微波无源器件实验报告.doc

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1、实验一：衰减器1、实验设置的意义在射频和微波传输系统中，通常需要控制功率电平，改善动态范围，衰减器有时作为一个去耦元件减小后级对前级的影响，也可以作为比较功率电平相对标准。从射频和微波网络观点来看，衰减器是一个二端口有耗微波网络，它属于通过型微波元件。2、实验目的（1）学会用矢量网络分析仪测量功率衰减器的S参数；（2）了解衰减器结构特点，设计方法。3、实验原理功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，它是一个双端口网络结构，其技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波损耗。衰减量：如图1-1所示，其信号输入端（Port-1）的

2、功率为P1，而其输出端（Port-2）的功率为P2。若P1、P2以分贝毫瓦（dBm）来表示，且衰减器之功率衰减量为A（dB），则两端功率间的关系，可写成：P2(dBm)=P1(dBm)–A（dB）亦即功率衰减器Port-1P1Port-2P2图1-1功率容量：衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，能量损耗后会变成热能。可以想像，材料结构确定后，衰减器的功率容量也就确定了。如果让衰减器的承受功率超过这个极限，衰减器就会烧毁。回波损耗：回波损耗就是衰减器的驻波比。集中参数衰减器是利用电阻构成T型或π形网络来实现的，其设计方法说明如下:（1）

3、[固定型]（FixedAttenuator）此型电路仅利用电阻来设计。按结构可分成[T形]及[π形],如图1-2(a)(b)所示。RSRp2pRp1pZ1Z2Z11Z2RS1RS2Rpp图1-2(a)[T形]功率衰减器;(b)[π形]功率衰减器其中Z1、Z2即是电路输入/输出端的特性阻抗。根据电路两端使用的阻抗不同，可分为[同阻抗式]、[异阻抗式]。①[同阻抗式]（a）[T形同阻抗式]（Z1=Z2=Z0）（b）[π形同阻抗式]②[异阻抗式]（Z1≠Z2）（a）[T形异阻抗式]（b）[π形异阻抗式]4、实验设备AV36580矢量网络分析仪

4、，衰减器。5、实验内容测量衰减器的S参数。6、实验步骤1.熟悉和学习矢量网络分析仪的使用。2.测试衰减器的电压驻波比、插入损耗等参数。矢量网络分析仪的使用：（1）开机：连接电源线到接线板，保证电源良好接地，打开后面板电源开关；前面板电源指示灯为橙色后开前面板电源，指示灯变为绿色。（2）系统进入WINDOWS界面。连接两根测试电缆；连接N—SMA转接器。（3）设置频率（激励功能框）：按起始频率：100MHz(或根据要求设定)；终止频率：3GHz(或根据要求设定)（4）校准（响应功能框）：校准校准件AV31121A机械校准全双端口SOLT前

5、向反射（端口1）连接开路器，按开路器连接短路器，按短路器连接负载，按负载完成端口1反射校准，按照上述步骤重复做端口2校准，完成后按完成发射测量，按完成反射测量。直接连接两根测试电缆按传输按直通按完成传输测量按完成全双端口。（5）完成全双端口校准（此时全双端口SOLT有下划线）（1）按提示存校准数据（2）连接被测件；端口1连接被测件输入端，端口2连接被测件输出端。见图1.1图1.1衰减器测试图（3）测量（响应功能框）：测量S11S22S21幅度（4）设置显示格式（响应功能框）：格式对数或驻波比比例参考位置：设置为5参考值：设置为0（驻波比

6、设置为1）比例：设置为10（驻波比设置为0.5）（9）设置光标：（光标/分析功能框）：按光标分别标记光标1（频率1.5GHz）、2(频率100MHz）、3(频率3GHz）分别在屏幕上观察记录测试数据。（5）测量（响应功能框）：测量S21幅度或相位（6）设置显示格式：响应功能框格式对数比例参考位置：设置为5参考值：设置为0比例：设置为1分别在屏幕上观察记录测试数据。七、实验结果1、将衰减器测试结果填入下表中频率（GHz）S参数(dB)0.11.53

7、

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12、实验二：功率分配器1、实验设置的意义在射频/微波电路中，为了将功率按一定的比例分

13、成二路或多路，需要使用功率分配器；功率分配器反过来使用就是功率合成器，在近代射频/微波大功率放大器中广泛地使用功率分配器，而且通常成对使用。功率分配器的技术指标有：频率范围，承受功率，插入损耗、分配比、隔离度和端口输入驻波比。2、实验目的（1）了解功率分配器的结构原理，频率特性；（2）掌握功率分配器参数测试原理；（3）学会使用矢量网络分析仪完成功率分配器的测试。3、实验原理在射频/微波电路中为了将功率按一定比例分成两路或多路，需要使用功率分配器，功率分配器反过来使用就是功率合成器。功率分配器是一个多端口网络结构。其技术指标包括工作频带、

14、承受功率、分配比、插入损耗、隔离度、VSWR等。如图2-1所示为三端口网络结构，其信号输入端（Port-1）的功率为P1，而其他两个输出端（Port-2及Port-3）的功率分别为P2及P3。理论上，由能量