電磁場與微波測量實驗3 3 3定向耦合器特性的測量

2022-12-03 17:30:05 字數 2404 閱讀 3936

北京郵電大學

電磁場與微波測量實驗

3.3.3 定向耦合器特性的測量

學院:電子工程學院

班級: 2011211207

組員:鄒夫、李貝貝、馬睿

執筆:李貝貝

目錄1.耦合度測量 3

1.1實驗步驟 3

1.2實驗資料及資料分析 3

2.插入損耗測量 3

2.1實驗步驟 3

2.2實驗資料及資料分析 4

3.定向耦合器的隔離度測量 4

3.1實驗步驟 4

3.2實驗資料及資料分析 5

4.耦合度的幅頻特性測量 5

4.1實驗步驟 5

4.2實驗資料及資料分析 6

5.實驗總結 6

3.3.3 定向耦合器特性的測量

1.耦合度測量

1.1實驗步驟

(1)按照如圖1所示連線測試系統

圖1(2)設定微波訊號發生器輸出制定功率和頻率的單載波訊號(如850mhz、-20dbm)

(3)將輸入和輸出電纜相接。用頻譜分析儀測量定向耦合器輸入埠1的輸入訊號電平,測試資料記錄到表1中

(4)接入被測定向耦合器(注意輸出埠接匹配負載)。用頻譜分析儀測量定向耦合器耦合埠3的輸出訊號電平,計算定向耦合器的耦合度,測試資料列入表1中

(5)改變測試頻率,重複以上實驗,測試資料列入表1中

1.2實驗資料及資料分析

表1耦合度表示從埠1輸入的功率和被耦合到埠3部分的比值,表示為:耦合度即 ,即埠1,3輸入功率(dbm)之差

由表1可以看出測試頻率改變時,耦合度有一定變化,說明耦合度與頻率有關。

2.插入損耗測量

2.1實驗步驟

(1)按照如圖2所示連線測試系統

圖2(2)設定微波訊號發生器輸出制定功率和頻率的單載波訊號(如850mhz、-20dbm)

(3)將輸入和輸出電纜相接。用頻譜分析儀測量定向耦合器輸入埠1的輸入訊號電平,測試資料記錄到表2中

(4)接入被測定向耦合器(注意埠3接匹配負載)。用頻譜分析儀測量定向耦合器耦合埠2的輸出訊號電平,計算定向耦合器的插入損耗和傳輸損耗,測試資料列入表2中

(5)改變測試頻率,重複以上實驗,測試資料列入表2中

2.2實驗資料及資料分析

表2插入損耗表示從埠1到埠2的能量損耗,

表示為: ,即埠1、2輸入功率(dbm)之差

傳輸損耗:一般是指插入損耗與耦合損耗之差,耦合度為10db時,耦合損耗為0.46db,故傳輸損耗所得值如表2中所示。

由表2可知,頻率變化時,插入損耗有一定變化,說明插入損耗與頻率有關。測試頻率在900mhz時,插入損耗最小。傳輸損耗也是類似的結論。

3.定向耦合器的隔離度測量

3.1實驗步驟

(1)按照如圖3所示連線測試系統(測量埠2、3的隔離度)

圖3(2)設定微波訊號發生器輸出制定功率和頻率的單載波訊號(如850mhz、-20dbm)

(3)將輸入和輸出電纜相接。用頻譜分析儀測量定向耦合器輸入埠3的輸入訊號電平,測試資料記錄到表3中

(4)接入被測定向耦合器(注意埠1接匹配負載)。用頻譜分析儀測量定向耦合器耦合埠2的輸出訊號電平,計算埠2、3之間的隔離度,測試資料列入表3中

(5)改變測試頻率,重複以上實驗,測試資料列入表3中

3.2實驗資料及資料分析

表3埠2、3埠隔離度=10lg(p2/p3)。在該資料表中其值即為埠3、2輸入功率之差。

測試頻率改變時,埠隔離度也發生變化

4.耦合度的幅頻特性測量

4.1實驗步驟

(1)按照如圖4所示連線測試系統

圖4(2)設定微波訊號發生器輸出制定功率和頻率的單載波訊號(如850mhz、-20dbm)

(3)將輸入和輸出電纜相接。用頻譜分析儀測量並記錄衰減器的輸入訊號電平

(4)接入被測定向耦合器。設定頻譜分析儀的中心頻率為指定頻率(如850mhz),設定合適的掃瞄頻寬(如100mhz),適當調整參考電平使頻譜圖顯示在合適的位置

(5)設定頻譜分析儀的軌跡為最大值保持功能(trace-trace type-max hold)

(6)按照一定的步進(如1mhz),用手動旋鈕在指定的頻率範圍內(如830~870mhz)調整微波訊號發生器的輸出頻率,在頻譜分析儀上顯示出頻譜特性曲線

(7)根據頻譜分析儀顯示的幅頻特性曲線,測量並計算耦合器在指定頻帶內的耦合度的最小值和幅頻特性,測試資料記錄到自己設計的表中

4.2實驗資料及資料分析

表45.實驗總結

該實驗為定向耦合器的特性測量實驗,這是一項新的實驗系統,首先我們要掌握實驗儀器的名稱以及功能、使用方法。

實驗前需要我們對定向耦合器原理以及各項指標有一定認知,學會耦合度、插入損耗、傳輸損耗隔離度的定義。實驗過程中要特別注意四個小實驗中各個埠對應連線的實驗器材。

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