文档介绍：变容二极管特性参数的自动测量系统
中文摘要
变容二极管作为一种可调谐电抗元件，广泛应用于自动频率控制、振荡电路、调
频以及各种通信系统中。在变容二极管的实际应用中，产品参数值通常由供应商提供
的资料数据中查获，但可以发现，能够直接获得的参数值基本是应用于中低频的电路
中，频率范围在千赫兹至兆赫兹之间。随着射频应用的广泛，在仿真射频电路如
压控振荡器时，同样需要获得变容二极管的一些基本射频参数值，保证仿真
的准确性。由此，设计一个专门用来测量提取变容二极管射频特性参数的平台是十分
必要且有意义的工作。然而，人工测量过程相对比较繁琐，效率低，且极易受到干扰，
自动化测试软件的开发使得测量工作简单便捷且已经得到业界的广泛关注。
本文首先在熟悉微波网络理论的基础上, 仿真设计并制做了变容二极管射频特
性参数的测量平台。其次利用普通电容器校验测量平台，验证其准确性与可靠性，为
后续变容管的测量奠定了基础。接着重点研究了矢量网络分析仪远程控制技术，利用
VB 编程自动测量界面，最终与测量平台一起形成了一套完整的变容二极管特性参数
的自动测量系统。
本文共分三部分。第一部分主要介绍微波理论，首先介绍微波网络分析法及单端
口和双端口网络，主要对微波网络中的散射矩阵和转移矩阵做了比较详细的阐述，为
下一章内容做理论铺垫。第二部分主要是变容二极管测量平台的仿真及制作，首先提
出了以传输线和短截线构成的测量平台结构，利用传输线理论推导了测试公式和参数
提取方法，然后利用仿真软件 HFSS 设计出了测量平台结构的尺寸参数，并用微波介
质板加工成实物，最后使用一款普通电容验证测试平台的可靠性及准确性。第三部分
是自动测量系统的设计，首先介绍了虚拟仪器技术及测量系统的硬件组成，然后重点
介绍了程控计算机与矢量网络分析仪之间建立正常通信的过程及系统中各功能模块
的设计实现过程，针对各个模块做了界面图示及操作介绍。最后利用该自动测量系统
对一款变容二极管 BBY51-02W 进行测量，系统自动生成测量结果报告并以 WORD
格式保存。
本文提出并制作了变容二极管测量平台，利用 VB 编写界面并实现了对矢量网络
分析仪的远程控制，形成了一套完整的变容二极管射频特性参数的自动测量系统，为
其他微波自动测量系统的开发做参考。
关键词：变容二极管，微波自动测量，VB，虚拟仪器，矢量网络分析仪
作 者：柳 会
指导老师：刘学观
I
Automatic Measurement System of Varactor
Characteristic Parameters
Abstract
As tuned reactance component, varactor has been used extensively in automatic
frequency control, oscillator circuits, frequency modulation and many kinds of
communication systems. Product parameters can be always obtained from data sheet
provided by suppliers, but there is a question that these parameters are suitable for low and
medium frequency circuit, such as KHz and MHz. As extensive use of RF application,
when simulating RF circuit containing varactors like voltage controlled oscillator at
, fundamental radio freq