微波實(shí)驗(yàn)單元項(xiàng)目

1、 北京郵電大學(xué)電磁場(chǎng)與微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫人： 組員： 班級(jí)：學(xué)院： 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)一頻譜分析儀的使用頻譜分析儀微波信號(hào)發(fā)生器圖 單載波信號(hào)的頻譜測(cè)量1. 單載波信號(hào)的頻譜測(cè)量（1） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出制定頻率和功率的單載波信號(hào)（如900MHz、-10dBm）（2） 設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，設(shè)置合適的掃描帶寬，適當(dāng)調(diào)整參考電平是頻譜圖顯示在合適的位置。（3） 用峰值搜索功能測(cè)量信號(hào)的頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（4） 用差值光標(biāo)功能測(cè)量信號(hào)和噪聲的相對(duì)電平（信噪比），同時(shí)記錄頻譜分析儀的分辨率帶寬設(shè)置。表單載波信號(hào)的頻譜測(cè)量頻率設(shè)置（MHz）85090

2、0950電平設(shè)置（dBm）-10-15-20實(shí)測(cè)頻率（MHz）851.67901.67951.57實(shí)測(cè)電平（dBm）-9.67-14.78-20.89信噪比（dB/RBW）2.00×10-51.75×10-51.52×10-5數(shù)據(jù)分析：微波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)與測(cè)得的信號(hào)偏差較小，并且頻率越高，信噪比越小。2. 帶載波信號(hào)的雜散測(cè)量（1） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的正弦波（如850MHz、-20dBm）。（2） 設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，設(shè)置合適的掃描帶寬，適當(dāng)調(diào)整參考電平使頻譜圖顯示在合適的位置。（3） 用頻譜分析儀測(cè)量輸出

3、信號(hào)的頻率和電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（4） 增加頻譜分析儀的掃描帶寬（如100MHz），用手動(dòng)設(shè)置功能適當(dāng)減小頻譜分析儀的分辨率帶寬，觀察頻譜圖的變化，直到觀測(cè)到雜散信號(hào)（或噪聲低于信號(hào)70dB）為止。（5） 在頻譜圖中確定最大雜散信號(hào)，用差值光標(biāo)功能測(cè)量信號(hào)和最大雜散信號(hào)的相對(duì)電平（雜散抑制度）。表雜散波測(cè)量信號(hào)頻率（MHz）信號(hào)電平（dBm）雜散抑制度（dB）850-23.1666.25900-22.8766.05950-23.4867.86數(shù)據(jù)分析：由數(shù)據(jù)可知，雜散抑制度度很大，說明對(duì)雜散信號(hào)的抑制很好。3. 相位噪聲測(cè)量（1） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如85

4、0MHz、-10dBm）。（2） 設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，設(shè)置掃描帶寬為50KHz，設(shè)置合適的分辨率和視頻帶寬，適當(dāng)調(diào)整參考電平是頻譜圖顯示在合適的位置。（3） 用峰值搜索功能測(cè)量信號(hào)的頻率和電平，測(cè)量數(shù)據(jù)記錄到表中。（4） 用差值光標(biāo)和噪聲光標(biāo)功能測(cè)量偏離信號(hào)10KHz的相位噪聲，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（5） 將掃描帶寬設(shè)置為500KHz，設(shè)置合適的分辨率帶寬和視頻帶寬。利用同樣的方法測(cè)量偏離信號(hào)100KHz的相位噪聲，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（6） 改變輸出頻率，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。表相位噪聲測(cè)量信號(hào)頻率（MHz）信號(hào)電平（dBm）相位噪聲（dB/Hz）

5、偏離10KHz偏離100KHz850-11.48-7.09×10-3-8.72×10-4900-12.56-7.43×10-3-8.43×10-4950-12.34-7.90×10-3-8.55×10-4數(shù)據(jù)分析：越偏離中心信號(hào)，相位噪聲越小。頻率越高相位噪聲越大。實(shí)驗(yàn)二衰減器的特性被測(cè)衰減器微波信號(hào)發(fā)生器頻譜分析儀圖衰減器的衰減量測(cè)量1. 衰減器的測(cè)量（1） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如850MHz、-10dBm和 -20dBm）。（2） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量衰減器的輸入信號(hào)電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記

6、錄到表中。（3） 接入被測(cè)衰減器。用頻譜分析儀測(cè)量衰減器的輸出信號(hào)電平，計(jì)算衰減器的衰減量以及與標(biāo)稱值的誤差，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（4） 改變微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。表衰減器的衰減量測(cè)量測(cè)試頻率（MHz）輸入信號(hào)電平（dBm）輸出信號(hào)電平（dBm）衰減量（dBm）標(biāo)稱誤差（dB）850-22.95-32.25-9.30.7900-23.01-32.35-9.340.66950-23.45-32.65-9.20.8數(shù)據(jù)分析：衰減器的衰減量與理論值的偏差在較小的范圍內(nèi)。2. 幅頻特性測(cè)量（1） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如850MHz、-

7、20dBm）。（2） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量并記錄衰減器的輸入信號(hào)電平。（3） 接入被測(cè)衰減器。設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為指定頻率（如850MHz），設(shè)置合適的掃描帶寬（如100MHz），適當(dāng)調(diào)整參考電平使頻譜圖顯示在合適的位置。（4） 設(shè)置頻譜分析儀的軌跡為最大值保持功能（TraceTrace TypeMax Hold）。（5） 按照一定的歩進(jìn)（如1MHz），用手動(dòng)旋鈕在指定的頻率范圍內(nèi)（如830870MHz）調(diào)整微波信的發(fā)生器的輸出頻率，在頻譜分析儀上顯示出幅頻特性曲線。（6） 根據(jù)頻譜分析儀顯示的幅頻特性曲線，測(cè)量并計(jì)算衰減器在指定頻帶內(nèi)的最小衰減量和幅頻特性，測(cè)試數(shù)據(jù)記

8、錄掉表中。表衰減器的幅頻特性測(cè)量頻率范圍（MHz）最小衰減量幅頻特性（dBp-p/帶寬）850±20-33.780.044900±20-34.180.047950±20-34.440.051數(shù)據(jù)分析：頻率越高，最小衰減量越低，幅頻特性越好。實(shí)驗(yàn)三定向耦合器特性測(cè)量1. 耦合度測(cè)量（1） 按照?qǐng)D所示連接測(cè)試系統(tǒng)。頻譜分析儀132定向耦合器微波信號(hào)發(fā)生器匹配負(fù)載圖定向耦合器的耦合度測(cè)量（2） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如800MHz、-20dBm）。（3） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量定向耦合器輸入端口1的輸入信號(hào)電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到

9、表中。（4） 接入被測(cè)定向耦合器（注意輸出端口接匹配負(fù)載）。用頻譜分析儀測(cè)量定向耦合器耦合端口3的輸出信號(hào)電平，計(jì)算定向耦合器的耦合度，測(cè)試數(shù)據(jù)列入表中。（5） 改變測(cè)試頻率，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)列入表中。表定向耦合器的耦合度測(cè)量測(cè)試頻率（MHz）850900950端口1輸入功率（dBm）-22.95-23.01-23.45端口3輸入功率（dBm）-33.35-33.45-33.85耦合度（dB）10.410.4410.4數(shù)據(jù)分析：耦合度與理論值基本相符。2. 插入損耗測(cè)量（1） 按照?qǐng)D所示連接測(cè)試系統(tǒng)。匹配負(fù)載132定向耦合器微波信號(hào)發(fā)生器頻譜分析儀圖定向耦合器的插入損耗測(cè)量（2） 設(shè)置微

10、波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如850MHz、-20dBm）。（3） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量定向耦合器輸入端口1的輸入信號(hào)電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（4） 接入被測(cè)定向耦合器（注意耦合端口3接匹配負(fù)載）。用頻譜分析儀測(cè)量定向耦合器輸出端口2的輸出信號(hào)電平，計(jì)算定向耦合器的插入損耗和傳輸損耗，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（5） 改變測(cè)試頻率，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)列入表中。表定向耦合器的插入損耗測(cè)量耦合度（dB）/耦合損耗（dB）測(cè)試頻率（MHz）850900950端口1輸入功率（dBm）-22.95-23.01-23.45端口2輸入功率（dBm）-23.87-24.24-

11、24.78插入損耗（dB）0.921.231.33傳輸損耗（dB）0.921.231.33數(shù)據(jù)分析：耦合器的損耗較小，并且頻率越高，損耗越大。3. 定向耦合器的隔離度測(cè)量（1） 按照?qǐng)D所示連接測(cè)試系統(tǒng)（測(cè)量2、3端口的隔離度）。微波信號(hào)發(fā)生器132定向耦合器匹配負(fù)載頻譜分析儀圖定向耦合器的隔離度測(cè)量（2） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如850MHz、-20dBm）。（3） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量并記錄定向耦合器耦合端口3的輸入信號(hào)電平，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（4） 接入被測(cè)定向耦合器（注意輸入端口1接匹配負(fù)載）。用頻譜分析儀測(cè)量定向耦合器輸出端口2的輸出信號(hào)

12、電平，計(jì)算端口2、3之間的隔離度，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（5） 改變測(cè)試頻率，重復(fù)以上測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)列入表中。表定向耦合器的隔離度測(cè)量測(cè)試頻率（MHz）850900950耦合端口3輸入功率（dBm）-22.95-23.01-23.45輸出端口2的輸出功率（dBm）-40.03-40.12-39.622、3端口隔離度（dB）17.0817.1116.17數(shù)據(jù)分析：耦合器的隔離度較大。4. 幅頻特性測(cè)量（1） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如850MHz、-20dBm）。（2） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量并記錄衰減器的輸入信號(hào)電平。（3） 接入被測(cè)定向耦合器。設(shè)置頻譜

13、分析儀的中心頻率為指定頻率（如850MHz），設(shè)置合適的掃描帶寬（如100MHz），適當(dāng)調(diào)整參考電平使頻譜圖顯示在合適的位置。（4） 設(shè)置頻譜分析儀的軌跡為最大值保持功能（TraceTrace TypeMax Hold）。（5） 按照一定的歩進(jìn)（如1MHz），用手動(dòng)旋鈕在指定的頻率范圍內(nèi)（如830MHz870MHz）調(diào)整微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，在頻譜分析儀上顯示出幅頻特性曲線。（6） 根據(jù)頻譜分析儀顯示的幅頻特性曲線，測(cè)量并計(jì)算衰減器在指定頻帶內(nèi)的耦合度的最小值和幅頻特性，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到自己設(shè)計(jì)的表中。表 定向耦合器的幅頻特性測(cè)量頻率范圍（MHz）最小衰減量幅頻特性（dBp-p/帶寬）850

14、±20-32.240.049實(shí)驗(yàn)四濾波器的特性及其測(cè)量1. 傳輸特性測(cè)量（1） 按照?qǐng)D所示連接測(cè)試系統(tǒng)。介質(zhì)濾波器微波信號(hào)發(fā)生器頻譜分析儀InOut圖 濾波器的傳輸特性測(cè)量（2） 設(shè)置微波信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率和功率的單載波信號(hào)（如880MHz、-20dBm）。（3） 將輸入和輸出電纜短接。用頻譜分析儀測(cè)量并記錄濾波器的輸入信號(hào)電平。（4） 接入被測(cè)濾波器。設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為濾波器的標(biāo)稱中心頻率（如880MHz），掃描帶寬大于濾波器的標(biāo)稱帶寬（如80MHz），適當(dāng)調(diào)整參考電平使頻譜圖顯示在合適的位置。（5） 按照一定的歩進(jìn)（如1MHz），用手動(dòng)旋鈕（或自動(dòng)掃頻）在指定的頻率范

15、圍內(nèi)（如840920MHz）調(diào)整微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，在頻譜分析儀上觀察掃描帶寬是否合適（保證頻譜分析儀可以顯示全部通帶和一定的阻帶），根據(jù)觀察結(jié)果適當(dāng)調(diào)整頻譜分析儀的掃描帶寬。（6） 設(shè)置頻譜分析儀的軌跡為最大值保持功能（TraceTrace TypeMax Hold）。（7） 按照一定的歩進(jìn)（如1MHz），用手動(dòng)旋鈕在指定的頻率范圍內(nèi)（根據(jù)調(diào)整后的掃描頻帶確定）調(diào)整微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，在頻譜分析儀上顯示出濾波器的幅頻特性曲線。（8） 根據(jù)頻譜分析儀顯示的幅頻特性曲線，測(cè)量并計(jì)算濾波器的中心頻率、3dB帶寬、插入損耗、帶內(nèi)波動(dòng)、裙帶帶寬、帶外抑制度等指標(biāo)，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄到表中。（9） 將濾波器的輸入和輸出端口互換，重復(fù)以上測(cè)量。觀察幅頻特性曲線的變化并進(jìn)行分析。表濾波器的傳輸特性測(cè)量中心頻率（MHz）3dB帶寬（MHz）插入損耗（dB）帶內(nèi)波動(dòng)（dBp-p）裙帶帶寬（MHz）帶外抑制度（dB）8