哈工大微波技术实验报告

Harbin Institute of Technology 微波技术 试验报告 院 系 电子与信息工程学院 班 级 姓 名 学 号 同组成员 指导老师 试验时间 2014年12月18日 哈尔滨工业高校 书目 试验一 短路途、开路途、匹配负载S参量的测量------------------------------3 试验二 定向耦合器特性的测量------------------------------------------------------6 试验三 功率衰减器特性的测量-----------------------------------------------------11 试验四 功率安排器特性的测量-----------------------------------------------------14 附录一 RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19 附录二 射频电路基本常用单位------------------------------------------------------23 试验总结------------------------------------------------------------------------------------24 试验一 短路途、开路途、匹配负载S参量的测量 一、试验目的 1、通过对短路途、开路途的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、试验原理 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。微波频段通常采纳[S]参量，因为它不仅简洁测量，而且通过计算可以转换成其他参量，例如[Y]、[Z]，电压驻波比及反射损耗等。 图1-1 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“１”和端口“２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2分别为端口“１”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 b1S11a1S12a2 b2S21a1S22a2 1-1 写成矩阵形式 1-2 式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为 S11 “2”端口外接匹配负载时， “1”端口的反射系数 S21 “2”端口外接匹配负载时， “1”端口至“2”端口的传输系数 S12 “1”端口外接匹配负载时， “2”端口至“1”端口的传输系数 S22 “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，S12S21,则仅有三个独立参量。 三、试验仪器及装置图 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 Return Loss-1db MOD-1B SHORT 短路传输线 50-500MHz Return Loss-1db MOD-1C THRU 50微带线 50-500MHz Return Loss-15db Insertion Loss-0.5db 3 RF2000测量主机一台 4 PC机一台，BNC连接线若干 四、试验内容及步骤 （一）开路途（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，软件界面如图所示。 （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”，其次行显示为“---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（假如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 （3）在曲线图中随意选取九个点，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）短路途（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S21,可通过S11/S21进行选择。 （3）在曲线图中随意选取九个点，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）。 （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