北邮电磁场实验微波实验单元项目Word格式文档下载.docx
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3.设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置合适的扫描带宽,适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。
4.用峰值搜索功能测量信号的频率和电平,测试数据记录到表4.1中
5.用差值光标功能测量信号和噪声的相对电平(信噪比),同时记录频谱分析仪的分辨率和带宽设置
4.1.2实验数据记录
表4.1单载波信号的频谱测量
频率设置(MHz)
850
900
950
电平设置(dBm)
-10
-15
-20
实测频率(MHz)
850.312
900.28
950.80
实测电平(dBm)
-10.7
-16.1
-22.2
信噪比(dB/RBW)
88.19
83.60
88.31
4.2带载波信号的杂散测量
4.2.1实验操作步骤
1.设置微波信号发生器输出制定频率和功率的正弦波(850MHz、-20dBm)
2.设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置合适的扫描带宽,适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。
3.用频谱分析仪测量输出信号的频率和电平,测试数据记录到表4.2中
4.增加频谱分析仪的扫描带宽,如100MHz,用手动设置功能适当减小频谱分析仪的分辨率带宽,观察频谱图的变化,直到观测到杂散信号为止。
5.在频谱图中确定最大杂散信号,用差值光标功能测量信号和最大杂散信号的相对电平(杂散抑制度)
4.2.2实验数据记录及图像
表4.2杂散波测量
信号频率(MHz)
信号电平(dBm)
杂散抑制度(dB)
-50.5
-55.2
-53.6
4.2.3实验数据分析
杂散信号产生原因:
过度激励分析仪的输入可能会导致杂散信号。
4.3相位噪声测量
4.3.1实验操作步骤
1.设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(850MHz、-10dBm)
2.设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置扫描带宽为50KHz,设置合适的分辨率带宽和视频带宽,适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置
3.用峰值搜索功能测量信号的频率和电平,测试数据记录到表4.3中
4.用差值光标和噪声光标功能测量偏离信号10KHz的相位噪声,测试数据记录到表4.3中
5.将扫描带宽设置为500KHz,设置合适的分辨率带宽和扫描带宽,利用同样的方法测量偏离信号100KHz的相位噪声,测试数据记录到表4.3中
6.改变输出频率,重复以上测量,测试数据记录到表4.3中
4.3.2实验数据记录
表4.3相位噪声测量
相位噪声(dB/Hz)
偏离10KHz
偏离100KHz
850(-10dBm)
-10.9
-24.43
-42.2
900(-15dBm)
-16.2
-31.61
-59.6
950(-20dBm)
-23.44
-40.05
-66.9
4.4幅频特性测量
4.4.1实验操作步骤
1.设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(850MHz、-20dBm)
2.设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置合适的扫描带宽(如100MHZ),适当调整参考电平,是频谱图显示在合适位置。
3.设置频谱分析仪的轨迹为最大保持值。
4.按照一定的步进(如0.1MHZ),用手动旋钮在指定频率范围内(如830-870MHZ)调整微波信号发生器的输出频率,观察频谱分析仪现实的幅频特性曲线。
5.用峰值搜索功能测量输出信号在指定频带内的最高电平,测试数据并记录到表中4.4。
6.用差值光标功能测量输出信号在指定频带内的幅频特性,测试数据并记录到表中4.4。
7.改变测试频率范围,重复以上测量。
4.4.2实验数据记录及图像
表4.4幅频特性测量
频率范围(MHz)
最高电平(dBm)
幅频特性/dBp-p/带宽
850±
20
-20.97
1.3/40=0.033
900±
-20.88
1.1/40=0.028
950±
-18.4
1.50/40=0.0375
4.5衰减器的特性测量
实验按照上图连接测试。
4.5.1衰减器测量
4.5.1.1实验操作步骤
1.设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(如850MHz、-20dBm)。
2.将输入输出电缆短接。
用频谱分析仪测量衰减器的输入信号电平,测试数据记录到表格1中。
3.接入被测衰减器。
用频谱分析仪测量衰减器的输出信号电平,计算衰减器的衰减量以及与标称值得误差,测试数据记录到表格1中。
4.改变微波信号发生器的输出频率,重复以上测量,测试数据记录到表格4.5中。
4.5.1.2实验数据记录
表4.5衰减器的衰减量测量
测试频率(MHz)
输入信号电平(dBm)
输出信号电平(dBm)
衰减量(dBm)
标称误差(dB)
-10
-21.2
11.2
1.2
-15
-26.1
11.1
1.1
-33.4
13.4
3.4
分析:
因为我们本次实验使用的衰减器是PIN衰减器,上面标明的衰减量为>
=10dB,而实际上要求用的衰减器其衰减量为10dB,因此在计算标称误差的时候,是以标准衰减量10dB来计算的。
可见:
误差在允许的范围内可以被接受。
4.5.2幅频特性测量
4.5.2.1实验操作步骤
2.将输入和输出电缆短接。
用频谱分析仪测量并记录衰减器的输入信号电平。
设置频谱分析仪的中心频率为指定频率(如850MHZ),设置合适的扫描带宽(如100MHZ),适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。
4.设置频谱分析仪的轨迹为最大保持功能(Trace->
Tracetypeà
Maxhold).
5.按照一定的步进(如0.1MHZ),用手动旋钮在指定的频率范围内(如830~870MHZ),调整微波信号发生器的输出频率,在频谱分析仪上显示幅频特性曲线。
6.根据频谱分析仪显示的幅频特性曲线,测量并计算衰减器在指定频带内的最小衰减和幅频特性,测试数据记录到表4.6中。
4.5.2.2实验数据记录
表4.6衰减器的幅频特性测量
最小衰减量/dbm
幅频特性(dBp—p/带宽)
830~870
-20.8
1.32/40=0.033
880~920
-26.8
1.06/40=0.027
930~970
-32.5
1.49/40=0.037
4.6定性耦合器特性测量
4.6.1耦合度测量
4.6.1.1实验操作步骤
(1)按照如图所示连接测试系统
(2)设置微波信号发生器输出制定功率和频率的单载波信号(如850MHz、-20dBm)
(3)将输入和输出电缆相接。
用频谱分析仪测量定向耦合器输入端口1的输入信号电平,测试数据记录到表4.7中
(4)接入被测定向耦合器(注意输出端口接匹配负载)。
用频谱分析仪测量定向耦合器耦合端口3的输出信号电平,计算定向耦合器的耦合度,测试数据列入表4.7中
(5)改变测试频率,重复以上实验,测试数据列入表4.7中
4.6.1.2实验数据记录
表4.7定向耦合器的耦合度测量
850
900
950
端口1输入功率(dBm)
-20
端口3输入功率(dBm)
-20.3
-27.9
-34.15
耦合度(dB)
10.3
12.9
14.15
由表4.7可以看出测试频率改变时,耦合度有一定变化,说明耦合度与频率有关。
4.6.2插入损耗测量
4.6.2.1实验操作步骤
1.按照如图所示连接测试系统
2.设置微波信号发生器输出制定功率和频率的单载波信号(如850MHz、-20dBm)
3.将输入和输出电缆相接。
用频谱分析仪测量定向耦合器输入端口1的输入信号电平,测试数据记录到表4.8中
4.入被测定向耦合器(注意端口3接匹配负载)。
用频谱分析仪测量定向耦合器耦合端口2的输出信号电平,计算定向耦合器的插入损耗和传输损耗,测试数据列入表4.8中
5.变测试频率,重复以上实验,测试数据列入表4.8中
4.6.2.2实验数据记录
表4.8
耦合度(dB)/耦合损耗(dB)
端口2输入功率(dBm)
-12.1
-17.7
-24.8
插入损耗(dB)
2.1
2.7
4.8
传输损耗(dB)
1.6
2.47
4.63
由表4.8可知,频率变化时,插入损耗有一定变化,说明插入损耗与频率有关。
4.6.3定向耦合器的隔离度测量
4.6.3.1实验操作步骤
1.按照如图所示连接测试系统(测量端口2、3的隔离度)
用频谱分析仪测量定向耦合器输入端口3的输入信号电平,测试数据记录到表4.9中
4.接入被测定向耦合器(注意端口1接匹配负载)。
用频谱分析仪测量定向耦合器耦合端口2的输出信号电平,计算端口2、3之间的隔离度,测试数据列入表4.9中
5.改变测试频率,重复以上实验,测试数据列入表4.9中
4.6.3.2实验数据记录
表4.9定向耦合器隔离度测量
耦合端口3输入功率
(dBm)
耦合端口2输入功率
-28.1
-39.4
2、3端口隔离度(dB)
18.1
18.4
19.4
4.7滤波器特性及其测量
4.7.1传输特性测量
4.7.1.1实验操作步骤
1.按照图示连接测试系统
2.设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(如850MHz、-20dBm).
3.将输入和输出电缆短接。
用频谱分析仪测量衰减器的输入信号电平。
4.接入被测滤波器。
设置频谱分析仪的中心频率为指定频率(如880MHz),设置合适的扫描带宽(如80MHz),适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。
5.按照一定的步进(如1MHz),用手动旋钮在指定的频率范围内(如840~920MHz)调整微波信号发生器的输出频率,在频谱分析仪上观察扫描带宽是否合适,根据观测结果适当调整频谱分析仪的扫描线。
6.设置频谱分析仪的轨迹为最大值保持功能(Trace—TraceType—MaxHold)。
7.按照一定的步进(如0.1MHz),用手动旋钮在指定的频率范围内(如830~870MHz)调整微波信号发生器的输出频率,在频谱分析仪上观察扫描带宽是否合适,根据观测结果适当调整频谱分析仪的扫描线。
8.根据频谱分析仪显示的幅频特性曲线,测量并计算滤波器的中心频率、3db带宽、插入损耗、带内波动。
裙带带宽、带外抑制度等指标,测量数据记录在数据表格中。
9.将滤波器的输入和输出端口互换、重复上述测量。
观察幅频特性曲线的变化并进行分析。
4.7.1.2实验数据记录及图像
中心频率(MHz)
3dB带宽(MHz)
带内波动(dBp-p)
裙带带宽(MHz)
带外抑制度(dB)
60.4
3.32
1.98
69.4
51.9
56.4
1.93
1.34
84.3
42.3
实验总结:
通过本次实验,我知道了在环境缺乏的条件下,需要调动多方资源来满足自我所需,我们小组也提供了自身资源给其他小组共用。
明白了科研是从无到有,从0到1的过程,需要大量的探索,如刚开始没有衰减器很多实验都不能完成,和其他组协调之后得到使用时间,就顺利完成了这些试验任务。
既然要大量探索,得出鲜为人知的科学知识,那就需要会做冷板凳,沉得住气,这个我们依然需要修炼。
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- 邮电 磁场 实验 微波 单元 项目