[工程科技]微波测量仪器.ppt

微 波 无线通信 1 引言1.1 微波测试技术的地位和作用 重要性：测试是认识客观事物的基本方法；测试技术是信息技术的源头和重要组成部分 现代微波测试技术与传统微波测试技术的主要差别：自动测量；宽频带；用软件技术修正误差；多参数测量 国内外微波测试仪器的现状 射频和微波频段已成熟，重点转向毫米波频段的研究 向高频率、宽频段和高性能方向发展，打破西方的封锁 2 微波测试仪器的分类 传统的分类方法：a)信号源；b)信号分析仪；c)噪声分析仪；d)功率计；e)频率计；f)网络分析仪 从测试技术角度来分，可分为： a) 信号分析；b) 网络分析 3 微波毫米波测试用传输线和射频连接(Radio frequency joint) 微波毫米波测试用连接器已标准化，国际化 在厘米波段，接头标准各厂商较为一致 在毫米波段，各厂商采用的接头有差异 我国可能采用的接头为：N型、7mm、3.5mm、2.4mm、1mm。 4 微波毫米波测试仪器中的微波测试技术4.1 微波毫米波信号源 一般经济型扫频发生器将退出历史舞台 （1）频率合成技术 频率合成器：已有专用集成块，且具有高分辨率 锁相式频率合成器DDS频率合成器 （2）宽带同轴信号发生器 YIG振荡器+倍频方案 双YIG振荡器+倍频方案 （3） 毫米波信号发生器 倍频方案的相位噪声有恶化趋势 在3mm或更高频段也可直接用基波振荡器，可提高功率输出，抑制杂波 （4） 提高信号发生器的频谱纯度 YIG跟踪滤波器 双YIG跟踪滤波器 开关滤波器 （5）调制方式 AM、FM和PM MG3690B系列信号源 4.2 微波毫米波信号分析仪 分析仪种类（主要讨论频谱分析仪） 频谱分析仪的需求 频谱分析仪的本振：高性能谱仪采用锁相频率合成技术 预选频混频技术：26.5GHz以下采用单YIG, 26.5GHz以上采用双YIG。 基波混频 毫米波波导频谱仪：采用外加混频器模块，用YIG滤波器滤掉杂波 7.1 GHz 手持便携频谱分析仪 坚固的 6.4 磅设计 优异的性能 大而亮, 阳光下可看清的 TFT 彩色显示 通过 USB 2.0 或 LAN 容易远控 4.3 微波毫米波相位噪声分析仪 微波毫米波相位噪声的两种测试方法： (a)直接频谱分析法 (b)先解调（下混频），后分析法 相位噪声测试仪的关键技术： (a)频率变换技术 (b)相位解调技术 (c)相位噪声特性曲线的测试技术 4.4 微波毫米波噪声系数测试仪 噪声系数定义 噪声系数测试仪的用途 噪声系数测试仪现状 4.5 微波毫米波频率计 测试方法（谐振腔法，计数法） 频率计数法的工作方式 发展现状（技术基本成熟） 关键技术（宽带取样变频技术） 毫米波频率计（谐波混频技术拓宽频带） 4.6 微波毫米波功率测量仪器 微波毫米波功率检测传感器：肖特基检波二极管功率头 计算机技术用于功率测试（对温度、频率和功率在三维空间上采用软件修正） 连续波功率计的动态范围：-70~20dBm 峰值功率计 4.7 宽带取样示波器 特点：直观，方便 需求：高速数字通信 关键技术：高速宽带取样器技术；窄脉冲形成电路；电荷放大器和滤波器；精密时基和触发电路；数据采集和处理技术等 4.8 微波毫米波网络分析仪4.8.1 微波毫米波矢量网络分析仪 历史 误差模型 校准技术（已知的标准件） 测试方式（扣除方式） 校准常用方法：12项误差校准方法；TRL校准方法 技术性能：扩展到了毫米波；110~135dB的动态范围； 值得注意的动向： （1）频率扩展问题 ：已达到1mm频段 （2）高速计算机技术的应用：测试和数据处理速度大幅提高 （3）矢量网络分析仪的应用极为广泛 （4）射频矢量网络分析仪的发展特点：够用为原则，以降低成本 ME7808B 毫米波 VNA 系统 波导解决方案 频段范围： V-Band (50 - 75 GHz) E-Band (60 - 90 GHz) Extended E-Band (56 - 94 GHz) W-Band (75 - 110 GHz) Extended W-Band (65 - 110 GHz) Higher frequency bands (up to 325 GHz) GSGSG 在片校准件 4.8.2 标量网络分析仪 特点：适用于标量测试的情况；价格低于矢量网络分析仪 性能：60~75dB的动态范围；采用脉冲调制技术降低了外界的干扰