微波测量仪器和系统（下）

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1、第一章:微波测试设备（下）第一节:信号源第二节:信号检测和显示设备第三节:辅助元件第四节:系统(简单说明)第一章:微波测试设备（下）信号源——课程回顾了解信号源及其分类掌握信号源性能指标定义了解扫频源的基本概念掌握扫频源的产生、控制方法重点掌握频率合成技术（分类、优缺点）课程回顾了解信号源及其分类1）简易微波信号发生器2）标准微波信号发生器3）微波扫频信号发生器课程回顾——掌握信号源性能指标定义课程回顾——掌握扫频源的产生、控制方法1）直接频率合成（DS）2）锁相环式合成（PLL）3）直接数字频率合成（DDS）1)直接频率合成

2、由一个高稳定度的参考源,通过分频、混频、倍频和滤波等方法产生所需的各种输出频率.直接频率合成原理说明图2)间接频率合成应用锁相环的频率合成方法称为间接频率合成FoFr频率参考鉴频／鉴相器环路滤波器调谐振荡器反馈网络(Ｔ)Fv3)直接数字频率合成(DDS)是直接对参考正弦时钟进行抽样,数字化,然后用数字计算技术和数模变换器来产生信号,实现频率合成.3)直接数字频率合成(DDS)是直接对参考正弦时钟进行抽样,数字化,然后用数字计算技术和数模变换器来产生信号,实现频率合成.课程回顾重点掌握频率合成技术（分类、优缺点）频率合成方法优点

3、缺点直接频率合成频率捷变速度快，相位噪声低杂散差，结构复杂、体积庞大，调试难间接频率合成杂散特性好，易于集成频率捷变时间长，相位噪声较差直接数字合成频率捷变时间短，频率分辨率高易于集成，相对带宽宽，任意波形输出，信号调制功能杂散较差，调谐带宽窄、输出频率低，功率耗散大在实际应用中,可以采用上述几种方法相结合的方式,来弥补单独应用某种方式所具有的局限性。例如,可以采用PLL和DDS相结合的方式,实现高分辨率,低杂散输出的信号。同样,也可以利用PLL和DS相结合的方式,实现具有高输出频率,低杂散输出的信号。下面简单介绍几个频率合成

4、器的设计方案：锁相＋倍频结构毫米波频率合成源锁相＋混频结构毫米波频率合成源多环锁相结构毫米波频率合成源方框图性能指标1.频率间隔:最小频率间隔,也称分辨力2.频率转换时间:从一个频率转换到另一个频率,并达到锁定状态,这个过程所需要的时间3.长期和短期频率稳定度长期稳定度通常以年月日来计算典型值为:Δf/f=(10-7—10-10)/每日短期频率稳定度是指秒级频率稳定度,通常用相位噪声表示.典型特征合成源微波扫源智能微波合成扫源10M-20GHz准确、稳定、纯净、精密宽带、连续、准确、灵活稳幅、调制自检测、自诊断、自维护、自适应

5、双层恒温不断电时基简洁的频率合成方案低噪声微波信号输出高分辨率小数分频环快速步进与列表扫频锁滚与锁相跟踪扫频智能扫频准确度校准可平移同步功率扫描连续频率覆盖支持同轴扩频支持波导扩频智能频段切换友好菜单界面标准程控命令自动系统支持智能诊断维护前馈式自动稳幅系统AM、FM、PM、峰值搜索与频响补偿集成微波电路射频舱信号源由于工程和技术的原因，微波信号往往是在频域表达的根据微波的正弦表达式，信号具有幅度频率和相位特性实际的微波信号其正弦表达式的每一个因子都是时变的根据信号特征的变化，微波信号可以调幅、调频和调相在线性系统中，调频和调

6、相是可以互相转化的表达形式在非线性系统中，调幅和调频调相可以有条件互相转化u（t）=[A0+A（t）]cos[（ω0+ω（t））t+（ψ0+ψ（t））]调幅调频调相A（ω）谐波寄生实际信号理想信号分谐波谱密度ω信号源频率特性指标频率范围（Range）：决定了信号源能够提供的输出频率范围分辨率（resolution）：分辨率决定频率能够变化的最小步长精度（accuracy）是精度受连个方面的影响：仪器参考振荡频率（referenceoscillator）及目前离最后一次校准后的使用时间长短。1.频率范围2.频率准确度和分辨力3.

7、频率稳定度4.频谱纯度5.射频输出功率6.射频输出功率准确度7.最大输出功率8.调制特性理想情况下，信号源输出的信号是完纯的正弦波信号，可用式表示如下：这样的信号在频域中表现为一根信号谱线VoltageTimeVoltageFrequencySpectrumAnalyzerOscilloscopeVoltageFrequencyUncertaintyEXAMPLEAccuracy==CWfrequency=1GHz=agingrate=0.152ppm/year=timesincelastcalibrated=1year+_f

8、CWtagingcalt**fCWtagingcaltAccuracy=152Hz+_频率范围Range:Rangeoffrequenciescoveredbythesource分辨力Resolution:Smallestfrequencyincrement.准确度Accur