2021年微波技术实验指导书.pdf

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1、资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档微波技术试验报告姓名:学号:指导教师:秦 月 梅时间:精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 1 页,共 19 页资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档实验一短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量一、实验目的1、通过对短路线、开路线的S 参量 S11的测量,了解传输线开路、短路的特性。2、通过对匹配负载的S参量 S11及 S21的测量,了解微带线的特性。二、实验原理S 参量网络参量有多种,如阻抗参量 Z,导纳参量 Y,散射参量 S等。微波频段通常采用S参量,因为它不仅容易测量,而且通过计算可以转换成其他参量,例

2、如Y、Z,电压驻波比及反射损耗等。一个二端口微波元件用二端口网络来表示,如图1-1 所示。图中,a1,a2分别为网络端口“”和端口“”的向内的入射波;1,2分别为端口“”和端口“2”向外的反射波。对于线性网络,可用线性代数方程表示。b1=S11a1+S12a2(1-1)b2=S21a1+S22a2写成矩阵形式:aaSSSSbb212212211121(1-2)式中 S11,S12,S21,S22组成 S参量,它们的物理意义分别为S11=11ab02a“2”端口外接匹配负载时,“1”端口的反射系数S21=12ab02a“2”端口外接匹配负载时,“1”端口至“2”端口的传输系数S12=21ab01

3、a“1”端口外接匹配负载时,“2”端口至“1”端口的传输系数S22=22ab01a“2”端口外接匹配负载时,“1”端口的反射系数对于多端口网络,S参量可按上述方法同样定义,对于互易二端口网络,S12=S21,则仅有三个独立参量。精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 2 页,共 19 页文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3

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10、 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档三、实验仪器及装置图1 模组编号:RF2KM1-1A(OPTN/SHORT/THRU CAL KIT)2 模组内容:代号名称说明适用频率范围主要特性MOD-1A OPEN 开路传输线50-500MHz Ruturn Loss-1db MOD-1B SHORT 短路传输线50-500MHz Ruturn Loss-1db MOD-1C THRU 50微带线50-500MHz Ruturn Loss-15db Intretion Loss-0.5db 3 RF2000 测量主机:一台4 PC 机一台,

11、BNC 连接线若干四、实验内容及步骤(一)开路线(MOD-1A)的 S11测量(1)将 RF2000 与 PC 机通过 RS232 连接,接好 RF2000 电源,开机。启动 SCOPE2000软件(2)将模块 RF2KM1-1A的开路端口,即P1端口,与 RF2000 主机的 SWEEP/CW1 OUT 端口通过连接线连在一起。模块接好以后,在 RF2000 主机的面板上找到“BAND”键,按“BAND”把频段选到299-540MHz 的频段(BAND 3 频率范围为300-500MHz),按 REM键进行连接,当 RF2000 的 LCD 画面第一行显示为“SWEEP!MHz”,第二行显示

12、为“-db 299-540”时,此时软件界面显示的为开路状态下300MHz-500MHz时的 S11曲线图(如果此时软件界面显示的为S21曲线图,可通过软件界面下方的S11/S21按键进行选择)软件显示如图:精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 3 页,共 19 页文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1

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19、0J1 ZS8I9L6I2V9资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档(3)在曲线图中任意选取九个点,记录下每个点的频率和它所对应的S11的 dB 值,并在坐标纸上利用所取的点大致画出S11曲线图(在软件界面用鼠标左键单击即可完成取点)。(二)短路线(MOD-1B)的 S11测量(1)将RF2KM1-1A模块的短路端口,即P2通过BNC连接线与RF2000 的SWEEP/CW1 OUT 端子相连,频率的频段选择不变。(2)此时软件界面显示的为短路状态下300MHz-500MHz时 S11的曲线图同样,若此时软件显示为S22,可通过 S11/S22进行选择。(3)在曲线图中任意选取九个点

20、,记录下每个点的频率和它所对应的S11的 dB 值,并在坐标纸上利用所取的点大致画出S11曲线图(在软件界面用鼠标左键单击即可完成取点)。(三)匹配负载(MOD-1C)的 S11及 S22的测量(1)将模块 RF2KM1-1A 的 P3端子通过 BNC 连接线与 RF2000 主机的 SWEEP/CW1 OUT 端子连接,将模块的P4端子与RF2000 主机的RF-IN端子连接,频段仍为BAND3(300MHz-500MHz)。(2)此时软件界面显示的是匹配负载状态下300MHz-500MHz时的 S11的曲线图,如图所示。按S11/S21可以切换S11/S21曲线图。精品w o r d 学习

21、资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 4 页,共 19 页文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z

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28、出S11和 S21的曲线图(在软件界面用鼠标左键单击即可完成取点)。注:在测试过程中,DOD-1A,MOD-1B的 S11范围为 05db,MOD-1C 的 S11-8db,S21=02db 精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 5 页,共 19 页文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I

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31、6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L

32、6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9

33、M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C

34、5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I

35、9L6I2V9资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档实验二 定向耦合器特性的测量一、实验目的1、通过对MOD-5A:叉路型定向耦合器的方向性,隔离度的测量,了解叉路型定向耦合器的特性。2、通过对 MOD-5B:平行线型定向耦合器的方向性,隔离度的测量,了解平行线型定向耦合器电路的特性。二、实验原理1、定向耦合器是微波测量和其他微波系统中的常用元件,更是近代扫频反射计的核心部件,因此,熟悉定向耦合器的特性,掌握其测量方法很重要。定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件,通常有波导、同轴线、带状线及微带线几种类型,定向耦合器包含主线和副线两部分,在主线中传播的微波功率通过小孔或间隙等耦

36、合元件,将一部分功率耦合到副线中的一个方向传输(称“耦合输出”),而在另一个方向几乎没有(或极小)功率传输(称“隔离输出”)。2、在本实验中,定向耦合器是个四端口网络结构(4port network),如图 31 所示。若信号输入端(Port-1,Input Port)的功率为 P1,信号传输端(Port-2,Transmission Port)的功率为 P2,信号耦合端(Port-3,Coupling Port)的功率为P3,而信号隔离端(Port-4,Isolation Port)的功率为 P4。若 P1、P2、P3、P4皆用毫瓦(mW)来表示,定向耦合器的四大参数,则可定义为:传输系数:

37、()10 log2/1TransmissionT dBPP耦合系数:()10 log3/1CouplingC dBPP隔离度:()10 log4/1IsolationI dBPP方向性:()()()DirectivityD dBI dBC dB3、主要技术参数:(1)隔离度 定向耦合器的隔离度定义为输入功率P入与隔离臂输出功率P隔之比的分贝数,记以KI,即KI=10lgPP隔入=10lg2421ba=20lgS1413-4式中 S14=S41为网络的互易性,S14代表波由 1 口向 4 口的传输系数。本实验中的功率的单位为dBm,所以隔离度的值为输入端(或传输端)与隔离端测得的功率的差值。(2

38、)方向性 方向性的定义是副通道中耦合臂和隔离臂输出功率之比的分贝数,记以 KD,即KD=10lgPP隔耦(dB)=20lgS13-20lg S143-5 本实验中测功率的单位均dBm,所以方向性的值为耦合端与隔离端测得的精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 6 页,共 19 页文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6

39、J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6

40、I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M

41、9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5

42、Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9

43、L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS

44、9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3

45、C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档功率的差值。由定义知道,耦合到副通道中隔离臂的功率愈小,则方向性愈高。通常希望定向耦合器的方向性愈高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔离度均为无穷大(因 P 隔=0)。三、实验仪器及装置1、模组编号:RF2KM5-1A(L-C BRANCH LINE COUPLER)RF2KM5-2A(PARALLEL LINE COUPLER)2、模组内容:代号名称/说明适用频率范围主要特性MOD-5A L-C BRANCH LINE COUPLER 叉路型定向耦合器40050MHz Return Loss-13dB T

46、ransmission-2dB Coupling-11dB Isolation-13dB 代号名称/说明适用频率范围主要特性MOD-5B PARALLEL LINE COUPLER 平行线型定向耦合器75050MHz Return Loss-12dB Transmission-1.5dB Coupling-10dB Isolation-14dB 3、RF2000测量主机:一台4、PC机:一台5、连接线若干,50匹配端子 2 个四、实验内容及步骤注:在以下实验中,信号从P1端输入,P2为传输端,P3为耦合端,P4为隔离端(一)MOD-5A 的 P1端子的 S11的测量1、将 RF2000 主机通

47、过 RS232与 PC 机相联接,接好 RF2000电源,开机,并启动 SCOPE2000软件。2、将模块 MOD-5A 的 P1端口与 RF2000主机的 SWEEP/CW1 OUT 端口通过连接线连在一起,将P2,P3,P4端口分别与 50匹配端子相连。模块接好以后,在RF2000 主机的面板上找到“BAND”键,按“BAND”把频段选到299-540MHz 的频段(BAND3,频率范围为 300-500MHz),按 REM 键进行连接,当 RF2000的 LCD 画面第一行显示为“SWEEP!MHz”,第二行显示为“-db 299-540”时,此时软件界面显示的为叉路型定向耦合器在300

48、MHz-500MHz 的S11曲线图(如果此时软件界面显示的为S21曲线图,可通过软件界面下方的S11/S21按键进行选择)。3、在曲线图中任意选取九个点,记录下每个点的频率和它所对应的S11的 dB 值。精品w o r d 学习资料 可编辑资料-精心整理-欢迎下载-第 7 页,共 19 页文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 Z

49、S8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编

50、码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4 HW3C5Z6J10J1 ZS8I9L6I2V9文档编码:CS9M9Q3P7N4

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