微波技術(shù)基礎(chǔ)實驗報告

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！。微波技術(shù)基礎(chǔ)實驗報告實驗一矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用及傳輸線的測量班級：學(xué)號：姓名：華中科技大學(xué)電子信息與通信工程學(xué)院-。一學(xué)習(xí)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本工作原理；初步掌握AV365380矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的操作使用方法；二A．初步運用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀RFAV36580測量微波電路的S參數(shù)。A．使用網(wǎng)絡(luò)分析儀觀察和測量微帶傳輸線的特性參數(shù)。B．測量1/4波長傳輸線在開路、短路、匹配負載情況下的頻率、輸入阻抗、駐波比、反射系數(shù)。C．觀察1/4波長傳輸線的阻抗變換特性。-。三通過使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV36580測試RF帶通濾波器的散射參數(shù)（S11、S12、S21、S22）來熟悉矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本操作。通過使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV36580測量微帶傳輸線的端接不同負載時的S參數(shù)來了解微波傳輸線的工作特性。連接圖如圖1-10所示，將網(wǎng)絡(luò)分析儀的1端口接到微帶傳輸線模塊的輸入端口，另一端口在實驗時將接不同的負載。-。-。四MHz、MHz、功率電平設(shè)置為-10dBm）SMHz、功率電平設(shè)置為-25dBm）S1．按照裝置圖將微帶傳輸線模塊連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀上；路。選擇測量S11，將顯示格式設(shè)置為史密斯原圖，調(diào)出光標，調(diào)節(jié)光標位置，使光標落在在圓圖的短路點。-。3．記錄此時的頻率和輸入阻抗。然后將顯示格式設(shè)置為駐波比，記錄下此時的數(shù)據(jù)時保持光標位置始終不變）中開路點附近。5．調(diào)節(jié)光標至圓圖中的開路點，按照③中所示方法和步驟記錄數(shù)據(jù)。6．將傳輸線模塊另一端接上匹配負載。將顯示格式設(shè)置為史密斯原圖，將光標調(diào)節(jié)至最靠近圓圖圓心的位置。7．按照③中方法和步驟記錄數(shù)據(jù)。五測量帶通濾波器S11反射系數(shù)：Min：1.032GHzMax：882MHz-15.3db0.15db帶通濾波器S11駐波比Min：1.032GHz1.38412Max：888MHz帶通濾波器S22反射系數(shù)Min：1.128GHz-35db-。Max：696MHz帶通濾波器S22駐波比Min：1.128GHz3.8db1.03190Max：804MHz帶通濾波器正向插入損耗S21Min：1.8GHzMax：1.056GHz帶通濾波器帶寬B=315.598MHz-51db-4.3db帶通濾波器反向插入損耗S12Min：1.8GHzMax：1.11GHz帶通濾波器反向帶寬B=1.847MHz-62db-2.9db頻率：215.125MHz輸入阻抗：實部：49.9Ω虛部：-1mΩ駐波比：1.019-。頻率：179.23MHz輸入阻抗：實部：6.22kΩ虛部：26Ω駐波比：45反射系數(shù)：-0.35db頻率：166MHz輸入阻抗：實部：270mΩ駐波比：47虛部：-451mΩ反射系數(shù)：-0.34db六散射參量S的定義為：%Ur1%USS1211i1%%USSU2122r2i2散射參量矩陣[S]中各元素的意義分別為：-。S11：當(dāng)輸出端接匹配負載時，輸入端口的電壓反射系數(shù)；S22：當(dāng)輸入端接匹配負載時，輸出端口的電壓反射系數(shù)；S12：當(dāng)輸入端接匹配負載時，輸出端口到輸入端口的電壓傳輸系數(shù)；S21：當(dāng)輸出端接匹配負載時，輸入端口到輸出端口的電壓傳輸系數(shù)。因此網(wǎng)絡(luò)輸入端電壓反射系數(shù)的模11，故輸入駐波比為：1S1S回波損耗(return耗。它與負載反射系數(shù)大小有關(guān),其絕對值越大，則表明負載匹配越好，反射越小。引入回波損耗以后，反射系數(shù)的大小就可用dB形式來表示。1Lr(dB)S(dB)211插入損耗(Insertionloss)IL：插入損耗定義為網(wǎng)絡(luò)輸出端接匹配負載時，網(wǎng)絡(luò)輸入端入射波功率Pi與負載吸收功率PL之比，即：%i1%U2U1PiPIL%r22S2U0L21r2用分貝表示，為：1(dB)S221-。傳輸線輸入阻抗的表達式為：jtan(d)ZZZ(d)ZZL0jtan(d)in0Z0L我們可以利用上式分析負載阻抗Z沿著特性阻抗Z，長度為d的傳輸線是L0如何變換的，它已通過波數(shù)ββ能用頻率和相速度或(2)/f/者波長表示，它們分別是此時應(yīng)有：v和p。1．輸入阻抗等于特性阻抗50，有實驗數(shù)據(jù)可知輸入阻抗已經(jīng)很接近特性阻抗的值。2．駐波比等于1，實驗記錄為1.019與理論值接近。3．反射系數(shù)等于0，實驗記錄為-40.677db=0.0000857，反射系數(shù)很小可以看做0。0假如ZL(d)jd)ZZin0我們注意到阻抗隨著負載的距離增加而周期性變化。阻抗等于負載阻0d抗，其值為零，隨著距離d的增加，線路的阻抗為純虛數(shù)，而數(shù)值隨著增加。在此所在位置阻抗為正，表示線路呈現(xiàn)電感特性。當(dāng)d達到1/4波長時，阻抗等于無窮大，這代表開路線情況。進一步增大距離，出現(xiàn)負的虛阻抗，它等效為-。/2時阻抗變?yōu)榱?，而?dāng)/2時則又重復(fù)一個新的周期。d電容特性。當(dāng)d此時應(yīng)有：1．1/4波長處輸入阻抗等于無窮大，實驗數(shù)據(jù)為實部：6.22kΩ26Ω可以看做無窮大。虛部：45已經(jīng)很大了3．理論上此時的反射系數(shù)模值為1，實驗記錄數(shù)據(jù)為-0.35db=0.92257，與1很接近。假如Z，輸入阻抗簡化為：L(d)jcot(d)ZZin0可以看到，開路傳輸線的輸入阻抗也是隨著負載的距離增加而周期性變化的。類似于短路傳輸線，也可以對開路傳輸線進行周期性分析。此時應(yīng)有：Ω部：-451mΩ可以看做短路。虛47已經(jīng)很大了3．理論上此時的反射系數(shù)模值為1，實驗記錄數(shù)據(jù)為-0.34db=0.924698，與1很接近。-。七2S參AV36580矢網(wǎng)工作原理如下，由內(nèi)置合成信號源產(chǎn)生30k～3GHz的信號，經(jīng)過S參數(shù)測試裝置分成兩路，一路作為參考信號勵信號經(jīng)過被測件后產(chǎn)生反射信號A和傳輸信號B，由S參數(shù)測試裝置進行分離，R、A、B三路射頻信號在幅相接收機中進行下變頻，產(chǎn)生4kHz的中頻信共用同一時基，因此被測網(wǎng)絡(luò)的幅度信息和相位信息包含在4kHz的中頻信號中，此中頻信號經(jīng)A/D變換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，嵌入式計算機