微波技术基础实验

微波技术基础实验柯珺雄电信1305班U201313587实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量一.实验目的1.学习矢量网络分析仪的基本工作原理；2.初步掌握AV36580矢量网络分析仪的操作使用方法；3.掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数；4.通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。二.实验内容1.矢量网络分析仪操作实验（1）初步运用矢量网络分析仪AV36580，熟悉各按键功能和使用方法（2）以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪AV36580测量微波电路的S参数。2.微带传输线测量实验（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波长传输线在开路、短路、匹配负载情况下的频率、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。三.系统简图1.矢量网络分析仪的构成2.矢量网络分析仪的基本操作3.微波传输线的工作特性网络分析仪AV3658012RF带通滤波器网络分析仪AV3658012微带传输线四.实验步骤及现象1.矢量网络分析仪操作实验步骤一：调用误差校准后的系统状态步骤二：选择测量频率与功率参数（起始频率600MHz、终止频率1800MHz、功率电平设置为-10dBm）步骤三：连接待测件并测量其S参数步骤四：设置显示方式步骤五：设置光标的使用2.微带传输线测量实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数（起始频率100MHz、终止频率400MHz、功率电平设置为-25dBm）步骤三连接待测件并测量其S参数①按照装置图将微带传输线模块连接到网络分析仪上；②将传输线模块另一端接上转接头并空载，此时，传输线终端呈开路。选择测量S11，将显示格式设置为SMITHCHART，调出光标，调节光标位置，使光标落在在圆图的短路点。③记录此时的频率和输入阻抗。然后将显示格式设置为SWR，记录下此时的驻波比值。将显示格式设置为LOGMAG，记录下此时的（反射系数）值。（记录数据时保持光标位置始终不变）④将短路/匹配负载模块接在转接头上，将拨码开关的拨码2拨到“ON”端（拨码1不起控制作用，在任意一端都可以），此时，短路/匹配负载模块处于短路状态，因此传输线终端呈短路。将显示格式设置为SMITHCHART，注意观察光标的位置（此时光标所示频率仍为②中的频率），此时光标应在圆图中开路点附近。⑤调节光标至圆图中的开路点，按照③中所示方法和步骤记录数据。⑥将传输线模块另一端接上匹配负载。将显示格式设置为SMITHCHART，将光标调节至最靠近圆图圆心的位置。⑦按照③中方法和步骤记录数据。五.数据记录及处理1.矢量网络分析仪操作实验（1）带通滤波器S11驻波比S11在1.15350GHz频率点处的驻波比为1.244。（2）带通滤波器S22驻波比带通滤波器S22在1.15350GHz频率点处的驻波比为1.160（3）s21max=-4.096dB（4）s21min=-51.290dB（5）s12max=-4.136dB（6）s12min=-51.166dB(7)带通滤波器4通道同时显示2.微带传输线测量实验（1）传输线开路史密斯（2）传输线开路对数幅度（3）传输线开路驻波比（4）传输线短传输线短路史密斯（5）传输线短路对数幅度（6）传输线短路驻波比（7）传输线匹配史密斯（8）传输线匹配对数幅度（9）传输线匹配驻波比根据实验二的数据作表格得：传输线状态开路点短路点匹配负载频率301.355MHz301.355MHz304.915MHz实部2.006kΩ1160Ω49.483Ω虚部0.427965Ω360.970Ω1.198Ω驻波比25.50621.0921.025反射系数-0。745dB-0.800dB-38.138dB六.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？图1-3AV3620型矢网整机内部结构框图答：左边开关接（S11,S21），右边开关接（S22，S12）。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？答：因为四分之一波长的传输线具有阻抗变换的特性，将开路负载接上短路负载后，短路负载和开路负载阻抗特性相差四分之一波长，因此开路和短路状态会互换。七.实验小结通过本次实验，我掌握了有关AV36580的基本操作，对四分之一传输线特性有了更加深刻的了解。我深刻的感受到在做实验之前一定要对基础原理有清楚地认识才能对所看到的实验现象作出解释，实验中要合理的按照要求步骤操作仪器，必要时反复重复当前步骤来得到得到精确的结果。最后感谢老师的悉心指导！