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一、实验目的:
了解功率衰减器的原理及基本设计方法。
利用实验模组实际测量以了解功率衰减器的特性。
学会使用微波软件进行功率衰减器的设计和仿真,并分析结果。
二、预****内容:
熟悉功率衰减原理的理论知识。
熟悉功率衰减器的理论知识。
三、实验设备:
项次
设备名称
数量
备注
1
MOTECHRF2000测量仪
1套
亦可用网络分析仪
2
功率衰减器模组
2组
RF2KM3-1A
(mod-3A,mod-3B)
3
50QBNC连接线
2条
CA-1、CA-2
4
1MQBNC连接线
2条
CA-3、CA-4
5
MICROWAVE软件
1套
微波软件
四、理论分析:
(一)功率衰减器的原理:
功率衰减器是双端口网络结构(2-portnetwork),如图3T所示:
Port-1
P1
Power >
Attenuator
Port-2
P2
图3-1功率衰减器方框图
信号输入端(Port-1)的功率为Pl,而输出端(Port-2)的功率为P2。若Pl、P2以毫瓦分贝(dBm)来表示,如衰减器之功率衰减量为AdB,则两端功率间的关系为:
P2(dBm)=Pl(dBm)-AdB
AdB=10-log
P2(mW)
Pl(mW)
其设计方法依次说明如下:
(—)固定型(FixedAttenuator)
此型电路仅利用电阻来设计。按结构可分成T型及口型,如图3-2(a)(b)所示。
z
z
图3-2(a)[T形]功率衰减器 图3-2(b)[n形]功率衰减器
其中Zl、2即是电路输入、输出端的特性阻抗(CharacteristicImpedance)。根据电路两端使用的阻抗不同,可分为同阻式、异阻式。

(a)T型同阻式(Z1=Z2=Z0):
_A
a二1010
Rp二Zo』
la_1
Rs1=Rs2=Zo
—1
Ja+1
(b)n型同阻式:
A
a=1010
Rp1二Rp2二Zo-
(Z1HZ2)
(a)T型异阻式:
a二1010
Rp
Rs1二Z1
a+1
a—1|
Rp
Rs2二Z2- +1—Rp
a—1
(b)n型异阻式:
A
a=1010
Rs=(_屮*E
Rp1=
Rp2=
1)—1
a—1|Rs丿
1)—1
a—1|Rs丿
五、硬件测量(RF2KM3-1A):
1•测量MOD-3A:PI型功率衰减器的S11及S21测量以了解n型功率衰减电路的特性。测量MOD-3B:T型功率衰减器的S11及S21测量以了解T型功率衰减电路的特性。
准备电脑,测量软件,RF2000,以近若干小器件。
测量步骤:
⑴MOD-3A的S11测量:设定频段:BAND-3;对模组P1端子做S11测量,并将测量结果记录于表(3-1)中。
(2)MOD-3A的S21测量:设定频段:BAND-3;对模组P1及P2端子做S21测量,并将测量结果记录于表(3-2)中。
⑶MOD-3B的S11测量:设定频段:BAND-3;对模组P3端子做S11测量,并将测量结果记录于表(3-3)中。
⑷MOD-3B的S21测量:设定频段:BAND-3;对模组P3及P4端子做S21测量,并将测量结果记录于表(3-4)中。
实验记录3-1,3-2,3-3,3-4均为以下此表:
表3-1及数据如下:
3043253493723964194424£S48351353S
(,-16)(,-16)(,-17)(,-17)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-19)(,-19)(,-19)(,-19)(,-19)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-17)(,-16)(,-16)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-14)(,-14)(,-14)(,-14)(,-14)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-14)(,-14)(,-15)(,-15)(,-15)(,-16)(,-17)(,-17)
表3-2及数据如下:
■304325349372396419442466489513弓翦
(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-19)(,-19)(,-19)(,-19)(,-19)(,-19)(,-19)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-18)(,-19)(,-19)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-16)(,-16)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-14)(,-14)(,-14)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-14)
(,-14)(,-15)(,-15)(,-15)(,-16)(,-17)(,-17)
表3-3及数据如下:


-15

-14


-16
&
9
io.
n
12
13.
(,-18)(,-19)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-14)(,-14)(,-14)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-12)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-14)(,-14)(,-14)(,-14)(,-16)(,-15)(,-16)(,-17)(,-16)(,-16)(,-17)(,-16)(,-15)(,-16)(,-16)(,-15)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-16)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-15)(,-16)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-14)(,-14)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-16)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-18)(,-19)(,-20)(,-20)(,-21)(,-21)(,-22)(,-21)(,-21)
表3-4及数据如下:
(,-20)(,-19)(,-19)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-15)(,-14)(,-14)(,-14)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-12)(,-13)(,-13)(,-13)(,-13)(,-14)(,-14)(,-14)(,-14)(,-14)(,-15)(,-15)(,-15)(,-16)(,-16)(,-17)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-18)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-16)(,-16)(,-16)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-15)(,-16)(,-16)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-17)(,-18)(,-19)(,-20)(,-20)(,-21)(,-21)(,-21)(,-20)
硬件测量的结果建议如下为合格:
RF2KM3-1AM0D-3A(50T000MHZ)SllWT2dB
S21=-10±1dB
M0D-3B(50-1000MHZ)SllW-15dB
S21=-10±1dB
: