基于共面波导的NVNA相位参考设计及应用.pdf

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1、文章编号：1001—9944(2014)05·0052—05基于共面波导的NVNA相位参考设计及应用徐清华，林茂六2(1．中国计量科学研究院，北京100013；2．哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，哈尔滨l50001)摘要：该文设计了一种基于共面波导的皮秒级脉冲发生器，该脉冲发生器利用阶跃恢复二极管(SP,_I9)及片上短路延迟线来产生窄脉冲信号。测试证明此器件可产生半幅宽度为80ps，且幅度相位特性稳定的脉冲信号。该脉冲发生器的相位可重复性优于±1．75。，可用作非线性矢量网络分析仪(NVNA)的相位参考

2、和谐波相位绝对校准的标准组件。实验表明它还可作为相位传递标准．对带宽小于20GHz的采样示渡器及其他电子设备的复频率响应进行校准。关键词：脉冲发生器；非线性矢量网络分析仪；共面波导；相位参考中图分类号：TN98文献标志码：ADesignandApplicationoftheNVNAPhaseReferenceBasedontheCPWxuQing-hua．LINMao一1iu(1．NationalInstituteofMetrology，Beijing100013，China；2．SchoolofElect

3、ronicsandInformationEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Thispaperdesignsanewpicosecondspulsegeneratorbasedonthecoplanarwaveguide(CPW)．Thepulsegeneratorgeneratesasupernarrowpulsessignalbyusingthestep—recovarydiode(SRD)andshot

4、lineonthechip．Experimentresultsshowthattheoutputpulsehasapulsewidthof80psand100MHz一500MHzrepetitionrate，andthecharacteristicoftheamplitudeandphaseresponsewasstability．Thephaserepeatabilityofthepulsegeneratorwasbetterthan±1．75。．andthepulsegeneratorcanbeused

5、forthephasereferenceandharmonicphaseofabsolutecalibrationdeviceofthenonlinearvectornetworkanalyzer(NVNA)．Theexperimentsshowitcanbeusedasphasetransferstandardtocalibratethecomplexfrequencyresponseofotheroscilloscopesandelectronicequipments，ofwhichthebandwid

6、tharelessthan20GHz．Keywords：pulsegenerator；nonlinearvectornetworkanalyzer(NVNA)；coplanarwaveguide(CPW)；phasereference在过去的30年里，人们习惯用传统S参数来参数越来越不能满足当代电子测量技术的要求，为表征被测器件(系统)的传输特性。而S参数的一个此Agilent推出了新一代的非线性矢量网络分析仪重要的前提假设是器件(系统)为线性时不变的。但(NVNA)。其与传统的线性矢量网络分析仪(VNA)

7、随着电子工程应用向更大功率的推进，器件(系统)的不同之处在于，它可以更加全面的表征被测器件越来越多的工作在其非线性区域l11。这样传统的S(系统)的传递函数。收稿日期：2013一l1—08：修订日期：2013—12—30基金项目：国家自然科学基金项目(NSFC)(60772078)；教育部博士点基金项目(PFDR)(20070213026)；总装备部2010—2012年度通用测试技术预研基金项目作者简介：徐清华(1982一)，男，博士，研究方向为时间频率相位噪声；林茂六(1942一)，男，教授，研究方向为信

8、息测量理论、无线系统的非线性表征、辨识与评估。囝Automation＆Instrumentation2014(5)说明：实验所使用示波器型号为Agilent等效采在经过上述的数据处理后，可得到窄脉冲发生样示波器86100C，示波器的带宽档位为26．5GHz。器接到50Q理想负载时，输出信号的频谱特性。最频谱仪为R&S公司的FSU46，频率范围为20Hz～后获得的谐波相位定标结果的如图7所示。46GHz。测试时信号