微波技术基础第一次实验资料下载.pdf

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将功率电平设置为-10dBm。

3）连接待测器件测量S参数。

按照装置图连接待测器件；

测量待测器件的S参数：

按【测量】选择正向传输测量S21；

按【光标】调出可移动光标，光标位置的读数位于屏幕右上角；

按【格式】相位：

测量待测器件插入相位响应，即S21的相位；

按【格式】对数幅度：

选择对数dB形式测量S21的幅值；

按【搜索】最小值：

测量待测器件的正向插入损耗，读出此时光标的读数，为待测器件的最小正向插入损耗；

观察此时的曲线与S21曲线的关系；

测量待测器件的反向插入损耗，读出此时的读数，为待测器件的最小反向插入损耗。

观察与最小正向插入损耗的关系；

按【搜索】最大值：

测量待测器件的反向插入损耗，读出此时读数，为待测器件的最大反向插入损耗。

观察与最大正向插入损耗的关系；

按【测量】选择正向反射测量S11；

选择对数dB形式测量S11的幅值；

按【格式】驻波比：

选择以驻波比形式测量S11的幅值；

按【格式】史密斯圆图：

选择以史密斯圆图的形式测量S11；

按【测量】选择正向反射测量S22；

选择对数dB形式测量S22的幅值；

选择以驻波比形式测量S22的幅值；

选择以史密斯圆图的形式测量S22。

4）设置显示方式。

同一图形上同时观察两个通道：

按【通道】用鼠标选择通道1和通道2，可同时观察通道1和通道2；

按【通道1】选择控制1通道，这时可以设置1通道的测量参数；

按【通道2】选择控制2通道，这时可以设置2通道的测量参数。

两个图形上同时观察两个通道：

按【显示】用鼠标选择两窗口：

屏幕上半部分显示通道1，下半部分显示通道2；

按【通道1】选择控制1通道，这时可以设置1通道的测量参数；

四个通道同时显示：

按【显示】用鼠标选择四窗口，选择测量设置，然后通过选择设置A设置D中的一项，来得到所需的显示方式。

5）设置光标的使用。

【光标】键在屏幕上显示了一个可动的激活的光标，它对每条通道的一系列菜单进行访问，对于一个通道最多可控制9个显示光标。

用光标可获得测量值读数。

按【光标】1：

显示光标1，再按2、3：

显示光标2、3，每个光标对应的读数位于图形右上方。

按关闭光标全部关闭：

关闭所有的光标。

使用德尔塔（）光标。

这是一种关联模式，其光标值标出了激活光标的位置与参考的德尔塔光标的关系。

可以通过定义九个光标中的一个为德尔塔参考，来打开德尔塔模式。

按光标1，【光标】光标属性光标：

使光标1成为参考光标；

移动光标1到希望参考的任意点；

按光标2：

参考光标1，将光标2移到要测量的任何位置，这时显示的读数为以光标1的读数为参考值的相对读数；

按光标2，【光标】光标属性光标：

将光标2改为参考光标。

实验实验结果：

结果：

测量S21相位：

以对数dB为单位的S21幅值：

测量待测器件的最小正向插入损耗：

测量待测器件的最大正向插入损耗：

以对数dB为单位的S11幅值：

S11的驻波比：

S11的史密斯圆图：

以对数dB为单位测量S22的幅值：

S22驻波比：

S22史密斯圆图：

两个图形观察两个通道：

2.2.微带传输线微带传输线测量测量实验实验1）使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数2）测量1/4波长传输线在不同负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数3）观察1/4波长传输线的阻抗变换特性系统简图系统简图实验步骤实验步骤：

设置起始频率为100M；

设置终止频率为400M。

将功率电平设置为25dBm。

3）连接待测器件进行测量。

按照装置图将微带传输线模块链接到网络分析仪上；

将传输线模块另一端接上转接头并空载，此时ZL，传输线终端呈开路。

选择测量S11，将显示格式设置为史密斯圆图，调出光标，调节光标位置，使光标落在在圆图的短路点；

记录此时的频率和输入阻抗。

然后将显示格式设置为驻波比，记录下此时的驻波比值。

将显示格式设置为对数幅度，记录下此时的S11（反射系数）值。

（记录数据时保持光标位置始终不变）；

用钥匙将传输线模块的另一段短接，使其短路。

将显示格式设置为史密斯圆图，注意观察光标的位置（此时光标所示频率仍为中的频率），此时光标应在圆图中开路点附近；

调节光标至圆图中的开路点，按照中所示方法和步骤记录数据；

将传输线模块另一端接上匹配负载。

将显示格式设置为史密斯圆图，将光标调节至最靠近圆图圆心的位置；

按照中方法和步骤记录数据。

1）终端开路状态终端开路状态下的史密斯圆图，记录频率和输入阻抗终端开路状态下的驻波比终端开路状态下的反射系数对数幅值2）终端短路状态终端短路状态下的史密斯圆图，记录频率和输入阻抗终端短路状态下的驻波比终端短路状态下的反射系数对数幅值3）负载匹配状态负载匹配状态下的史密斯圆图，记录频率及输入阻抗负载匹配状态下的驻波比负载匹配状态下的反射系数对数幅值各组实验数据结果汇表如下：

状态频率/MHz输入阻抗/S11/dB驻波比终端短路302.4141907+i238.785m-0.47636.983终端开路298.0001.250+i3.687m-0.42839.854匹配343.68748.458-i243.953m-46.4270.998数据处理数据处理及及实验结果验证：

实验结果验证：

当终端为短路状态时，阻抗点在开路点附近，所以此时输入阻抗的虚部近似为零，反射系数近似为1，根据公式11SWR=0.946，SWR=36.037，与37.123的测量值近似相等。

当终端为开路状态时，阻抗点在短路点附近，所以此时输入阻抗的实部近似为零，=0.951，SWR=39.816，与39.905的测量值近似相等。

当终端为匹配状态时，阻抗点在原点附近，所以此时输入阻抗应等于终端负载，SWR应为1，测量值SWR=1.008，=（SWR-1）/（SWR+1），=0.00398，测量值为0.00383，近似与理论值相等。

由此可总结出1/4波长的阻抗变换特性：

当负载为短路时，1/4波长处输入阻抗为无穷大；

当负载为开路时，1/4波长处输入阻抗为零；

当负载匹配时，输入阻抗值等于特性阻抗。

三三思考题思考题1.从图1-3上分析，如果测量被测微波器件的2端口S参数，其内部开关将处于什么工作状态？

答：

端口一开关接地，端口二开关接信号源。

2.对记录的数据进行分析，并思考为什么开路负载时在短路点的光标，在接上短路负载后会在开路点附近？

开路负载时，测的短路点，由传输线特性知道短路点是传输线上离负载1/4波长的点，所以接上短路负载后该点未移动，则此时传输线上距负载1/4波长的点即为开路点。

四四实验小结实验小结本次实验旨在让我们熟悉网络分析仪的基本操作和测量传输线特性的基本方法，我和组员在对结果的分析和计算后，验证了实验数据的正确性，并且总结出了传输线1/4波长的变换特性。

实验加深了我对传输线各个特殊状态下性质的理解，对理论课的学习有着很大的帮助。