北京邮电大学
微波测量实验
学院： 电子工程学院 班号： 学号： 姓名： 班内序号： 时间：2015年1月
实验一 熟悉微波同轴测量系统
一、实验目的
1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉其操作和特性。 2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。 二、实验内容
1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。 矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能：
微波同轴测量系统包括三个主要部分：矢量网络分析仪、同轴线和校准元件或测量元件。各部分功能如下：
1）矢量网络分析仪：对RF领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。
2）同轴线：连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。
3）校准元件：对微波同轴侧量系统进行使用前校准，以尽量减小系统误差。 测量元件：待测量的原件（如天线、滤波器等），可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。 面板组成图如下所示：
2 3 12 4 5 10 11 1
9
8 13 7
14
6
各部分功能如下： （1）CRT显示器 显示仪器当前工作状态和测试结果。 在测量放大器、滤波器、宽带无源器件、电缆等被测时能（2）BEGIN 快速、简便的配置仪器，可引导用户完成初始步骤，根据（开始） 用户的选择自动配置仪器。 （3）ENTRY 数字键、旋轮和上下键，用于数据输入。 （数据输入） （4）SYSTEM （系统功能） （5）PRESET （复位） SAVERECALL：存储或调用数据。 HARD COPY：打印或者存储测量曲线、数据。 SYSTEM OPTIONS：系统选项。 复位仪器。 SCALE：设置垂直方向的分辨率和参考位置等。 DISPLAY：显示设置。 CAL：校准菜单。 MARKER：频标功能键。 FORMAT：数据显示格式。 AVG：平均功能设置和中频带宽设置。 FREQ：频率设置。 SWEEP：设置扫描方式、扫描时间。 POWER：RF信号输出开关或者设置RF信号输出功率。 MENU：设置扫描点数及单次扫描、连续扫描或保持等。 MEAS1：设置通道1的测量方式。 MEAS2：设置通道2的测量方式。 （6）CONFIGURE （配置） （7）SOURSE （源） （8）MEAS （测量通道） （9）软键 对应的功能显示在左边显示屏上。 （10）亮度调节旋钮 调节显示器亮度。 （11）电源开关 打开或关闭整机电源。 （12）U盘接口 Usb盘接口 （13）RF OUT 射频信号输出口，N型K头。 （射频输出） （14）RF IN 射频信号输入口，N型K头。 （射频输入） 2、 掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。 A、 S 参数测量步骤；
a)将一个待测的二端口网络通过同轴线接入矢量网络分析仪，组成一个微波同轴测量系统，如下图所示：
被测 b)然后经过SOLT校准,消除系统误差；
c)在矢量网络分析仪上调出S参数测量曲线，读出相应的二端口网络的S参量，保存为s2p数据格式和cst数据格式的文件。
B、 如何看开路校准件的电容值设定(校准系数)；
当传输线终端开路或短路时，所有输入信号功率被反射到入射端，造成全反射。传输线终端开路时，开路端电流为零。端点反射信号电流与输入信号电流幅度相等、相位相反，而反射信号电压与输入信号电压同相。信号关系满足欧姆定律。
在校准菜单下的CalKit（校准件）选项里，打开校准件的开路件对话框
C、 如何看短路校准件的电感值设定(校准系数)；
传输线终端短路时，短路端电压为零。端点反射信号电压与输入信号电压幅度相等、相位相反，而反射信号电流与输入信号电流同相。信号关系满足欧姆定律。
在校准菜单下的CalKit（校准件）选项里，打开校准件的短路件对话框
D、 如何用Smith圆图显示所测结果以及如何与直角坐标转换；
TOOLS工具栏下，下拉选项中可得到simth圆图的显示以及转换直角坐标。
E、 如何保存所测数据，以及可存的数据格式；
在屏幕的右上角，点击【文件】>【另存为】，然后选择相应的保存目录，可保存的数据格式为.jpg图片格式。
F、 了解仪器提供的校准方法（SOLT）。
仪器提供SOLT校准方法，TRL校准方法等集中校准方法，实验中使用SOLT（短路－开路－负载－直通）校准方法。
三、思考题
1、是否可以直接进行电路参数的测量，为什么？如何从测量的S参数导出电路参数。（给出S参数到Z参数的转换公式，以及如何在ADS中应用。）
不可以，因为微波同轴测量系统只能对于微波的入射和反射的电压电流关系进行分析。需要先进行校准。此外由于仪器仅给出了S参数的测量，但是没有电路参数的测量选项；如果要求电路参数，可以由测量的S参数通过导出选项导出电路参数，如用Γ等计算。S参数到Z参数的转换公式如下：
[Z]=([1]-[S])-1([1]+[S])
