2023年微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

北京郵電大學(xué)

微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)

電子工

程學(xué)院

班號(hào)：

學(xué)號(hào)：

姓名：

班內(nèi)序號(hào):

時(shí)間：2023年1月

實(shí)驗(yàn)一熟悉微波同軸測(cè)量系統(tǒng)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解常用微波同軸測(cè)量系統(tǒng)的組成，熟悉其操作和特性。

2、熟悉矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的操作以及測(cè)量方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、常用微波同軸測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)識(shí)，簡(jiǎn)要了解其工作原理。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的面板組成以及各部分功能：

微波同軸測(cè)量系統(tǒng)涉及三個(gè)重要部分：矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、同軸線和校準(zhǔn)元件或測(cè)

量元件。各部分功能如下：

1）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀:對(duì)RF領(lǐng)域的放大器、衰減器、天線、同軸電纜、濾波器、

分支分派器、功分器、耦合器、隔離器、環(huán)形器等RF器件進(jìn)行幅頻特性、反射

特性和相頻特性測(cè)量。

2）同軸線:連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和校準(zhǔn)元件或測(cè)量元件。

3）校準(zhǔn)元件:對(duì)微波同軸側(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行使用前校準(zhǔn)，以盡量減小系統(tǒng)誤差。

測(cè)量元件：待測(cè)量的原件（如天線、濾波器等），可方便地通過(guò)同軸線和矢量網(wǎng)絡(luò)

分析儀連起來(lái)。

面板組成圖如下所示：

各部分功能如下:

(1)CRT顯示器顯示儀器當(dāng)前工作狀態(tài)和測(cè)試結(jié)果。

在測(cè)量放大器、濾波器、寬帶無(wú)源器件、電纜等被測(cè)時(shí)能

(2)BEGIN

快速、簡(jiǎn)便的配置儀器,可引導(dǎo)用戶完畢初始環(huán)節(jié),根據(jù)用

(開(kāi)始)

戶的選擇自動(dòng)配置儀器。

(3)ENTRY

數(shù)字鍵、旋輪和上下鍵，用于數(shù)據(jù)輸入。

(數(shù)據(jù)輸入)

SAVERECALL:存儲(chǔ)或調(diào)用數(shù)據(jù)。

(4)SYSTEM

HARDCOPY:打印或者存儲(chǔ)測(cè)量曲線、數(shù)據(jù)。

(系統(tǒng)功能)

SYSTEMOPTIONS:系統(tǒng)選項(xiàng)。

(5)PRESET

復(fù)位儀器。

(復(fù)位)

SCALE：設(shè)立垂直方向的分辨率和參考位置等。

DISPLAY:顯示設(shè)立。

(6)CONFIGURECAL：校準(zhǔn)菜單。

(配置)MARKER：頻標(biāo)功能鍵。

FORMAT：數(shù)據(jù)顯示格式。

AVG：平均功能設(shè)立和中頻帶寬設(shè)立。

FREQ：頻率設(shè)立。

(7)S0URSESWEEP：設(shè)立掃描方式、掃描時(shí)間。

(源)POWER:RF信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)或者設(shè)立RF信號(hào)輸出功率。

MENU：設(shè)立掃描點(diǎn)數(shù)及單次掃描、連續(xù)掃描或保持等。

(8)MEASMEAS1：設(shè)立通道1的測(cè)量方式。

(測(cè)量通道)MEAS2：設(shè)立通道2的測(cè)量方式。

(9)軟鍵相應(yīng)的功能顯示在左邊顯示屏上。

(10)亮度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)顯示器亮度。

(11)電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)或關(guān)閉整機(jī)電源。

(12)U盤接口Usb盤接口

(13)RF0UT

射頻信號(hào)輸出口，N型K頭。

(射頻輸出)

(14)RFIN

射頻信號(hào)輸入口，N型K頭。

(射頻輸入)

2、掌握矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的操作以及測(cè)量方法。

A、S參數(shù)測(cè)量環(huán)節(jié);

a)將一個(gè)待測(cè)的二端口網(wǎng)絡(luò)通過(guò)同軸線接入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，組成一個(gè)微波同軸

測(cè)量系統(tǒng)，如下圖所示：

b）然后通過(guò)SOLT校準(zhǔn)，消除系統(tǒng)誤差;

c）在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上調(diào)出S參數(shù)測(cè)量曲線，讀出相應(yīng)的二端口網(wǎng)絡(luò)的S參量,

保存為s2p數(shù)據(jù)格式和cst數(shù)據(jù)格式的文獻(xiàn)。

B、如何看開(kāi)路校準(zhǔn)件的電容值設(shè)定（校準(zhǔn)系數(shù)）;

當(dāng)傳輸線終端開(kāi)路或短路時(shí)，所有輸入信號(hào)功率被反射到入射端，導(dǎo)致全反

射。傳輸線終端開(kāi)路時(shí)，開(kāi)路端電流為零。端點(diǎn)反射信號(hào)電流與輸入信號(hào)電流幅

度相等、相位相反，而反射信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓同相。信號(hào)關(guān)系滿足歐姆定

律。

在校準(zhǔn)菜單下的CaIKit（校準(zhǔn)件）選項(xiàng)里，打開(kāi)校準(zhǔn)件的開(kāi)路件對(duì)話框

C、如何看短路校準(zhǔn)件的電感值設(shè)定（校準(zhǔn)系數(shù)）;

傳輸線終端短路時(shí)，短路端電壓為零。端點(diǎn)反射信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓幅

度相等、相位相反，而反射信號(hào)電流與輸入信號(hào)電流同相。信號(hào)關(guān)系滿足歐姆定

律。

在校準(zhǔn)菜單下的CaIKit（校準(zhǔn)件）選項(xiàng)里，打開(kāi)校準(zhǔn)件的短路件對(duì)話框

D、如何用Smith圓圖顯示所測(cè)結(jié)果以及如何與直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；

TOOLS工具欄下，下拉選項(xiàng)中可得到simth圓圖的顯示以及轉(zhuǎn)換直角坐

標(biāo)。

E、如何保存所測(cè)數(shù)據(jù)，以及可存的數(shù)據(jù)格式；

在屏幕的右上角，點(diǎn)擊【文獻(xiàn)】〉【另存為】，然后選擇相應(yīng)的保存目錄，可

保存的數(shù)據(jù)格式為.jpg圖片格式。

了解儀器提供的校準(zhǔn)方法（SOLDo

儀器提供SOLT校準(zhǔn)方法，TRL_校準(zhǔn)方法等集中校準(zhǔn)方法，實(shí)驗(yàn)中使用SO

LT(短路-開(kāi)路一負(fù)載一直通)校準(zhǔn)方法。

三、思考題

1、是否可以直接進(jìn)行電路參數(shù)的測(cè)量，為什么？如何從測(cè)量的

S參數(shù)導(dǎo)出電路參數(shù)。(給出S參數(shù)到Z參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式，以及如何

在ADS中應(yīng)用。)

不可以，由于微波同軸測(cè)量系統(tǒng)只能對(duì)于微波的入射和反射的電

壓電流關(guān)系進(jìn)行分析。需要先進(jìn)行校準(zhǔn)。此外由于儀器僅給出了S參

數(shù)的測(cè)量，但是沒(méi)有電路參數(shù)的測(cè)量選項(xiàng)；假如規(guī)定電路參數(shù)，可以

由測(cè)量的S參數(shù)通過(guò)導(dǎo)出選項(xiàng)導(dǎo)出電路參數(shù)，如用「等計(jì)算。S參數(shù)

到Z參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式如下：

[Z]=([1]-[S])-1([1]+[S])

zllzl21orl+sllsl21[1-sll-sl21,

z21z22JLs21l+s22”一s21l-s22「

實(shí)驗(yàn)二微波同軸測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)方法

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解常用微波同軸測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法。

2、熟悉矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的S0LT校準(zhǔn)環(huán)節(jié)以及校準(zhǔn)精度驗(yàn)證方

法。

3、掌握并驗(yàn)證TRL校準(zhǔn)方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、總結(jié)常用微波同軸測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法，比如TRL和SOLT,了解

其校準(zhǔn)原理和優(yōu)缺陷。

1）SOLT校準(zhǔn)方法

SOLT校準(zhǔn)可以提供優(yōu)異的精度和可反復(fù)性。這種校準(zhǔn)方法規(guī)定使用短路、

開(kāi)路和負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件。假如被測(cè)件上有雌雄連接器，還需要分別為雌雄連接提

供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件,連接兩個(gè)測(cè)量平面，形成直通連接。

其使用12項(xiàng)誤差修正模型，其中被測(cè)件的正向有6項(xiàng),反向有6項(xiàng)。圖2顯

示了正向誤差項(xiàng)：ED（方向）、ES（源匹配）、EL（負(fù)載匹配）、ERF（反射跟蹤）、

ETF（發(fā)射跟蹤）和EX（串?dāng)_）。操作對(duì)的的話，SOLT可以測(cè)量百分之一分貝

數(shù)量級(jí)的功率和毫度級(jí)相位。常用的校準(zhǔn)套件中都包含SOLT標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件。這

些校準(zhǔn)件涉及各種連接器類型，并且價(jià)格相對(duì)便宜，小心使用的話可以用很數(shù)年。

如下兩圖所示。

EDF,EDR:反射參數(shù)，衡量VNA耦合器分離前向波和反射波限度，數(shù)值越大

越好。小的反射參數(shù)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的耦合泄漏。

ERR,ERF:傳輸參數(shù),誤差與反射測(cè)量相關(guān),可以用短路和屏蔽開(kāi)路校準(zhǔn)件

進(jìn)行測(cè)量。

EXF,EXR:隔離，串?dāng)_，誤差與串?dāng)_相關(guān),可以通過(guò)測(cè)量接匹配負(fù)載的1口和

2口來(lái)擬定。

ESF,ESR以及ELF,ELR：信號(hào)源匹配和負(fù)載匹配，指信號(hào)源與50歐姆負(fù)

載的匹配限度以及負(fù)載的質(zhì)量，這些誤差可以通過(guò)測(cè)量S11和S22擬定。

ETF,ETR：傳輸參數(shù)，誤差與傳輸測(cè)量相關(guān)，通過(guò)測(cè)量1、2口互連時(shí)的傳

輸擬定。

網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)即是通過(guò)數(shù)學(xué)的方法消除以上誤差項(xiàng)，得到被測(cè)器件真實(shí)

參量(Sal1,Sal2,Sa21,Sa22)的過(guò)程。

2)TRL校準(zhǔn)方法

TRL校準(zhǔn)極為精確，在大多數(shù)情況下，精確度甚至超過(guò)SOLT校準(zhǔn)。然而絕

大多數(shù)校準(zhǔn)套件中都不包含TRL標(biāo)準(zhǔn)件。在規(guī)定高精度并且可用的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件與

被測(cè)件的連接類型不同的情況下，一般采用TRL校準(zhǔn)。使用測(cè)試夾具進(jìn)行測(cè)量或

使用探頭進(jìn)行晶圓上的測(cè)量，通常都屬于這種情況。因此，某些情況下需要構(gòu)建

和表征與被測(cè)件配置介質(zhì)類型相同的標(biāo)準(zhǔn)件。制造和表征三個(gè)TRL標(biāo)準(zhǔn)件比制造

和表征四個(gè)SOLT標(biāo)準(zhǔn)件更容易。

TRL校準(zhǔn)尚有另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)：標(biāo)準(zhǔn)件不需要像SOLT標(biāo)準(zhǔn)件那樣進(jìn)行完整

或精確的定義。雖然SOLT標(biāo)準(zhǔn)件是完全按照標(biāo)準(zhǔn)的定義進(jìn)行表征和儲(chǔ)存，而

TRL標(biāo)準(zhǔn)件只建立模型而不進(jìn)行完整表征，但是TRL校準(zhǔn)的精度與TRL標(biāo)準(zhǔn)件

的質(zhì)量和可反復(fù)性成正比。物理中斷(例如傳輸線路彎曲和同軸結(jié)構(gòu)中的焊縫)

將會(huì)減少TRL校準(zhǔn)的精度。接口必須保持清潔并允許可反復(fù)的連接。

如下圖所示:

1Am臚]

[CmDm\

端口1的器件熠口1器件端口2端口2的

測(cè)量平面的參考平面的參考平面泅量平面

圖4.20網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量二端口器件的框圖

P_R“-S”

用2+S22(R]|-5]1)

KBlFA/^1[AB'

CmDm\~[cD\[CDr\[CD

m

A)B'{ABAL「AB

C'D'=CDCmDm][cD

3）兩者優(yōu)缺陷比較如下所示:Aa）TRL方法計(jì)算簡(jiǎn)樸，但該方法需要網(wǎng)絡(luò)分析儀

具有四個(gè)接受機(jī),分別檢測(cè)信號(hào)aO,al,bO,b3（以正向?yàn)槔?，而SOLT方法只

需要三個(gè),分別檢測(cè)信號(hào)a0,bO,b3；

b）TRL方法僅需要簡(jiǎn)樸的校準(zhǔn)件，不需要抱負(fù)的強(qiáng)反射件（抱負(fù)的開(kāi)路或

短路）,并且傳輸線校準(zhǔn)件比較容易實(shí)現(xiàn);而SOLT方法則需要很多的校準(zhǔn)件,并且

校準(zhǔn)件的性能指標(biāo)對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響較大；

c）SOLT方法比較合用于同軸環(huán)境，也可以用于高頻探針和在片測(cè)量；T

RL方法比較合用與非同軸環(huán)境，例如共面波導(dǎo),微帶線等；

d）TRL方法中，傳輸線的工作頻帶和起始頻率的關(guān)系是8:1,因此TRL校

準(zhǔn)是窄帶的，寬帶的TRL校準(zhǔn)需要多個(gè)不同長(zhǎng)度的線，這樣會(huì)浪費(fèi)面積;而SOLT

方法是寬帶的。

SOLT校準(zhǔn)方法得到的測(cè)試結(jié)果明顯優(yōu)于TRL。此外在校準(zhǔn)和測(cè)試過(guò)程中，

采用TRL校準(zhǔn)方式的測(cè)試由于不同的傳輸線適應(yīng)不同帶寬的校準(zhǔn)頻率范圍，校準(zhǔn)

和測(cè)試必須分段進(jìn)行，所以在測(cè)試結(jié)果中可以看到曲線的不連續(xù)性

2、掌握矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的S0LT校準(zhǔn)環(huán)節(jié)以及校準(zhǔn)精度驗(yàn)證方法。

KB

b）次堂HiMHWLT第找**甲

?口?*、亦小■■、上■2Momk亦&ftMima.

0）梭施件（亦*、3、KK4b><）SMU#O

*?

開(kāi)路

短路

匹配

保存|

校準(zhǔn)后負(fù)載

月存為.

2

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)…

用戶狀至…

直通

112.cst

月存為.

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)…

用戶叱…

D)3m瓶，?機(jī)*件(亦,、3、

明?能?■,界?曲外

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R梭*"，■量才是斜?安鼻*桃???野?■火魚大

“向下MMI奧■及?宜,葉f■”■量■是憑金不IFMIUM.

3、運(yùn)用已加工的TRL校準(zhǔn)件，進(jìn)行TRL校準(zhǔn)。保存各測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)

算出其誤差模型（附編程程序）。

誤差網(wǎng)絡(luò)'待測(cè)一端口網(wǎng)絡(luò)濕差網(wǎng)絡(luò)丫

圖28項(xiàng)誤差模型信號(hào)流圖

圖2中.8項(xiàng)誤差與1O項(xiàng)傳統(tǒng)誤差的對(duì)應(yīng)關(guān)系

=

川F：￡1O^R?-5^23^,33=EHH￡?O=Enf-；￡33=EI>K；

Gi=Eq，E[.H?￡22=ESR,E|*；Go￡32=￡rr；G〉】^23=

E”.八為誤差網(wǎng)絡(luò)的誤差項(xiàng)，5歹為待測(cè)器件的實(shí)際

S參數(shù).假設(shè)誤差網(wǎng)絡(luò)X、y的傳輸矩陣為7\、7\,

待測(cè)兩端II網(wǎng)絡(luò)的傳播矩陣為7\,矢網(wǎng)通過(guò)誤差網(wǎng)

絡(luò)對(duì)待測(cè)磊件的傳輸參數(shù)進(jìn)行檢測(cè).得到級(jí)聯(lián)的傳

輸矩陣Tv.則

7114]_1|"S21Asi2X

2X4

1「￡32633—^22^33

(9)

￡*L—

結(jié)合式（5）~（9）進(jìn)行TRL校準(zhǔn)算法分析，計(jì)

算出誤差網(wǎng)絡(luò)的誤差參數(shù)，即方程中的未知量a、/，、

c、r”、aG、yPq,從而修正測(cè)得的S參數(shù)（S.）系統(tǒng)

誤差，得到被測(cè)器件的真實(shí)S參數(shù)（％）[4-打

unction[Sx,GL]=tr1(Sthru,Sopen,

S1in一，Sdut,freq)；

%TRLp一rformsatwo-tierTRLc

alibrationforavectorn一tworkanal

ys一r.

%Thefirstca1ibrationconsistofa

norma1co-axialSOLTtwo-portc

alibration

%fol1owedbym一asurementsontheT

RLcalibrationstandardsandt

heDUT.Th一

%functionthenperformsthesecond

ti一rofth一ca1ibrationbyde-e

mb一ddingthe

TRLtestfixtur一

fromtheDUTmeasurementsusingt

hemeasurements

%p一form一dontheTRLcalibratio

nstandards.

%

%Thefunctionusesthefo11owing

inputparameters:

%

%SthruFourco1ommatrix

containingS-Parametersofth一thru

measurementon

%TRLtestfixture.

%SopenFourcolommatrixco

ntainingS-Param一tarsoftheopen

measurementon

%TRLtestfixture.OnlySil

andS22isofinteresthereand

th一S21and

%S12datawhichwi

11b一inthenois一floorofth一V

NAwi11bediscardad.

%SIineFourcolommatrixc

ontainingS-Parametersofthe1i

nemeasurementon

%TRLtestfixtur一.

%SdutFourcolommatrixcont

ainingS-ParametersoftheDUT

insertedintothe

%TRLtestfixtur一.

%fFr一quenciesatwhich

S-Parametersw一r一measuredinHz.

%

%Th一colomsoftheS-Param一t一rm

atrixrapresent[S11S21S12S22].

%

%format:[Sx,GL]=trl(Sthru,Sope

n,Sline,Sdut,freq)

%

%Theoutputconsistsofthede-e

mbeddeddeviceS-Parameters(Sx),

andthepropagation

%constant(GL)ofth一linestand

ardusedintheTRLcalibration.

Th一propagationconstant

%canbeus一dtoca1culatethee

haracteristicimp一danceofthe

microstripca1ibration

%line.Sincemicrostripisadisp一

rsivetransmissionline,thecha

racteristicimp一dance

%wi11varyasafunctionoffrequ一n

cy.Themeasur一dS-Parameters

wil1b一norma1isedwith

%resp一cttotheactualcharacte

risticimp一danceofthetransmis

sionlineca1ibration

%standard.Byextractingthisim

pedanee,theS-Parameterdatacanb一

renormalisadto

%50Ohm.

%

%SaeTRLPOST,Mforsomepostproc

essingfunctionsthatcanb一pe

rformed.

%

%Writer：C.vanNi一k一rk

%Version：3.50

%Date:07/06/1995

%Thisprogramisbasedonthew

orkinthepresentedinthefolio

wingpaper：

%

%[1]G.F.Engen,C.A.Hoer,uThr

u—Reflect-Line：AnImprovedTe

chniquefor

%Ca1ibratingtheDual

Six-PortAutomaticNetworkAna1y

ser,"

%IEEETrans.MTT,Vol.27,N0.

12,December1979,pp.987-998

%Definetheimaginaryconstant

i=sqrt(-1);

%Convertthemeasureds-parameters

oftheDEVICEtoonevariable

Slid=Sdut(:,1)；

S2Id=Sdut(：,2);

S12d=Sdut(:,3)；

S22d=Sdut(：,4)；

%Convertthemeasureds-param

etersoftheREFLECTstanderdtoo

nevariable

Sllr=Sopen(:,1)；

S22r=Sopen(:,4);

%Convertthemeasureds-paramete

rsoftheTHRustanderdtooneva

riable

Silt=Sthru(:,1);

S2It=Sthru(:z2);

S12t=Sthru(:,3)；

S22t=Sthru(:z4)；

%Convertthemeasureds-paramete

rsoftheLINEstanderdtoonevaria

ble

S111=S1ine(:f1)；

S211=Sline(:,2)；

SI21=SIine(:,3);

S221=Sline(:,4)；

%Computethewavecascadingmatrix

forthethruStanderd

Rllt=-(Slit.*S22t—S12t.

S21t)./S21t;

RI2t=Silt./S21t;

R21t=-S22t./S21t；

R22t=1./S2It;

%Computethewavecascadingmatrix

forthelinestanderd

R111=-(Sill.*S221-S121.*S21

1)./S211；

R121=Slll./S211；

R211=-S221./S211;

R221=1./S211;

%Computethewavecaseadingmatr

ixforthedevicestanderd

Rllm=-(Sild.*S22cl—S12d.*S21

d)./S21d;

R12m=Slid./S21d;

R2Im=-S22d./S21d;

R22m=1./S21d;

%Calculatethetwopossiblevirtu

a1errornetworksforportA

%andportBusingthes-parame

tersofthethruandlinestander

ds

%Determinethenumberoffrequ

encypoints

nfreq=length(freq)；

forn=l：nfreq

Rt=[R1It(n)R12t(n);R21t(n)

R22t(n)];

Rl=[R111(n)R121(n)；R211(n)

R221(n)]；

T=Rl*inv(Rt);

%Solveasetofquadraticequation

stogetthevaluesofr11a/r21a

%andr12a/r22a

A=T(2,1);

B=T(2,2)-T(1A1);

C=-T(1A2);

KI=(—B+sqrt((B八2)-4*A*C))/(2*A)；

K2=(-B-sqrt((BA2)-4*A^C))/(2

*A)；

%Choosebetweenthetwopossib1ero

otstogettherightvaluesfor

%bandc/a

ifabs(K1)<abs(K2)

b=KI;

ca-1/K2;

end;

ifabs(K2)<abs(KI)

b=K2；

ca=1/K1;

end;

%Calculatesthepropogationcon

stantoftheLINEstanderd.

GL(n)=-10g(T(1,1)+T(1,2)*ca);

%Calcu1ates"a"

wl=Silr(n)；

w2-S22r(n);

g=1/S21t(n)；

d=-(Slit(n)*S22t(n)-S12t(n)*S

2It(n));

一=S1It(n)；

f=-S22t(n);

gamma=(f—d*ca)/(1—e*ca);

beta_alfa=(e-b)/(d-b*f);

a=sqrt(((wl-b)*(1+w2*betaaIfa)

*(d-b*f))/((w2+gamma)*(l-wl*ca)火

(1—e*ca)))；

%Calculatesthereflectioncoe

ffisientsateachporttodeterm

ineth一correct

%signthatshouldbeassignedtoa

Rla-(w1-b)/(a-w1*a*ca);

R1b=(wl-b)/(wl*aca-a);

%Anopenisusedfortheref1ect

ionmeasurement.Usethisinfo

rmationto

%chosethesignofa

ifabs(angle(Rla)*180/pi)<90

a=a;

as(n)-a；

c=ca

end；

ifabs(ang1e(R1b)180/pi)<90

a-a;

as(n)-a；

c-ca*a;

end;

RI(n)=(wl-b)/(a-c*w1)；

alfa=(d-b*f)/(a*(1—e*ca))；

beta=beta_alfa*aIfa;

r22p22=Rllt(n)/(a*a1fa+b火

gamma);

IRa=1-b;-ca];

IRb=1-beta;-gammaalfa]；

Rm=[Rllm(n)R12m(n);R2Im(n)

R22m(n)];

Rx=1/(r22p22*(a1fa-gamma*beta)

*(a-b*c))*IRa*Rm*IRb;

S11x(n)=Rx(1,2)/Rx(2,2)；

S12x(n)=RX(1,1)-RX(1,2)*RX(2,

1)/Rx(2,2);

S21x(n)=1/Rx(2,2);

S22x(n)=lRx(2,1)/Rx(2,2)；

end;

Sx=[Sllx.1S2lx.1S12x.1S22x.1]；

實(shí)驗(yàn)三運(yùn)用微波同軸測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際器件測(cè)量

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、運(yùn)用SOLT校準(zhǔn)方法進(jìn)行微波同軸測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)。

2、測(cè)量各加工器件（天線、濾波器、功分器和耦合器等）的實(shí)際

性能。

3、驗(yàn)證TRL_校準(zhǔn)方法，并和運(yùn)用SOLT校準(zhǔn)方法測(cè)量的結(jié)果進(jìn)

行對(duì)比。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、做完實(shí)驗(yàn)二的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3后，測(cè)量各器件的S參數(shù)，并保存測(cè)量

結(jié)果，通過(guò)去嵌誤差模型，得到真實(shí)的器件S參數(shù)。報(bào)告中要給出具

體編程計(jì)算過(guò)程（附編程程序）。

2、運(yùn)用機(jī)器自帶SOLT校準(zhǔn)后，存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果，并通過(guò)測(cè)量結(jié)果了

解所測(cè)器件的工作原理以及性能，報(bào)告中涉及以下內(nèi)容

a）器件的S參數(shù)測(cè)量曲線;

①線的S11測(cè)量曲線

說(shuō)明：由該圖形可以看出，該器件應(yīng)當(dāng)是個(gè)天線,是可以有效地向空間某特定方向輻射電

磁波或可以有效地接受空間某特定方向來(lái)的電磁波的裝置。

圖中明顯的下陷處相應(yīng)的2.29Ghz頻率值下該天線發(fā)射時(shí)能有較好的性能。

②濾波器的S11測(cè)量曲線

濾波器的S21曲線

由該圖形可以看出，在頻率比較小的時(shí)候,S12曲線值很小,然后開(kāi)始增大，逐漸趨于平緩,

然后頻率達(dá)成一定限度后si1曲線下降，由此可見(jiàn),該器件應(yīng)當(dāng)是個(gè)帶通濾波器。

中心頻率約在1.34Ghz,在1.28Ghz到1.41Ghz頻率之間，通過(guò)性能比較好，

實(shí)現(xiàn)帶通。

③耦合器：

說(shuō)明：在微波系統(tǒng)中，往往需將一路微波功率按比例提成幾路，這就是功率分派問(wèn)

題。實(shí)現(xiàn)這一功能的元件稱為功率分派元器件即耦合器。

定向耦合器是四端口網(wǎng)絡(luò)，端口“①”為輸入端，端口“②”為直通輸出端，端口

“③”為耦合輸出端，端口“④”為隔離端，并設(shè)其散射矩陣為［S］。描述定向耦合器

的性能指標(biāo)有：耦合度、隔離度、定向度、輸入駐波比和工作帶寬。

圖1：耦合器隔離S11

圖2：耦合器隔離S21

圖3：耦合器耦合sll

圖4:耦合器耦合s21