哈工大微波技术实验报告材料 - 图文

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微波技术 实验报告

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： 实验时间： 2014年12月18日

哈尔滨工业大学

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目录

实验一 短路线、开路线、匹配负载S参量的测量------------------------------3

实验二 定向耦合器特性的测量------------------------------------------------------6

实验三 功率衰减器特性的测量-----------------------------------------------------11

实验四 功率分配器特性的测量-----------------------------------------------------14 附录一 RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19

附录二 射频电路基本常用单位------------------------------------------------------23 实验总结------------------------------------------------------------------------------------24

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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，例如[Y]、[Z]，电压驻波比及反射损耗等。 a1 a2

S11 S12 S21 S22 b1 b2

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：

b1=S11a1+S12a2

b2=S21a1+S22a2 (1-1)

写成矩阵形式： ?b1??S11S12??a1?????????b2????S21S22????a2?? (1-2) ?式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为

b1 S11=a1a2?0 “2”端口外接匹配负载时，

“1”端口的反射系数

b2 S21=a1a2?0 “2”端口外接匹配负载时，

“1”端口至“2”端口的传输系数

b1 S12=a2a1?0 “1”端口外接匹配负载时，

“2”端口至“1”端口的传输系数

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b2 S22=a2a1?0 “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。

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 Return Loss?-1db MOD-1B SHORT 短路传输线 50-500MHz Return Loss?-1db MOD-1C THRU 50-500MHz Return Loss?-15db ?50微带线 Insertion Loss?-0.5db 3 RF2000测量主机：一台 4 PC机一台，BNC连接线若干

四、实验内容及步骤

（一）开路线（MOD-1A）的S11测量

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（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”，第二行显示为“---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（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：

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