与工程学院
姓名 学号 指导教师 2016年10月27日目录 一、实验目的 (1) 二、设计任务 (1) 三、设计思路 (2) 四、注意事项 (2) 五、基于HFSS分支定向耦合器设计过程 (2) 5.1 分支定向耦合器简介 (2) 5.2 使用HFSS设计分支定向耦合器 (3) 5.2.1 分支定向耦合器的理论计算 (3) 5.2.2 HFSS设计简介 (3) 5.2.3 HFSS设计环境概述 (4) 5.3 新建HFSS工程 (4) 5.4 创建分支定向耦合器模型 (5) 5.4.1 设置默认的单位长度 (5) 5.4.2 定义变量 (5)
5.4.3 添加新材料 (6) 5.4.4 创建带状线金属层模型 (7) 5.4.5 创建带状线介质层模型 (9) 5.5 分配边界条件和激励 (10) 5.6 求解设置 (11) 5.6.1 单频求解设置 (12) 5.6.2 扫频设置 (12) 5.7 设计检查和运行仿真分析 (13) 5.8 查看仿真分析结果 (14) 5.8.1 查看S参数扫频结果 (14) 5.9 分支定向耦合器的优化分析 (15) 5.9.1 新建一个优化设计工程 (15) 5.9.2 参数化分析设置和仿真分析 (16) 5.9.3 查看参数化分析结果 (17) 5.9.4 优化设计的设置和仿真分析 (18) 5.9.5 查看优化结果 (20) 5.9.6 优化后的S参数扫频结果 (20) 5.9.7 优化后的场分布图 (21) 5.9.8 查看4GHz频点的S矩阵 (21) 六、加分项 (22) 6.1 二阶分支定向耦合器建模 (22) 6.2二阶分支定向耦合器仿真结果 (24)
定向耦合器方向性的分析
定向耦合器方向性的分析 目前公司许多产品都用到定向耦合器，但在应用过程中都需要大量调试其方向性来满足指标要求，为了减小调试时间以及调试过程中产生的一些不稳定因素，让产品在设计时就能满足指标要求或在产品中增加一些可调器件来降低调试时间和增加产品的可靠性。 一、定向耦合器为什么会有方向性 上图为一段平行耦合传输线，当传输线1-4中有交变电流i I流过时，由于2-3线与1-4线靠得很近，所以2-3线中就有耦合来的能量，这个能量可通过电场（以耦合电容表示）又通过磁耦合（以耦合电感表示）耦合过来的。通过C m的耦合在2-3线中产生的电流i c2和i c3，同时由于i I的交变磁场作用，在2-3线上有感应电流i L，根据电磁感应定律，感应电流i L的方向与i I相反。 由上图可以看到，若有能量从端口1口输入，端口2是耦合口，端口4是输出端，端口3上有电耦合电流i c3和磁耦合电流i L，这两个电流是方向相反能量相同，相互抵消了，故端口3为隔离端，也使得定向耦合器变得有方向性了。
二、如何改善耦合器的方向性 图二
图三 图一是一段耦合微带线，上面什么也没有，仿真的结果为图二，可以看出这时耦合器的方向性很差，就个2dB，但在这段耦合微带上覆盖一层与基片相同厚度的介质后，得到的仿真结果为图三，这时方向性有很大的改善，有20dB左右。这个在我们实际的设计时已经应用到了，就是在主杆旁边直接用微带线来进行耦合，在调试时去改变腔深对方向性变化很明显，这是因为耦合微带的电场分别处在空气和介质中，所以它的奇模和耦模的相速不相同的，在隔离端的信号就不能相互抵消，方向就会变差，当覆盖一层介质后，电场就只在介质中传输，奇模和耦模的相速就变得相同了，方向就会得到很大的改善。 2、旋转耦合附杆，使之与传输主杆形成一个角度，这在实际应用中很多例子，这和第一种方法是同种道理，改变奇、耦模的电角度来改变它的相速，使方向性变好。
哈工大 微波技术实验报告
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 微波技术 实验报告 院系：电子与信息工程学院班级： 姓名： 学号： 同组成员： 指导老师： 实验时间：2014年12月18日 哈尔滨工业大学
目录 实验一短路线、开路线、匹配负载S参量的测量------------------------------3 实验二定向耦合器特性的测量------------------------------------------------------6 实验三功率衰减器特性的测量-----------------------------------------------------11 实验四功率分配器特性的测量-----------------------------------------------------14 附录一RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19 附录二射频电路基本常用单位------------------------------------------------------23 实验总结------------------------------------------------------------------------------------24
实验一 短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量 一、实验目的 1、通过对短路线、开路线的S 参量S11的测量，了解传输线开路、短路的特性。 2、通过对匹配负载的S 参量S11及S21的测量，了解微带线的特性。 二、实验原理 S 参量 网络参量有多种，如阻抗参量[Z]，导纳参量[Y]，散射参量[S]等。微波频段 通常采用[S]参量，因为它不仅容易测量，而且通过计算可以转换成其他参量， 例如[Y]、[Z] 图1-1 一个二端口微波元件用二端口网络来表示，如图1-1所示。图中，a1,a2分 别为网络端口“１”和端口“２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2分别为端口“１”和端口 “2”向外的反射波。对于线性网络，可用线性代数方程表示： b1=S11a1+S12a2 b2=S21a1+S22a2 (1-1) 写成矩阵形式： ?? ??????????????=????? ???a a S S S S b b 212212211121 (1-2) 式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为 S11=11 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时， “1”端口的反射系数 S21=12 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时， “1”端口至“2”端口的传输系数 S12=21 a b 01=a “1”端口外接匹配负载时， “2”端口至“1”端口的传输系数
液力耦合器参数对照表
Y代表液力传动O代表耦合无级传动II代表一种标准型号Z代表含制动轮，450是耦合器工作腔直径。S为旋转方向顺时针。 型号Lmin D 输入端输出端 充水量 (L) 重量(不 包括 水)(kg) 最高转 速 (r/min) 过 载 系 数d1max H1max d2max H2max max. m in. YOX206A 210 ?254?2860 ?3055 0.8 0.4 10 1500 2～2.5 YOX206D 150 ?254?2860 ?3055 0.8 0.4 9.5 1500 2～ 2.5 YOX220 190 ?272?2860 ?3055 1.28 0.64 12 1500 2～2.5 YOX250 215 ?300?3880 ?3560 1.8 0.9 15 1500 2～2.5 YOX280A 246 ?345?3880 ?40100 2.8 1.4 18 1500 2～2.5 YOXD280 338 ?345?42110 ?40100 5.6 2.8 38 1500 2～2.5
YOX320 304 ?388 ?48 110 ?45 110 5.2 2.6 28 1500 2～2.5 YOX340A 288 ?390 ?48 110 ?45 95 5.8 2.9 25 1500 2～2.5 YOX340B 288 ?390 ?48 110 ?38 95 5.8 2.9 35 1500 2～2.5 YOX360 310 ?420 ?55 110 ?55 110 7.1 3.55 49 1500 2～2.5 YOX360A 310 ?420 ?55 110 花键孔 42×2.5×16 7.1 3.55 49 1500 2～2.5 YOXD360 330 ?416 ?60 140 ?60 140 6.2 3.1 45 1500 2～2.5 YOX380 320 ?450 ?60 140 ?60 140 8.4 4.2 58 1500 2～2.5 YOX400 356 ?480 ?60 140 ?60 150 9.3 4.65 65 1500 2～2.5 YOX420 368 ?495 ?60 140 ?60 160 12 6 70 1500 2～2.5 YOX450 397 ?530 ?75 140 ?70 140 13 6.5 70 1500 2～2.5 YOX500 411 ?590 ?85 170 ?85 145 19.2 9.6 105 1500 2～2.5 YOX510 426 ?590 ?85 170 ?85 185 19 9.5 119 1500 2～2.5 YOX560 459 ?650 ?90 170 ?100 180 27 13.5 140 1500 2～2.5 TVA562 (YOX562) 449/471 ?634 ?100 170 ?110 170 30 15 131 1500 2～2.5 YOX600 474 ?695 ?90 170 ?100 180 36 18 160 1500 2～2.5 TVA650 536 ?740 ?125 225 ?130 200 46 23 219 1500 2～2.5 TVA750 603 ?842 ?140 245 ?150 240 68 34 332 1500 2～2.5 TVA866 682 ?978 ?160 280 ?160 265 111 55.5 470 1500 2～2.5 TOXSQ750 1380 ?842 ?110 210 轴 ?110 163 128 64 650 1500 2～2.5 YOX1000 722 ?1120 ?160 250 ?160 280 144 72 600 1000 2～2.5 YOX1150 830 ?1295 ?180 220 ?180 300 220 110 910 750 2～2.5 YOX1320 953 ?1485 ?200 240 ?200 350 328 164 1380 750 2～
定向耦合器的研究
定向耦合器的研究 几种定向耦合器结构与分析 班级 XXXXXXXXXXXXXXXX 学号 XXXXXXXXXXX 姓名 XXXXXX 功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。也叫过流分配器，分有源，无源两种，可平均分配一路信号变为几路输出，一般每分一路都有几dB的衰减，信号频率不同，分配器不同衰减也不同，为了补偿衰减，在其中加了放大器后做出了无源功分器。 定向耦合器是微波系统中应用广泛的一种微波器件，它的本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配，所以它是一种具有方向性的功率分配器。 定向耦合器由传输线构成，同轴线、矩形波导、圆波导、带状线和微带线都可构成定向耦合器，所以从结构来看定向耦合器种类繁多，差异很大。 由于微带线具有平面电路结构，用其做成的定向耦合器往往比波导型的立体结构简单的多，故在微波集成电路中获得广泛应用。下面我们将来研究几种微带定向耦合器。 微带分支线定向耦合器 微带分支线定向耦合器由两根平行导带组成，通过一些分支导带实现耦合。分支导带的长度及其间隔均为1/4线上的波长，其结构示意图如下图所示，其分支数可为两分支或更多。所谓电桥是一种将功率平分耦合的定向耦合器的特称，即3dB定向耦合器。下面着重分析二分支的情况。 在一些电桥电路及平衡混频器等元件中，常用到分支线定向耦合器，微带二分支定向耦合器如下图所示，图中的字母G、H和数字1是各线段特性导纳的归一化值（对50欧姆阻抗对应的导纳值归一化），因各端口的导纳值相同，所以又称为等阻二分支定向耦合器。
基于ADS的定向耦合器的设计
本科毕业论文（设计、创作） 题目：基于ADS的定向耦合器的设计 学生姓名：张振华学号： 110102044 所在系院：电子电气工程学院专业：电子科学与技术 入学时间： 2011 年 9 月导师姓名：杨斌职称/学位：讲师/学士 导师所在单位：安徽三联学院 完成时间： 2015 年 6 月 安徽三联学院教务处制
基于ADS的定向耦合器的设计 摘要：在20世纪50年代初，几乎所有的微波设备都采用金属波导和同轴线电路，那个时候的定向耦合器也多为波导小孔耦合定向耦合器，其理论依据是Bethe 小孔耦合理论。定向耦合器是微波系统中应用广泛的一种微波器件，它的本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配。定向耦合器由传输线构成，同轴线、矩形波导、圆波导、带状线和微带线都可构成定向耦合器，所以从结构来看定向耦合器种类繁多，差异很大。定向耦合器在微波波段有着广泛的应用，其主要用途有用来监视功率、频率和频谱，把功率进行分配和合成，构成平衡混频器和测量电桥，利用定向耦合器来测量反射功率系数和功率。本设计主要利用ADS2011 软件设计微带分支定向耦合器的方法，及利用ADS设计、仿真微带分支定向耦合器，完成原理图和布局图。 关键词：定向耦合器;微带分支;ADS;微波
Design of directional coupler based on ADS Abstract: In twentieth Century the beginning of the 50's, the microwave equipment is used by almost all metal waveguide and coaxial line directional coupler circuit, at that time also many for the waveguide aperture coupling directional coupler, its theoretical basis is the Bethe aperture coupling theory. Directional coupler is a kind of microwave devices are widely used in microwave system, it is the essence of the microwave signal power distribution according to a certain proportion of the directional coupler. Directional coupler is composed of transmission lines, coaxial line, rectangular waveguide, circular waveguide, stripline and microstrip line directional coupler can be formed, so the structure of directional coupler variety, difference is very big. Directional couplers are widely applied in microwave band, its main purpose is to monitor the power, frequency and spectrum, the power distribution and synthesis, a balanced mixer and a bridge, to measure the power reflection coefficient and power by using a directional coupler. This design is mainly using the method of software design of ADS2011 microstrip branch directional coupler, and the use of ADS design, simulation of microstrip branch directional coupler, completes the schematic and layout. Keywords: directional coupler; microstrip branch; ADS; microwave
耦合器
电桥有点类似是频率合路器，同一频段内，有两进两出和两进一出之分，插损比多频合路器大点。 功分器的作用：是将功率信号平均地分成几份，给不同的覆盖区使用，功分器一般有二功分、三功分和四功分3种，主干比较少用，多用在分支，接天线。 耦合器的作用是将信号不均匀地分成2分(称为主干端和耦合端，也有的称为直通端和耦合端)，有多种型号，主要用在主干。干放器的作用是把信号放大，提高覆盖距离和覆盖区域，主要用在信号末端，信号还需要加大的地方 输出端功率=输入功率-耦合器插损， 耦合端功率=输入功率-耦合度。 以5dB耦合器为例： 输出端功率(直通端功率)=20dB-1.4dB=18.6dB 耦合端功率(耦合端功率)=20dB-5dB=15dB 具体耦合器的损耗各公司要求不一致，以联通为倒 耦合器 1)耦合器的作用是将信号不均匀地分成2分(称为主干端和耦合端，也有的称为直通端和耦合端) 2)种类:耦合器型号较多如5 dB、10 dB、15 dB、20 dB、25 dB、30 dB等。
从结构上分一般分为：微带和腔体2种。腔体耦合器内部是2条金属杆,组成的一级耦合. 微带耦合器内部是2条微带线,组成的一个类似于多级耦合的网络. 3主要指标：耦合度、隔离度、方向性、插入损耗、输入输出驻波比、功率容限、频段范围、带内平坦度。 以下对各项指标进行说明: l耦合度：信号功率经过耦合器，从耦合端口输出的功率和输入信号功率直接的差值。（一般都是理论值如：6dB、10dB、30dB等) 耦合度的计算方法：如上图所示。是信号功率 C-A 的值比如输入信号A为30dBm 而耦合端输出信号C为24dBm 则耦合度＝C-A＝30-24＝6dB，所以此耦合器为6dB耦合器。因为耦合度实际上没有这么理想，一般有个波动的范围，比如标称为6dB的耦合器，实际耦合度可能为：5.5~6.5之间波动。 l隔离度：指的是输出端口和耦合端口之间的隔离；一般此指标仅用于衡量微带耦合器。并且根据耦合度的不同而不同：如：5－10dB为18～23dB，15dB为20～25dB，20dB（含以上）为：25～30dB；腔体耦合器的隔离度非常好所以没有此指标要求。 计算方法：如上图指的是图中的淡蓝色曲线上的损耗，使用网络分析仪将信号由B输入，测C处减小的量即为隔离度。 2方向性：指的是输出端口和耦合端口之间的隔离度的值再减去耦合度的值所得的值，由于微带的方向性随着耦合度的增加逐渐减小最后30dB以上基本没有方向性，所以微带耦合器没有此指标要求，腔体
变速箱试验台
汽车变速箱性能检测系统设计与实现 李冰锋1，2陈书宏1 （⒈中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016 ; 2. 中国科学院研究生院，北京 100039） 摘要：本文从整体上论述了汽车变速箱性能检测系统的测试原理和设计方案，并从硬件和软件两方面详细阐述了汽车变速箱性能检测系统的组成。现场总线的采用，使本系统的结构更加简单，实施更加方便。实践证明，该方法是可行的，可靠的。 关键词：变速箱；可编程控制器；CC-Link；触摸屏 The Design and Implementation of a Test System for the Performance of Automobile Gearbox Li Bing Feng1,2 Chen Shu Hong 1 (⒈Shenyang Institution of Automation Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016 ; ⒉Graduate School Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039 ) Abstract: This paper discusses the test theory and design project of a test system for the performance of automobile gearbox, and describes the makeup of the system from hardware and software. The use of fieldbus makes the system simpler and more convenient. It is proved that this approach is practicable and reliable in practice. Key words:Automobile-gearbox;PLC;CC-Link;Touch screen 中图分类号: TP273 文献标识码: A 1、前言 变速箱以其传动力矩大、传动比固定、结构紧凑等优点，成为汽车的关键传动部件之一。其操作性、传动性和安全性的好坏将直接影响到汽车的整体性能。因此，在变速箱总装完成之后，必须对其进行系统全面的性能检测，以保证每台变速箱的内在质量。目前，汽车行业中，用于汽车变速箱性能检测的试验台主要有机械功率封闭式试验台和电功率封闭式试验台两种。 由于机械功率封闭式试验台存在着加工量大、机械结构复杂、传动效率低、能量损耗大、通用性较差等缺点，已逐渐被淘汰；现在广泛采用的是机械结构简单、通用性较强的电功率封闭式试验台。本文介绍的就是一种基于工业现场的电封闭式的变速箱综合性能检测系统。 2、系统的总体设计 整个检测系统由注、排油装置，辅助装置和试验台主体三部分组成。其工作流程如下：变速箱总成装配完毕后，被送入到注油工位，由注油装置向变速箱注入润滑油，注油量合格后，变速箱被辅助装置送至试验台进行性能检测，检测完毕后，再由辅助装置将变速箱送到排油工位进行排油，排出的润滑油经油路自动回流到注油装置，以循环利用。由于注、排油装置和辅助装置的控制比较简单，在此不做详述。 试验台主体是整个检测系统的核心部分。其结构原理如图a所示： 图（a） 动力区和模拟负载区的直流电机均由转速和电流双闭环的可控硅可逆直流调速器供电。两者的不同在于，动力区的直流电机处于转速和电流的双闭环控制，可以运行于期望的转速上；而模拟负载区的电机则采用电流闭环来间接地控制加载扭矩。在整个试验过程中，动力