矢量网络分析仪4.0

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1、宜宾学院2010届毕业设计（论文）.宜宾学院2010届毕业设计（论文）摘要本课题设计了一个基于AD9854和STM32F103的矢量网络分析仪，该仪器用于测量二端口线性非时变网络的频率特性，包括幅频特性和相频特性。采用直接数字合成(DDS)芯片产生精确的信号源作为被测网络的输入，避免了采用压控振荡器(VCO)和锁相环(PLL)难以控制、精度不高的缺点；本仪器能测量的频率特性范围1Hz-120MHz，动态范围60dB，相频特性测量的分辨力为0.01度。另外还可进行测量中的误差校正，非线性自动补偿等功能。并编写了用于PC端的应用软件，能直观地显示被测网络的幅频、相频特性曲线，能够定量观察幅度增益、

2、相位差和频率值的大小；采用简单明了的控制面板，提高了人机界面的友好度，经实践，系统工作稳定，符合要求。关键词：网络分析，矢量网络分析仪，DDS，STM32F103，AD9854AbstractAdesignandimplementationofanintelligentvectornetworkanalyzerisdescribedinthe29宜宾学院2010届毕业设计（论文）paper，whichisdesignedforthemeasurementoftheamplitude-frequencycharacteristicandphase-frequencycharacteristico

3、fthelinear,time-invariant,twoportnetwork.UsingtheadvancedDDStechnology，acompletedigitallyprogrammablefrequencysynthesizerisformed.Comparedwiththetraditionalone,theVCOandPLL,itismoreaccurateandeasiertocontrol.Frequencysweepfrom1Hzto120MHz,dynamicrange60dB,andphase-frequencymeasurementresolutionupto0.

4、01degree.ThePCsoftwaredisplaystheamplitude-frequencychartandphase-frequencychartclearlyanddirectly;Simpleandstraightforwardcontrolpanelprovideafriendlyinterfacebetweenuserandtheinstrument.Keywords：vectornetworkanalyzer，DDS，STM32F103，AD9854目录摘要I29宜宾学院2010届毕业设计（论文）AbstractII第1章绪论11.1历史及应用背景11.2国内外矢量网络

5、分析仪的现状11.3研究矢量网络分析仪的目的和意义21.4本课题介绍2第2章网络分析仪及其技术概览42.1网络分析基本概念42.1.1网络分析概述42.1.2微波网络S参数52.2网络分析系统62.2.1标量网络分析仪72.2.2矢量网络分析仪8第3章矢量网络分析仪硬件设计93.1总体方案设计93.2微控制器接口电路设计93.3跟踪信号源93.3.1直接数字频率合成(DDS)技术103.3.2跟踪信号源的设计113.4幅度/相位检测电路133.5模数转换电路153.6Switch电路设计16第4章矢量网络分析仪软件设计174.1PC机应用软件设计174.1.1VB程序界面设计174.1.2通信

6、协议184.2下位机软件设计20第5章系统调试245.1模块电源调试245.2跟踪信号源调试245.3数据采集模块调试245.4系统连调24第六章结论25参考文献26致谢27附录一STM32核心电路图28附录二信号源电路图2929宜宾学院2010届毕业设计（论文）第1章绪论1.1历史及应用背景在无线电测量中，经常需要测量设备或网络的阻抗和传输特性，这里所说的传输特性，主要是指：增益和衰减、幅频特性、相位特性和时延特性。早期的频率信号源主要靠机械方式实现频率调节，即通过机械开关改变振荡部分的谐振回路来实现。这种机械式频率调谐信号源都是按照“点频”方式工作，也就是每次只能输出单一频率的连续波信号，

7、改方法即为“点频测量”：测量元器件在一定频率范围内的传输特性时，必须将信号源的频率依次调谐到指定频点上，并分别测量各点上的参数之后，才能将各点数据连成完整曲线。点频测量方法很简单，但它存在明显的缺陷：首先，点频测量所得的频率特性是静态的，无法反映信号的连续变化。当涉及的频带较宽、频点较多时，这种测量法显然极其繁琐、费时、工作效率低。同时，测量频点选择的疏密程度不同对测量结果有很大的影响，特别是对于