标量网络分析仪的构成与电压驻波比的测量微波技术实验报告.docx

标量网络分析仪的构成与电压驻波比的测量微波技术实验报告 实验目的 了解标量网络分析仪的构成原理； 了解标量网络分析仪的组建及测试方法； 掌握电压驻波比、回波损耗等概念； 实验原理 网络分析仪可以分成标量网络分析仪和矢量网络分析仪。矢量网络分析仪主要用来测试如频响、增益、插损、带外抑制、、S参数（包括幅值和相位）、阻抗、插入相移、群延时等指标；而标量网络分析仪则只能测试上述指标中与相位无关的参数。 高频器件反射与传输特性 图1-1 高频器件反射、传输特性 如图4-1所示为高频器件的反射与传输特性。网络分析仪上通常有1个输出端口，该端口可以通过内部信号源或外接信号源输出射频信号。 由频谱仪构成的标量网络分析仪 图1-2 由频谱分析仪构成的标量网络分析仪 关键参数指标及其含义 若已知输入功率与反射功率（通过频谱仪读出且单位为）， 根据公式(4-1)，即可算出回波损耗 （式4-1） 根据公式（4-2），即可算出被测负载的反射系数 （式4-2） 从而根据公式（4-3），算出电压驻波比 （式4-3） 举例：若=0且频谱仪读数-13.979，则=13.979，=1.5， 实验内容 实验设备: 项次 设备名称 数量 备注 1 双端开路匹配模块 1块 无源实验箱 2 λ/4传输线阻抗变换模块 1块 无源实验箱 3 双端短路匹配模块 1台 频谱分析仪 4 反射电桥 1块 5 射频连接线 3条 6 标准50Ω负载，开路、短路器 各1个 图1-3 匹配网络测试框图 （1）λ/4传输线阻抗变换模块的测量：如图4-3所示，反射电桥的输出端接上λ/4传输线阻抗变换模块。将频谱分析仪的频率测试范围设定在2.01G-2.025GHz范围， 记录测量结果。测试模组方框图如图4-4所示: 图1-4 λ/4传输线阻抗变换模块驻波比测量框图 (2) 双端短路匹配网络模块的测量：如图4-3所示，反射电桥的输出端接上λ/4传输线阻抗变换模块。将频谱分析仪的频率测试范围设定在2.01G-2.025GHz范围， 记录测量结果。 图1-5 双端短路匹配网络 (4) 双端开路匹配网络模块的测量：如图4-3所示，反射电桥的输出端接上λ/4传输线阻抗变换模块。将频谱分析仪的频率测试范围设定在2.01G-2.025GHz范围， 记录测量结果。 图1-6 双端开路匹配网络 实验步骤： 1、频谱仪校准 将频谱仪的输入与输出端进行短接，按下Source键，打开跟踪源，选择归一化选项，按下打开。 2、频谱仪设置 将频谱仪与计算机通过USB进行连接； 打开网络分析NetAnalyzer软件，在设置窗口中选择硬件连接，检测仪器，选择确定； 设置频谱仪的开始频率为2.01GHz，结束频率为2.025GHz，T.G功率为0dBm，如下图： 3、插损校正 插损P2的校准 按示意图连线，频谱仪的输出OUTPUT接反射电桥的输入端口，反射电桥的输出接频谱仪的输入INPUT，反射电桥的反射端口接50标准负载，确定完成。 插损P3的校准 按示意图连线，频谱仪的输出OUTPUT接反射电桥的输出端口，反射电桥的反射端口接频谱仪的输入INPUT，反射电桥的输入接50标准负载，确定完成。 4、端口校正 OPEN 按示意图连线，频谱仪的输出OUTPUT接反射电桥的输入端口，反射电桥的反射端口接频谱仪的输入INPUT，反射电桥的输出接开路器，确定完成。 SHORT 同上连线，确定完成。 LOAD 同上连线，确定完成。 硬件测量的结果建议如下为合格 λ/4阻抗变换模块、双端开路模块、双端短路模块在2010~2025MHz频段内 回波损耗RL≥13.979dB 即 ≤1.5 实验思考题 1. 结合网络分析仪的构成原理，简单叙述如何利用频谱分析仪构成标量网分析仪。