基于双魔T和双晶体检波器的多状态反射计的研究

基于双魔T和双晶体检波器的多状态反射计的研究

论文摘要

微波测量技术的发展与微波仪器的发展息息相关,而高精度和快捷的微波测量往往依赖于精密仪器的研制与开发。六端口测量技术,是基于功率计的一种能够准确测量微波元件复反射系数等微波参数的有效方法:同时能够广泛地应用到诸如微波计量、安全检测和工业检测等许多领域。因此,六端口测量技术,从提出以来一直受到各国科研人员的关注,成为最重要的微波测量工具之一。从广泛的意义上讲,基于六端口基本原理,研制双魔T多状态反射计,并配以计算机和接口电路来实现数据的自动采集与处理,能够实现微波元器件的复反射系数等相关微波参数的自动测量或半自动测量,具有一定的使用价值和实际意义。 本文的前三章阐述了六端口测量技术的现实意义、当前国内外的研究现状、本文所做的工作、所用到的数学知识和该技术的基本原理及概况。第四章阐述了晶体检波器的定标方法,在小信号时本文对检波电压幅值直接作为功率值、功率衰减定标法和直接定标法三种方法进行实际测量和分析比较,认为在小信号时将检波电压幅值直接作为功率值引起的误差范围是可接受的,同时指出了直接定标法是较理想的适用于晶体检波器的定标方法。第五章和第六章阐述了多状态反射计的设计方案、系统校准方法和实际测试结果;对于多状态反射计的设计方案,本文详细地阐述了各个部分的组成及相应的电路设计。在第六章,本文基于六端口理论中的绝对功率法和相对功率法演绎出适合多状态反射计的绝对功率和相对功率两种系统校准方法,并且基于这两种校准方法使用了功率计和晶体检波器在线定标两种功率指示方式分别进行了实际测试,同时在不同频率下进行了检验性的实际测试,最后利用校准方法的几何解释对各状态圆的位置关系进行了初步的研究,并提出了数据评估因子。 本论文的内容重点是: 1.使用实验室常见的微波元件(包括魔T、晶体检波器、匹配负载和可变短路器等)构建多状态反射计,并且借助计算机处理数据,能

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 第1节 研制六端口测量设备的现实意义
  • 第2节 六端口技术国内外研究的现状
  • 第3节 本文所做的工作
  • 第2章 数学准备知识
  • 第1节 克莱姆法则
  • 第2节 最小二乘法解线性方程组
  • 第3章 六端口技术的基本原理及其概况
  • 第1节 任意六端口理论
  • 第2节 绝对功率法理论基本方程及其几何解释
  • 2.1 绝对功率法理论的基本方程
  • 2.2 绝对功率法理论的几何解释
  • 第3节 相对功率法理论的基本方程
  • 第4章 晶体检波器及其定标方法
  • 第1节 检波电压直接作为功率值
  • 第2节 晶体检波器定标方法
  • 2.1 功率衰减定标法
  • 2.2 直接定标法
  • 2.3 定标方法的比较分析
  • 第5章 多状态反射计的设计方案及其实现
  • 第1节 六端口微波电路
  • 第2节 数据采集电路
  • 2.1 模拟放大电路
  • 2.2 A/D转换电路
  • 第6章 多状态反射计及其系统校准方法
  • 第1节 多状态六端口绝对功率法校准过程
  • 第2节 绝对功率法校准和测量结果
  • 2.1 实验准备
  • 2.2 两种功率指示方式
  • 第3节 多状态六端口相对功率法校准过程
  • 3.1 相对功率法的校准和测量结果
  • 第4节 不同频率下的测试结果
  • 第5节 绝对功率法与相对功率法的分析比较
  • 第6节 校准方法的几何解释及数据评估因子
  • 第7节 实验结果误差分析
  • 第7章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间所发表的学术论文
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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