微波技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講義

微波技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講義第一頁(yè)，共96頁(yè)。微波技術(shù)實(shí)驗(yàn)的意義學(xué)習(xí)現(xiàn)代微波工程中的先進(jìn)測(cè)量?jī)x器與測(cè)量技術(shù)補(bǔ)充學(xué)習(xí)微波元件的知識(shí)，學(xué)習(xí)平面微波電路第二頁(yè)，共96頁(yè)。微波技術(shù)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)學(xué)習(xí)微波電路基本參數(shù)的測(cè)量方法－－－

S參數(shù)學(xué)習(xí)微波測(cè)量?jī)x器的基本原理與使用－－

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀學(xué)習(xí)微波元件的基本特性－－－－－－－

傳輸線、微帶諧振器、定向耦合器、功率分配器第三頁(yè)，共96頁(yè)。實(shí)驗(yàn)規(guī)則三個(gè)人為一小組，共用一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)分析儀，每人一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱，做實(shí)驗(yàn)時(shí)輪流使用儀器，其它人可以輔助。整個(gè)小組都完成，方可下課。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記得記錄原始數(shù)據(jù)，回去完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)完后，報(bào)告老師檢查數(shù)據(jù)、儀器及實(shí)驗(yàn)箱，檢查完畢后方可離開(kāi)。第四頁(yè)，共96頁(yè)。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)！！儀器是昂貴的，弄壞是要負(fù)責(zé)任的！并非不能動(dòng)，只是不要盲目的瞎動(dòng)，按照老師講授的方法操作，不明白的問(wèn)老師。實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K不要亂拿亂放，按照需要的取出來(lái)。用完放回去。第五頁(yè)，共96頁(yè)。目錄實(shí)驗(yàn)一矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用及傳輸線的測(cè)量實(shí)驗(yàn)二微波元件特性參數(shù)測(cè)量第六頁(yè)，共96頁(yè)。實(shí)驗(yàn)一矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用

及傳輸線的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本工作原理；初步掌握AV36580矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的操作使用方法；掌握使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量微帶傳輸線不同工作狀態(tài)下的S參數(shù)；通過(guò)測(cè)量認(rèn)知1/4波長(zhǎng)傳輸線阻抗變換特性。第七頁(yè)，共96頁(yè)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀現(xiàn)代微波工程中占支配地位的是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分析方法將微波電路看作是微波網(wǎng)絡(luò)，用散射參數(shù)（S參數(shù)）來(lái)描述微波電路的性能。S參數(shù)表達(dá)的是功率波，是用入射功率波和反射功率波的方式定義微波網(wǎng)絡(luò)的輸入輸出關(guān)系，因此兩端口網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的測(cè)量需要涉及功率波在兩個(gè)端口的反射和傳輸。微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是全面測(cè)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種儀器，它是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種全自動(dòng)多功能的測(cè)量裝置，功能強(qiáng)大，使用方便。它既能測(cè)量反射系數(shù)和傳輸參數(shù)，也能自動(dòng)轉(zhuǎn)換為其它需要的參數(shù)；既能測(cè)量無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，也能測(cè)量有源網(wǎng)絡(luò)；既能點(diǎn)頻測(cè)量，也能掃頻測(cè)量；既能在液晶屏顯示，也能打印輸出，甚至直接輸出到計(jì)算機(jī)中。因此網(wǎng)絡(luò)分析儀大大擴(kuò)展了微波測(cè)量的功能和提高了工作效率。第八頁(yè)，共96頁(yè)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的構(gòu)成矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀主要組成部分包括合成信號(hào)源、S參數(shù)測(cè)試裝置、幅相接收機(jī)和顯示部分。R－入射信號(hào)A－反射信號(hào)B－傳輸信號(hào)

(DUT－－Deviceundertest)第九頁(yè)，共96頁(yè)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的工作原理第十頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀－前面板

硬鍵即前面板按鍵，在講義中這些鍵由鍵名加【】來(lái)描述。如【Preset】

軟鍵為8個(gè)空白鍵，在屏幕邊上。在本文中，這些鍵用鍵名加[]來(lái)描述。如：[SWEEPTIME]

第十一頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀－后面板第十二頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的主要性能指標(biāo)

頻率范圍AV36580A300kHz～3GHz功率范圍-85～+8dBm功率掃描范圍23dB接收機(jī)損毀電平射頻±26dBm(400mW)直流±30V

AV36580射頻一體化矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有下列測(cè)量格式：a）笛卡爾坐標(biāo)(直角坐標(biāo)）：對(duì)數(shù)幅度、線性幅度、相位、群延遲、駐波比、復(fù)數(shù)參數(shù)實(shí)部和虛部。b）史密斯圓圖：對(duì)數(shù)幅度、線性幅度、阻抗R+jX或?qū)Ъ{G+jB。c）極坐標(biāo)：對(duì)數(shù)幅度、線性幅度、相位、實(shí)部和虛部。第十三頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的鼠標(biāo)用戶界面第十四頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的基本操作說(shuō)明電纜與被測(cè)微波器件的連接

我們采用的是N型接頭。注意連接時(shí)只旋轉(zhuǎn)接頭有齒紋的一端，不要旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺紋一端。第十五頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的基本操作說(shuō)明測(cè)量頻率范圍設(shè)置

當(dāng)AV36580開(kāi)機(jī)后，顯示屏默認(rèn)以直角坐標(biāo)的方式顯示，縱軸的參數(shù)為所測(cè)量的S參數(shù)，橫軸的參數(shù)為頻率，默認(rèn)頻率范圍為最大頻率量程300k～3GHz。按下【起始】鍵可以設(shè)置掃頻的起始頻率，按下后，顯示屏左上方會(huì)顯示當(dāng)前起始頻率，要改變的話通過(guò)按數(shù)字鍵加上相應(yīng)的單位鍵【G/n】、【M/n】、【K/n】來(lái)設(shè)置頻率，上面三個(gè)單位鍵分別對(duì)應(yīng)GHz、MHz、KHz。類似，按【終止】鍵設(shè)置掃頻的終止頻率，設(shè)置方法與起始頻率相同。第十六頁(yè)，共96頁(yè)。第十七頁(yè)，共96頁(yè)。第十八頁(yè)，共96頁(yè)。比例調(diào)節(jié)第十九頁(yè)，共96頁(yè)。用鼠標(biāo)調(diào)節(jié)起始和終止頻率第二十頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的基本操作說(shuō)明源功率設(shè)置

按鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單欄激勵(lì)-功率設(shè)置矢網(wǎng)合成源的功率大小。第二十一頁(yè)，共96頁(yè)。第二十二頁(yè)，共96頁(yè)。第二十三頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的基本操作說(shuō)明測(cè)量的S參數(shù)設(shè)置

【測(cè)量】鍵選擇測(cè)量參數(shù)，按下后顯示屏的軟鍵菜單會(huì)顯示[S11]、[S12]、[S21]、[S22]四個(gè)待選測(cè)試參數(shù)，通過(guò)按下相應(yīng)軟鍵來(lái)選擇要測(cè)量的S參數(shù)。第二十四頁(yè)，共96頁(yè)。第二十五頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的基本操作說(shuō)明被測(cè)S參數(shù)顯示格式設(shè)置

【格式】鍵選擇參數(shù)顯示格式，按下后顯示屏的軟鍵菜單會(huì)顯示[對(duì)數(shù)幅度]、[相位]、[群延時(shí)]、[史密斯原圖]、[極坐標(biāo)]、[線性幅度]、[駐波比]，分別表示以對(duì)數(shù)幅度、相位、群延遲、史密斯圓圖、極座標(biāo)、線性幅度、駐波比的形式顯示測(cè)量參數(shù)，通過(guò)按下相應(yīng)軟鍵來(lái)選擇要顯示的測(cè)量格式。

第二十六頁(yè)，共96頁(yè)。第二十七頁(yè)，共96頁(yè)。AV36580的基本操作說(shuō)明利用光標(biāo)讀取測(cè)量結(jié)果

按下【光標(biāo)】鍵就會(huì)在顯示屏上的測(cè)試曲線上顯示光標(biāo)，對(duì)應(yīng)顯示屏的軟鍵菜單處會(huì)顯示光標(biāo)編號(hào)[1]、[2]、[3]、[4]、[5]，按下相應(yīng)軟鍵會(huì)顯示對(duì)應(yīng)編號(hào)的光標(biāo)，默認(rèn)會(huì)顯示1號(hào)光標(biāo)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕鍵就會(huì)移動(dòng)光標(biāo)的位置，而在顯示屏右上角會(huì)顯示光標(biāo)對(duì)應(yīng)位置的頻率和測(cè)量值。而通過(guò)數(shù)字鍵輸入頻率值也可以確定光標(biāo)的位置。

第二十八頁(yè)，共96頁(yè)。微帶電路微帶傳輸線目前是混合微波集成電路和單片微波集成電路使用最多的一種微波平面型傳輸線，主要是因?yàn)樗梢杂谜障嘤∷⒐に噥?lái)加工，而且容易與其它無(wú)源微波器件和有源微波器件集成，構(gòu)成微帶電路，實(shí)現(xiàn)微波部件和系統(tǒng)的集成化。第二十九頁(yè)，共96頁(yè)。微帶傳輸線特性阻抗反射系數(shù)駐波比第三十頁(yè)，共96頁(yè)。微帶傳輸線接不同負(fù)載時(shí)的工作狀態(tài)端接負(fù)載的傳輸線的輸入阻抗終端短路的傳輸線終端開(kāi)路的傳輸線1/4波長(zhǎng)傳輸線

第三十一頁(yè)，共96頁(yè)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀操作實(shí)驗(yàn)初步運(yùn)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV36580，熟悉各按鍵功能和使用方法以RF帶通濾波器模塊為例，學(xué)會(huì)使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV36580測(cè)量微波電路的S參數(shù)。微帶傳輸線測(cè)量實(shí)驗(yàn)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀觀察和測(cè)量微帶傳輸線的特性參數(shù)。測(cè)量1/4波長(zhǎng)傳輸線在開(kāi)路、短路、匹配負(fù)載情況下的頻率、輸入阻抗、駐波比、反射系數(shù)。觀察1/4波長(zhǎng)傳輸線的阻抗變換特性。第三十二頁(yè)，共96頁(yè)。1.矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀操作實(shí)驗(yàn)

通過(guò)使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV36580測(cè)試RF帶通濾波器的散射參數(shù)（S11、S12、S21、S22）來(lái)熟悉矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本操作。第三十三頁(yè)，共96頁(yè)。微帶帶通濾波器模塊第三十四頁(yè)，共96頁(yè)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀操作實(shí)驗(yàn)步驟步驟一調(diào)用誤差校準(zhǔn)后的系統(tǒng)狀態(tài)步驟二選擇測(cè)量頻率與功率參數(shù)（起始頻率600MHz、終止頻率1800MHz、功率電平設(shè)置為-10dBm）步驟三連接待測(cè)件并測(cè)量其S參數(shù)步驟四設(shè)置顯示方式步驟五設(shè)置光標(biāo)的使用第三十五頁(yè)，共96頁(yè)。測(cè)量帶通濾波器S11反射系數(shù)第三十六頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器S11駐波比第三十七頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器S22反射系數(shù)第三十八頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器S22駐波比第三十九頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器S22駐波比帶寬第四十頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器正向插入損耗S21第四十一頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器正向相位第四十二頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器帶寬第四十三頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器反向插入損耗S12第四十四頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器反向相位第四十五頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器反向帶寬第四十六頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器群延時(shí)第四十七頁(yè)，共96頁(yè)。光標(biāo)第四十八頁(yè)，共96頁(yè)。光標(biāo)功能第四十九頁(yè)，共96頁(yè)。光標(biāo)面板第五十頁(yè)，共96頁(yè)。光標(biāo)切換第五十一頁(yè)，共96頁(yè)。光標(biāo)搜索第五十二頁(yè)，共96頁(yè)。帶通濾波器4通道同時(shí)顯示第五十三頁(yè)，共96頁(yè)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)第五十四頁(yè)，共96頁(yè)。顯示工具欄第五十五頁(yè)，共96頁(yè)。2.微帶傳輸線測(cè)量實(shí)驗(yàn)

通過(guò)使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV36580測(cè)量微帶傳輸線的端接不同負(fù)載時(shí)的S參數(shù)來(lái)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(shí)驗(yàn)時(shí)將接不同的負(fù)載。第五十六頁(yè)，共96頁(yè)。微帶傳輸線模塊第五十七頁(yè)，共96頁(yè)。微帶傳輸線測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟步驟一調(diào)用誤差校準(zhǔn)后的系統(tǒng)狀態(tài)步驟二選擇測(cè)量頻率與功率參數(shù)（起始頻率100MHz、終止頻率400MHz、功率電平設(shè)置為-25dBm）步驟三連接待測(cè)件并測(cè)量其S參數(shù)①按照裝置圖將微帶傳輸線模塊連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀上；②將傳輸線模塊接開(kāi)路負(fù)載（找老師要或另一端空載），此時(shí)，傳輸線終端呈開(kāi)路。選擇測(cè)量S11，將顯示格式設(shè)置為史密斯原圖，調(diào)出光標(biāo)，調(diào)節(jié)光標(biāo)位置，使光標(biāo)落在在圓圖的短路點(diǎn)。③記錄此時(shí)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(shí)的駐波比值。將顯示格式設(shè)置為對(duì)數(shù)幅度，記錄下此時(shí)的（反射系數(shù)）值。（記錄數(shù)據(jù)時(shí)保持光標(biāo)位置始終不變）

第五十八頁(yè)，共96頁(yè)。微帶傳輸線測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟④將傳輸線模塊的終端接短路負(fù)載（找老師要）。將顯示格式設(shè)置為史密斯原圖，注意觀察光標(biāo)的位置（此時(shí)光標(biāo)所示頻率仍為②中的頻率），此時(shí)光標(biāo)應(yīng)在圓圖中開(kāi)路點(diǎn)附近。⑤調(diào)節(jié)光標(biāo)至圓圖中的開(kāi)路點(diǎn)，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(fù)載。將顯示格式設(shè)置為史密斯原圖，將光標(biāo)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)。

第五十九頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線開(kāi)路史密斯第六十頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線開(kāi)路對(duì)數(shù)幅度第六十一頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線開(kāi)路駐波比第六十二頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線短路史密斯(未調(diào)節(jié)頻率)第六十三頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線短路史密斯第六十四頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線短路對(duì)數(shù)幅度第六十五頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線短路駐波比第六十六頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線匹配對(duì)數(shù)幅度第六十七頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線匹配史密斯第六十八頁(yè)，共96頁(yè)。傳輸線匹配駐波比第六十九頁(yè)，共96頁(yè)。修改掃描點(diǎn)數(shù)第七十頁(yè)，共96頁(yè)。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容、系統(tǒng)簡(jiǎn)圖；步驟簡(jiǎn)述，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理，根據(jù)有關(guān)公式算出各測(cè)量值。完成思考題1.從圖1-3上分析，如果測(cè)量被測(cè)微波器件的2端口S參數(shù)，其內(nèi)部開(kāi)關(guān)將處于什么工作狀態(tài)？2.對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并思考為什么開(kāi)路負(fù)載時(shí)在短路點(diǎn)的光標(biāo)，在接上短路負(fù)載后會(huì)在開(kāi)路點(diǎn)附近？第七十一頁(yè)，共96頁(yè)。實(shí)驗(yàn)二微波元件特性參數(shù)測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆绽檬噶烤W(wǎng)絡(luò)分析儀掃頻測(cè)量微帶諧振器Q值的方法。學(xué)會(huì)使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量微波定向耦合器的特性參數(shù)。掌握使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試微波功率分配器傳輸特性的方法。第七十二頁(yè)，共96頁(yè)。微波諧振腔的Q值測(cè)量

品質(zhì)因素Q描述了諧振系統(tǒng)頻率選擇性的優(yōu)劣及電磁能量損耗程度本實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用掃頻功率傳輸法來(lái)測(cè)量微帶諧振器的Q值。功率傳輸法是根據(jù)諧振腔的功率傳輸特性來(lái)確定它的Q值。下圖表示測(cè)量諧振腔功率特性的方框圖。

匹配微波源待測(cè)諧振腔匹配微波功率檢測(cè)器P1P2第七十三頁(yè)，共96頁(yè)。微波諧振腔的Q值測(cè)量原理當(dāng)微波振蕩源的頻率逐漸改變時(shí)，由于諧振腔的特性，傳輸?shù)截?fù)載的功率將隨著改變，它與頻率的關(guān)系曲線如圖所示。根據(jù)功率傳輸法測(cè)量諧振腔的等效電路可推得，諧振腔兩端同時(shí)接有匹配微波源和匹配負(fù)載時(shí)的有載品質(zhì)因數(shù)為：第七十四頁(yè)，共96頁(yè)。微帶諧振器模塊第七十五頁(yè)，共96頁(yè)。微波定向耦合器定向耦合器是一種有方向性的微波功率分配器件，通常有波導(dǎo)、同軸線及微帶線等幾種類型。理想的定向耦合器一般為互易無(wú)損四口網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。定向耦合器包含主線和副線兩部分，在主線中傳輸?shù)奈⒉üβ式?jīng)過(guò)小孔或間隙等耦合機(jī)構(gòu)，將一部分功率耦合到副線中去，由于波的干涉和疊加，使功率僅沿副線中的一個(gè)方向傳輸（稱正方向），而在另一個(gè)方向幾乎沒(méi)有或極少功率傳輸（稱反方向）。第七十六頁(yè)，共96頁(yè)。微波定向耦合器的特性參數(shù)耦合度輸入至主線的功率（端口1輸入功率）與副線中正方向傳輸?shù)墓β剩ǘ丝?輸出功率）之比的對(duì)數(shù)稱為定向耦合器的耦合度C：

方向性用副線中正方向傳輸?shù)墓β剩ǘ丝?輸出功率）與反方向傳輸?shù)墓β剩ǘ丝?輸出功率）之比的對(duì)數(shù)來(lái)表示定向傳輸?shù)男阅?，稱為耦合器的方向性D：第七十七頁(yè)，共96頁(yè)。微波定向耦合器的特性參數(shù)隔離度有時(shí)，反映定向程度的指標(biāo)也可以用隔離度來(lái)表示。定義隔離度為輸入至主線的功率（端口1輸入功率）與副線中反方向傳輸?shù)墓β剩ǘ丝?輸出功率）之比的對(duì)數(shù)：

輸入輸出駐波比插入損耗工作頻帶第七十八頁(yè)，共96頁(yè)。微帶線定向耦合器模塊2134第七十九頁(yè)，共96頁(yè)。微帶線定向耦合器微帶線定向耦合器是由兩條等寬的平行耦合微帶線所構(gòu)成，耦合線長(zhǎng)是奇模和偶模波長(zhǎng)平均值的1/4，如圖所示。若信號(hào)從端口1輸入，則端口2和端口3將有輸出，端口4沒(méi)有輸出。由于耦合信號(hào)（端口2的輸出）的傳輸方向與輸入信號(hào)方向相反，故這種定向耦合器稱為反向定向耦合器。第八十頁(yè)，共96頁(yè)。微帶線定向耦合器的工作原理

定向耦合器為什么會(huì)有方向性呢？要具有方向性必須要有兩種以上的耦合因素起作用，使耦合到副線某一端口的能量能夠互相抵消。我們來(lái)看一段如圖所示的平行耦合傳輸線。當(dāng)導(dǎo)線1-3中有交變電流流過(guò)時(shí)，由于2-4線和1-3線互相靠近，故2-4線中便耦合有能量，此能量是既通過(guò)電場(chǎng)（以耦合電容表示）又通過(guò)磁場(chǎng)（以耦合電感表示）耦合過(guò)來(lái)的。通過(guò)Cm的耦合，在傳輸線2-4中引起的電流為Ic2及Ic4；同時(shí)由于的交變磁場(chǎng)的作用，在2-4線上感應(yīng)有電流IL。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電流IL的方向與I1的方向相反，如圖上所示。因此，若能量由端口1輸入，則耦合端口是2端口。而在4端口因?yàn)殡婑詈想娏髋c磁耦合電流的作用相反而能量互相抵消，故4端口是隔離端口。這樣，我們就定性地了解了耦合微帶線定向耦合器具有方向性的原理。

第八十一頁(yè)，共96頁(yè)。微波功率分配器在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)需要將信號(hào)源的功率分別饋送給若干個(gè)分支電路（負(fù)載），就是說(shuō)，進(jìn)行功率分配，實(shí)現(xiàn)這種功能的射頻器件就稱為功率分配器。由于功率分配器一般為滿足互易定理的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，所以功率分配器與合成器是等價(jià)的。

根據(jù)輸出功率的比例，微波功率分配器有等分功率與不等分功率兩類。大功率微波功率分配器采用同軸線結(jié)構(gòu)，中小功率微波功率分配器采用帶狀線或微帶線結(jié)構(gòu)。第八十二頁(yè)，共96頁(yè)。微波功率分配器的結(jié)構(gòu)功率分配器的具體結(jié)構(gòu)型式很多，最基本的就是下圖所示的采用阻抗變換段的兩路微帶功率分配器的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)分支臂長(zhǎng)都為，是完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，對(duì)稱性保證輸入功率將平均分配于兩個(gè)輸出端，得到同相同模的輸出。

第八十三頁(yè)，共96頁(yè)。微波功率分配器模塊RZ01Z01Z0Z0Z0第八十四頁(yè)，共96頁(yè)。微波功率分配器的工作原理兩分支臂之間接有隔離電阻R，是為了保證兩個(gè)輸出端口的隔離。當(dāng)兩個(gè)輸出端口均為良好匹配時(shí)，對(duì)稱性保證各個(gè)傳輸支路是同電位的，故無(wú)電流通過(guò)隔離電阻，隔離電阻上無(wú)功率損耗。但當(dāng)其中一輸出端失配，致使有反射波折回，則此反射功率將分拆開(kāi)：一部分經(jīng)過(guò)隔離電阻到達(dá)另一輸出端；另一部分沿自己支路反射回輸入端，然后又反射回來(lái)，沿另一支路到達(dá)另一輸出端。如果隔離電阻尺寸很小而可視為集總元件時(shí)，則它的電長(zhǎng)度可近似地認(rèn)為是零。由于各支路的長(zhǎng)度為，電長(zhǎng)度在中心頻率時(shí)為，因而往返二次的電長(zhǎng)度是。因此到達(dá)另一輸出端的兩部分信號(hào)是反相的?？梢宰C明，只要適當(dāng)選擇隔離電阻和支線的特征阻抗值，就可以使這兩部分信號(hào)幅度相等，因而彼此相消。這就是利用隔離電阻R達(dá)到各分支端口之間的隔離的原理。

第八十五頁(yè)，共96頁(yè)。微波功率分配器的特性參數(shù)工作頻帶插入損耗各端口幅度偏差各端口隔離度第八十六頁(yè)，共96頁(yè)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容微帶諧振器品質(zhì)因數(shù)的掃頻測(cè)量實(shí)驗(yàn)使用矢網(wǎng)AV3620掃頻測(cè)量微帶諧振器的Q值。微波定向耦合器實(shí)驗(yàn)使用矢網(wǎng)AV3620測(cè)量微帶定向耦合器的特性參數(shù)。

微波功率分配器實(shí)驗(yàn)

利用矢網(wǎng)AV3620測(cè)量功率分配器的傳輸頻率響度特性。根據(jù)測(cè)量所得的數(shù)據(jù)計(jì)算出功率分配器的插入損耗、各端口幅度偏差、各端口隔離度等特性參數(shù)。第八十七頁(yè)，共96頁(yè)。1.微帶諧振器Q值的掃頻測(cè)量實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀AV3620掃頻測(cè)試微帶諧振器的散射參數(shù)S21來(lái)得到其Q值

第八十八頁(yè)，共96頁(yè)。微帶諧振器Q值的掃頻測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟步驟一調(diào)用誤差校準(zhǔn)后的系統(tǒng)狀態(tài)步驟二選擇測(cè)量頻率與功率參數(shù)步驟三連接待測(cè)件并進(jìn)行測(cè)量

測(cè)量設(shè)置選擇為測(cè)量微帶諧振器模塊的S21參數(shù)的對(duì)數(shù)幅度，記下S21幅度值最大點(diǎn)的頻率f0，即為微帶諧振器的諧振頻率f0

，還要記下在f0點(diǎn)處的S21幅度值，這個(gè)值即為微帶諧振器在諧振頻率f0處的插入衰減。然后將光標(biāo)從諧振頻率f0開(kāi)始向兩邊移動(dòng)，記下衰減量比小3dB點(diǎn)處的頻率分別為f1

和f2

。步驟四進(jìn)行計(jì)算步驟五Q值的自動(dòng)測(cè)量第八十九頁(yè)，共96頁(yè)。2.微波定向耦合器實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用矢網(wǎng)AV3620測(cè)量微波定向耦合器的S參數(shù)來(lái)了解定向耦合器的特性參數(shù)

第九十頁(yè)，共96頁(yè)。微波定向耦合器實(shí)驗(yàn)步驟步驟一調(diào)用誤差校準(zhǔn)后的系統(tǒng)狀態(tài)步驟二選擇測(cè)量頻率與功率參數(shù)步驟三連接微波定向耦合器測(cè)量耦合特性采用對(duì)數(shù)幅度模式，觀察數(shù)據(jù)S21的軌跡，找出其在設(shè)置頻率范圍內(nèi)的最大值，即為耦合器的耦合度，此時(shí)的頻率值為耦合器的中心頻率；選擇S12測(cè)量，觀察數(shù)據(jù)S12的軌跡及與S21的關(guān)系；選擇S11和S22測(cè)量，采用SWR模式，其值分別為耦合