微波测量实验报告书

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1、北京邮电大学微波测量实验学院:电子工程学院班号:学号:姓名:班内序号:时间:2015年1月实验一熟悉微波同轴测量系统一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成,熟悉其操作和特性。2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。二、实验内容1、常用微波同轴测量系统的认识,简要了解其工作原理。矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能:微波同轴测量系统包括三个主要部分:矢量网络分析仪、同轴线和校准元件或测量元件。各部分功能如下:1)矢量网络分析仪:对RF领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。2)同轴线

2、:连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。3)校准元件:对微波同轴侧量系统进行使用前校准,以尽量减小系统误差。测量元件:待测量的原件(如天线、滤波器等),可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。面板组成图如下所示:1235467981011121314各部分功能如下:(1)CRT显示器显示仪器当前工作状态和测试结果。(2)BEGIN(开始)在测量放大器、滤波器、宽带无源器件、电缆等被测时能快速、简便的配置仪器,可引导用户完成初始步骤,根据用户的选择自动配置仪器。(3)ENTRY(数据输入)数字键、旋轮和上下键,用于数据输入。(4)SYSTEM(系统功能)SAVERECALL:存储或调用

3、数据。HARDCOPY:打印或者存储测量曲线、数据。SYSTEMOPTIONS:系统选项。(5)PRESET(复位)复位仪器。(6)CONFIGURE(配置)SCALE:设置垂直方向的分辨率和参考位置等。DISPLAY:显示设置。CAL:校准菜单。MARKER:频标功能键。FORMAT:数据显示格式。AVG:平均功能设置和中频带宽设置。(7)SOURSE(源)FREQ:频率设置。SWEEP:设置扫描方式、扫描时间。POWER:RF信号输出开关或者设置RF信号输出功率。MENU:设置扫描点数及单次扫描、连续扫描或保持等。(8)MEAS(测量通道)MEAS1:设置通道1的测量方式。MEAS2

4、:设置通道2的测量方式。(9)软键对应的功能显示在左边显示屏上。(10)亮度调节旋钮调节显示器亮度。(11)电源开关打开或关闭整机电源。(12)U盘接口Usb盘接口(13)RFOUT(射频输出)射频信号输出口,N型K头。(14)RFIN(射频输入)射频信号输入口,N型K头。2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。A、S参数测量步骤;a)将一个待测的二端口网络通过同轴线接入矢量网络分析仪,组成一个微波同轴测量系统,如下图所示:被测b)然后经过SOLT校准,消除系统误差;c)在矢量网络分析仪上调出S参数测量曲线,读出相应的二端口网络的S参量,保存为s2p数据格式和cst数据格式的文件。A、

5、如何看开路校准件的电容值设定(校准系数);当传输线终端开路或短路时,所有输入信号功率被反射到入射端,造成全反射。传输线终端开路时,开路端电流为零。端点反射信号电流与输入信号电流幅度相等、相位相反,而反射信号电压与输入信号电压同相。信号关系满足欧姆定律。在校准菜单下的CalKit(校准件)选项里,打开校准件的开路件对话框B、如何看短路校准件的电感值设定(校准系数);传输线终端短路时,短路端电压为零。端点反射信号电压与输入信号电压幅度相等、相位相反,而反射信号电流与输入信号电流同相。信号关系满足欧姆定律。在校准菜单下的CalKit(校准件)选项里,打开校准件的短路件对话框C、如何用Smith

6、圆图显示所测结果以及如何与直角坐标转换;TOOLS工具栏下,下拉选项中可得到simth圆图的显示以及转换直角坐标。D、如何保存所测数据,以及可存的数据格式;在屏幕的右上角,点击【文件】>【另存为】,然后选择相应的保存目录,可保存的数据格式为.jpg图片格式。A、了解仪器提供的校准方法(SOLT)。仪器提供SOLT校准方法,TRL校准方法等集中校准方法,实验中使用SOLT(短路-开路-负载-直通)校准方法。三、思考题1、是否可以直接进行电路参数的测量,为什么?如何从测量的S参数导出电路参数。(给出S参数到Z参数的转换公式,以及如何在ADS中应用。)不可以,因为微波同轴测量系统只能对于微波的

7、入射和反射的电压电流关系进行分析。需要先进行校准。此外由于仪器仅给出了S参数的测量,但是没有电路参数的测量选项;如果要求电路参数,可以由测量的S参数通过导出选项导出电路参数,如用Γ等计算。S参数到Z参数的转换公式如下:[Z]=([1]-[S])-1([1]+[S])实验二微波同轴测量系统校准方法一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的校准方法。2、熟悉矢量网络分析仪的SOLT校准步骤以及校准精度验证方法。3、掌握并验证TRL校准方

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