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第1章 微波测量概论 1

1.1 微波测量的意义 1

1.2 微波测量的特点 1

1.3 微波与天线测量的基本任务 2

1.3.1 频率 2

1.3.2 功率 3

1.3.3 阻抗 3

1.4 微波测量仪器分类 4

1.5 微波毫米波信号分析仪发展现状 5

1.6 现代微波测量技术发展的新趋势 9

1.7 分贝表示法 11

第2章 微波信号源 16

2.1 微波信号源的分类 16

2.2 模拟式微波扫频信号源 17

2.2.1 扫频信号源的基本概念 17

2.2.2 微波扫频信号的产生 18

2.2.3 微波扫频信号源的控制 19

2.3 微波合成扫频信号源 21

2.3.1 现代科学技术对信号源的要求 22

2.3.2 信号源发展趋势 22

2.3.3 合成信号源的主要技术指标 22

2.4 合成信号源的基本原理 24

2.4.1 间接合成法微波频率合成 25

2.4.2 直接合成法之一——模拟直接合成法 25

2.4.3 直接合成法之二——数字直接合成法 27

2.4.4 数字直接合成器芯片 31

2.5 间接频率合成技术的进展 33

2.5.1 在间接频率合成中提高频率分辨率的方法 33

2.5.2 频率合成器小数分频技术 36

2.5.3 扩展微波信号频率上限的方法 38

2.6 微波频率捷变信号发生器 40

2.6.1 微波频率捷变信号发生器基本概念 40

2.6.2 频率捷变信号发生器主要实现方法 41

2.7 频率捷变信号发生器基本工作原理 42

2.7.1 单环宽带锁相环路技术 42

2.7.2 宽带锁频环路技术 43

2.7.3 跳频输出时的幅度控制技术 45

2.7.4 利用全数字合成技术的捷变频信号发生器 45

2.8 微波信号源的性能指标 48

2.9 任意函数／波形发生器 50

2.9.1 任意函数／波形发生器的工作原理 50

2.9.2 任意函数／波形发生器的主要技术指标 52

2.9.3 AWG的波形编辑功能 53

2.10 微波信号发生器典型产品 54

2.11 典型产品AV1450C系列微波信号发生器 57

第3章 矢量信号源和分析仪 61

3.1 数字调制信号源 61

3.1.1 矢量信号源基本工作原理 62

3.1.2 I/Q调制基础 62

3.1.3 数字调制模块 65

3.1.4 频率合成模块 67

3.1.5 射频变换模块 68

3.1.6 整机软件模块 70

3.2 矢量信号分析的技术背景 71

3.3 矢量信号分析基本工作原理 74

3.3.1 矢量信号分析基本模型 74

3.3.2 观测数字调制信号的几种方法 76

3.3.3 矢量信号误差分析 78

3.3.4 硬件总体方案及主要工作原理 80

3.3.5 整机软件总体方案 82

3.3.6 射频／微波变频模块 83

3.3.7 中频数字化模块方案和工作原理 84

3.3.8 数字中频I/Q解调模块方案和工作原理 85

3.3.9 矢量信号分析算法 86

3.3.10 数字调制分析 86

3.4 主要技术性能和指标 88

3.5 典型产品介绍 89

第4章 微波信号频谱分析 95

4.1 概述 95

4.2 信号的频谱 96

4.2.1 频谱分析的基本概念 96

4.2.2 周期信号的频谱 96

4.2.3 非周期信号的频谱 99

4.2.4 离散时域信号的频谱 100

4.3 频谱分析仪原理 101

4.3.1 频谱分析仪概述 101

4.3.2 超外差式频谱分析仪的原理及组成 102

4.3.3 超外差式频谱分析仪的调谐方程 109

4.3.4 超外差式频谱分析仪测量信号的应用举例 111

4.4 频谱分析仪的基本特性 114

4.4.1 频率特性 114

4.4.2 幅度特性 119

4.4.3 扫描时间 123

4.4.4 相位噪声 124

4.4.5 AV4051信号分析仪 125

4.5 微波频谱仪的典型应用 128

4.5.1 两个频率相近的信号测量 129

4.5.2 低电平信号的测量 131

4.5.3 幅度调制特性测量 132

4.5.4 频率调制特性测量 135

4.5.5 脉冲调制信号测量 138

4.5.6 三阶互调失真测量 141

4.5.7 相位噪声测量 144

4.6 频谱分析仪毫米波扩频测量原理 146

4.6.1 谐波混频与外扩频技术概述 147

4.6.2 扩频频谱分析结构与原理 147

4.6.3 外扩频关键技术实现 148

4.7 实时频谱分析仪 150

4.7.1 实时频谱分析仪工作原理 150

4.7.2 AV4011系列实时频谱分析仪 157

4.8 毫米波信号分析仪新技术与发展趋势 161

4.8.1 微波毫米波信号分析仪发展现状 161

4.8.2 新的测试分析技术不断涌现 161

第5章 矢量网络分析仪 165

5.1 微波网络的散射参数——S参数 165

5.1.1 S参数的概念 166

5.1.2 S参数的定义 168

5.2 矢量网络分析仪的基本原理 170

5.3 网络分析仪的基本结构 173

5.4 主要技术性能和指标 179

5.5 典型产品介绍 182

5.6 矢量网络分析仪的测量设置操作使用 184

5.6.1 VNA控制 185

5.6.2 VNA显示 187

5.6.3 网络分析仪的校准技术 187

5.6.4 设置扫描 189

5.7 AV3672矢量网络分析仪操作使用 190

5.7.1 主菜单 192

5.7.2 分析仪的轨迹、通道和窗口 192

5.7.3 设置频率范围 194

5.7.4 设置数据格式 194

5.7.5 选择校准类型 195

5.8 微波矢量网络分析仪的典型应用 198

5.8.1 滤波器的测试 199

5.8.2 放大器的测试 203

5.8.3 相位测量 205

5.8.4 放大器参数说明 206

5.8.5 增益压缩 207

5.8.6 线性相位偏离 208

5.8.7 反向隔离 208

5.8.8 小信号增益和平坦度 209

5.8.9 微波混频器的测试 210

5.8.10 嵌入网络S参数的测试 210

5.8.11 网络分析仪使用技巧 211

第6章 接收机噪声系数测试 213

6.1 概述 213

6.2 相关基础知识 214

6.3 基本工作原理 217

6.4 二端口网络的等效噪声温度和噪声系数 221

6.5 二端口网络级联链路的噪声系数 223

6.6 噪声系数测量方法 225

6.7 AV3984微波噪声系数分析仪整机工作原理 226

6.8 典型产品介绍 229

第7章 微波功率计 232

7.1 微波功率计概述 232

7.2 微波功率测量原理 233

7.2.1 功率的基本定义 233

7.2.2 功率测量的度量单位 234

7.2.3 微波功率测量原理 235

7.2.4 功率探头的校准 236

7.3 微波功率计的工作原理 238

7.3.1 传感微波功率的三种方法 238

7.3.2 热敏电阻功率探头及其功率 238

7.3.3 热电偶功率探头及其功率计 239

7.4 二极管检波器 241

7.4.1 检波二极管 242

7.4.2 检波器原理 245

7.4.3 检波器主要技术指标 246

7.4.4 检波器的分类 249

7.4.5 二极管功率探头及其功率计 252

7.5 微波功率分析仪整机工作原理和特点 253

7.5.1 整机工作原理及框图 253

7.5.2 整机特点和主要功能 254

7.6 主要技术性能和指标 256

7.7 典型产品介绍 258

第8章 微波电路参数测试 262

8.1 射频微波元器件测量技术方案 262

8.1.1 射频微波元器件发展及测试要求 262

8.1.2 射频微波元器件测试技术方案 262

8.2 无源互调失真测量 263

8.3 双工器和多工器 264

8.4 低噪声放大器 265

8.4.1 低噪声放大器的增益测量 268

8.4.2 低噪声放大器的1dB压缩点测量 269

8.5 功率放大器的测量 270

8.5.1 功率放大器的基本指标 270

8.5.2 高功率放大器的增益测量 275

8.5.3 功率放大器的谐波测量 275

8.5.4 放大器的正向互调失真测量 277

8.5.5 矢量信号分析仪在射频功放中的测量 278

8.5.6 邻道功率测量 280

8.6 射频功率的测量 281

8.6.1 终端式测量法 281

8.6.2 数字调制信号功率的测量 281

8.7 变频器和混频器测试技术方案 284

8.7.1 外接本振变频器件的矢量变频测量 285

8.7.2 变频器和混频器测试原理 286

8.8 频综及振荡器测试 287

8.9 电子系统半实物仿真技术方案 288

8.9.1 电子系统半实物仿真概述 288

8.9.2 电子系统设计流程 288

8.9.3 仿真系统简介 290

8.9.4 测试系统简介 290

8.9.5 仿真及设计方案简介 291

8.9.6 仿真及测试系统应用 291

8.9.7 集成信号产生方案的仿真及设计系统 291

8.10 微波测量发展方向 292

第9章 微波综合测量实验 296

9.1 集成锁相环实验 296

9.1.1 实验目的 296

9.1.2 实验内容 296

9.1.3 基本原理 296

9.2 下变频器及中频放大滤波组件实验 299

9.2.1 实验目的 299

9.2.2 实验内容 299

9.2.3 基本原理 300

9.3 射频接收链路实验 302

9.3.1 实验目的 302

9.3.2 实验内容 302

9.3.3 基本原理 302

9.4 脉冲调制器实验 304

9.4.1 实验目的 304

9.4.2 实验内容 304

9.4.3 基本原理 304

9.5 混频器实验 306

9.5.1 实验目的 306

9.5.2 实验内容 306

9.5.3 基本原理 306

9.6 功率放大滤波组件实验 307

9.6.1 实验目的 307

9.6.2 实验内容 307

9.6.3 基本原理 308

9.6.4 技术指标 308

第10章 微波天线特性测试 310

10.1 概述 310

10.1.1 天线的类型及发展 311

10.1.2 天线测试方法分类 312

10.1.3 表征天线性能指标的参数及测量方法 313

10.2 天线测试场 315

10.2.1 自由空间测试场 316

10.2.2 微波屏蔽室 318

10.3 天线方向图测量 319

10.3.1 振幅方向图测量 319

10.3.2 八木天线天线方向图的测试 320

10.3.3 抛物面天线方向性的测量 323

10.4 天线增益测量 324

10.4.1 天线增益测量概述 324

10.4.2 天线增益测量方法 325

10.5 天线极化测量 329

10.6 采用频谱分析仪的测量系统 335

10.7 采用网络分析仪的天线幅—相测量系统 336

10.8 天线远场自动测试系统 338

10.8.1 系统组成 339

10.8.2 经济型微波远场测试系统 340

10.8.3 常规微波远场测试系统 341

10.8.4 常规毫米波远场测试系统 342

10.8.5 系统的硬件组成 342

10.8.6 测试系统软件功能 343

10.9 天线近场测试系统 344

10.9.1 近场测量技术 347

10.9.2 天线近场测试系统组成 349

10.9.3 硬件分系统 350

10.9.4 软件分系统 354

第11章 射频同轴电缆和连接器 356

11.1 射频同轴电缆的构造、类型和特性 356

11.1.1 同轴电缆的特性 356

11.1.2 射频电缆类型 357

11.2 射频同轴连接器的构造、类型和特性 360

11.2.1 连接器的选择 362

11.2.2 射频连接器 364

11.2.3 射频转接头 369

11.2.4 非同轴传输线 370

参考文献 373