微波技術(shù)實驗指導(dǎo)書模板

1、.耦合系數(shù)：隔離度：方向性：3、主要技術(shù)參數(shù)：1隔離度 定向耦合器的隔離度定義為輸入功率P入與隔離臂輸出功率P隔之比的分貝數(shù),記以KI,即KI=10lg=10lg=20lg 3-4式中S14=S41為網(wǎng)絡(luò)的互易性,S14代表波由1口向4口的傳輸系數(shù)。本實驗中的功率的單位為dBm,所以隔離度的值為輸入端或傳輸端與隔離端測得的功率的差值。2方向性 方向性的定義是副通道中耦合臂和隔離臂輸出功率之比的分貝數(shù),記以KD,即 KD=10lgdB=20lg -20lg 3-5本實驗中測功率的單位均dBm,所以方向性的值為耦合端與隔離端測得的功率的差值。由定義知道,耦合到副通道中隔離臂的功率愈小,則方向性愈高

2、。通常希望定向耦合器的方向性愈高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔離度均為無窮大因P隔=0。三、實驗儀器及裝置1、模組編號：RF2KM5-1A L-C BRANCH LINE COUPLER RF2KM5-2A PARALLEL LINE COUPLER2、模組內(nèi)容：代號名稱/說明適用頻率范圍主要特性MOD-5AL-C BRANCH LINE COUPLER叉路型定向耦合器40050MHzReturn Loss-13dBTransmission-2dBCoupling-11dBIsolation-13dB代號名稱/說明適用頻率范圍主要特性MOD-5BPARALLEL LINE COUPLER平行

3、線型定向耦合器75050MHzReturn Loss-12dBTransmission-1.5dBCoupling-10dBIsolation-14dB3、RF2000測量主機：一臺4、PC機：一臺5、連接線若干,50匹配端子2個四、實驗內(nèi)容及步驟注：在以下實驗中,信號從P1端輸入,P2為傳輸端,P3為耦合端,P4為隔離端一MOD-5A的P1端子的S11的測量 1、將RF2000主機通過RS232與PC機相聯(lián)接,接好RF2000電源,開機,并啟動SCOPE2000軟件。 2、將模塊MOD-5A的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,將P2,P3,P4端口

4、分別與50匹配端子相連。模塊接好以后,在RF2000主機的面板上找到BAND鍵,按BAND把頻段選到299-540MHz的頻段BAND3,頻率范圍為300-500MHz,按REM鍵進行連接,當(dāng)RF2000的LCD畫面第一行顯示為SWEEP ! MHz,第二行顯示為db 299-540時,此時軟件界面顯示的為叉路型定向耦合器在300MHz-500MHz的S11曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S21曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。 3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S11的dB值。 二MOD-5A的P1及P2端子的S21的測量 1、將模塊MOD-5A

5、的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,P2端子通過連接線與RF2000的RF-IN端口相連,P3,P4端口分別與50匹配端子相連,頻帶選擇不變。 2、過幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時顯示的為支線型定向耦合器在300MHz-500MHz時P1與P2端子的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值。三MOD-5A的P1及P3端子的S21的測量1、將模塊MOD-5A的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通

6、過連接線連在一起,P3端子通過連接線與RF2000的RF-IN端口相連,P2,P4端口分別與50匹配端子相連,頻帶選擇不變。2、過幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時顯示的為支線型定向耦合器在300MHz-500MHz時P1與P3端子的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值。四MOD-5A的P1及P4端子的S21的測量1、將模塊MOD-5A的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,P4端子通過連接線與RF2000的RF-I

7、N端口相連,P2,P3端口分別與50匹配端子相連,頻帶選擇不變。2、過幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時顯示的為支線型定向耦合器在300MHz-500MHz時P1與P4端子的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值。注：在以下的實驗中,信號從P1端輸入,P2為耦合端,P3為傳輸端,P4為隔離端。五MOD-5B的S11的測量1、將模塊MOD-5B的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,將P2,P3,P4端口分別與50匹配端

8、子相連。2、模塊接好以后,在RF2000主機的面板上找到BAND鍵,按BAND把頻段選到599-998MHz的頻段BAND4,按REM鍵進行連接,當(dāng)RF2000的LCD畫面第一行顯示為SWEEP ! MHz,第二行顯示為db 599-998時,此時軟件界面顯示的為叉路型定向耦合器在599MHz-1000MHz的S11曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S21曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S11的dB值。六MOD-5B的P1及P2端子的S21的測量1、將模塊MOD-5B的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1

9、 OUT端口通過連接線連在一起,P2端子通過連接線與RF2000的RF-IN端口相連,P3,P4端口分別與50匹配端子相連,頻帶選擇不變。2、過幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時顯示的為支線型定向耦合器在300MHz-500MHz時P1與P2端子的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值。七MOD-5B的P1及P3端子的S21的測量1、將模塊MOD-5B的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,P3端子通過連接線與RF20

10、00的RF-IN端口相連,P2,P4端口分別與50匹配端子相連,頻帶選擇不變。2、過幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時顯示的為支線型定向耦合器在300MHz-500MHz時P1與P2端子的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值。八MOD-5B的P1及P4端子的S21的測量1、將模塊MOD-5B的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,P4端子通過連接線與RF2000的RF-IN端口相連,P2,P3端口分別與50匹配端子相

11、連,頻帶選擇不變。2、過幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時顯示的為支線型定向耦合器在300MHz-500MHz時P1與P2端子的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值。五、數(shù)據(jù)處理根據(jù)公式3-4和3-5以及所測得的S參量計算隔離度和方向性。實驗三 功率衰減器特性的測量 一 實驗?zāi)康?、了解功率衰減器的原理。 2、通過對MOD-3A：型功率衰減器的S11及S21的測量,以了解型功率衰減電路的特性。 3、通過對 MOD-3B：T性功率衰減器的S11及S21的測量

12、,以了解T型功率衰減電路的特性。二 實驗原理 1、功率衰減器原理功率衰減器是雙端口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖2-1所示。其信號輸入端的功率為P1,而其輸出端的功率為P2。若P1、P2以毫瓦分貝dBm來表示,且衰減器之功率衰減量為AdB,則兩端功率間的關(guān)系,可寫成：P2 = P1 AdB 2-1亦即 2-2 功率衰減器 Port-1P1Port-2P2圖2-12、固定型功率衰減器 這種電路僅由電阻構(gòu)成,按結(jié)構(gòu)可分成T形 及形,如圖2-2所示：RSRSRp2pRp1pZ1Z2Z1Z2RS1RS2Rpp圖2-2a T型功率衰減器 型功率衰減器其中Z1、Z2即是電路輸入/ 輸出端的特性阻抗。根據(jù)電路兩端使用的阻抗

13、不同,可分為同阻抗式、異阻抗式。A、 同阻抗式 三 實驗儀器及裝置 1、模組編號：RF2KM3-1AATTENUATOR 2、模組內(nèi)容：代號名稱/說明適用頻率范圍主要特性MOD-3A-TYPE 10db ATTENUATOR型功率衰減器50-1000MHz回波損耗：-12db插入損耗：-100.5dbMOD-3BT-TYPE 10db ATTENUATORT型功率衰減器50-1000MHz回波損耗：-12db插入損耗：-100.5db3、RF2000測量主機：一臺 4、PC機：一臺,連接線若干四 實驗內(nèi)容及步驟 一MOD-3A的S11的測量 1、將RF2000主機通過RS232與PC機相聯(lián)接,

14、接好RF2000電源,開機,并啟動SCOPE2000軟件。 2、將模塊MOD-3A的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,將P2端口與50匹配端子相連。模塊接好以后,在RF2000主機的面板上找到BAND鍵,按BAND把頻段選到299-540MHz的頻段BAND3,頻率范圍為300-500MHz,按REM鍵進行連接,當(dāng)RF2000的LCD畫面第一行顯示為SWEEP ! MHz,第二行顯示為db 299-540時,此時軟件界面顯示的為型功率衰減器的S11曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S21曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇3、在曲線圖中

15、任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S11的dB值,并在坐標(biāo)紙上利用所取的點大致畫出S11曲線圖在軟件界面用鼠標(biāo)左鍵單擊即可完成取點。 二MOD-3A的S21的測量 1、模塊MOD-3A的P1端口仍與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線保持連接,將P2端口的50的匹配端子去掉,并將P2端口與RF2000的RF-IN端子通過連接線相連,頻段選擇仍為BAND3300MHz-500MHz。 2、等待幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時軟件界面顯示的為型功率衰減器300MHz-500MHz時的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11

16、/S21按鍵進行選擇。 3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值,并在坐標(biāo)紙上利用所取的點大致畫出S21曲線圖。 三MOD-3B的S11的測量 1、將模塊MOD-B的P3端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,將P4端口與50匹配端子相連,頻段不變,仍為BAND3300MHz-500MHz。2、等待幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時軟件界面顯示的為T型功率衰減器300MHz-500MHz的S11曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S21曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。 3、在曲線圖中任意選取九個點,記錄下

17、每個點的頻率和它所對應(yīng)的S11的dB值,并在坐標(biāo)紙上利用所取的點大致畫出S11曲線圖。 四MOD-3B的S21的測量 1、模塊MOD-3B的P3端口仍與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線保持連接,將P4端口的50的匹配端子去掉,并將P4端口與RF2000的RF-IN端子通過連接線相連,頻段選擇仍為BAND3300MHz-500MHz。 2、等待幾秒鐘后,軟件界面的曲線發(fā)生變化,此時軟件界面顯示的為T型功率衰減器300MHz-500MHz時的S21曲線圖如果此時軟件界面顯示的為S11曲線圖,可通過軟件界面下方的S11/S21按鍵進行選擇。 3、在曲線圖中任意選取九個點,記

18、錄下每個點的頻率和它所對應(yīng)的S21的dB值,并在坐標(biāo)紙上利用所取的點大致畫出S21曲線圖。實驗四 功率分配器特性的測量一、實驗?zāi)康?、了解功率分配器的原理。 2、通過對MOD-4A的輸出端的功率的測量,了解簡單的功率分配電路的特性。二、實驗內(nèi)容及步驟 一MOD-4A的P1端子的S11的測量 1、將模塊MOD-5B的P1端口與RF2000主機的SWEEP/CW1 OUT端口通過連接線連在一起,將P2,P3端口分別與50匹配端子相連。2、模塊接好以后,在RF2000主機的面板上找到BAND鍵,按BAND把頻段選到299-540MHz的頻段BAND3,按REM鍵進行連接,當(dāng)RF2000的LCD畫面第一行顯示為SWEEP ! MHz,第二行顯示為db 599-998時,此時軟件界面顯示的為電阻式功率分配器在599MHz-998MHz的S11曲線圖如