文档介绍：微波测量复****题
表征微波信号的三个重要基本参数,简要阐述微波测量与低频电子电路测量的区别和联系。
(1)功率、频率、阻抗。
(2) ①低频电子电路的几何尺寸通常远小于工作波长,属于集中参数电路。便于测量的电压电流和频率是基本测试量。
微波元器件的几何尺寸通常和工作波长相比拟,属于分布参数电路。功率,频率和阻抗是基本测试量。
②非TEM波传输线系统中电压、电流的定义失去了唯一性,如单导体传输线波导-模式电压,模式电流。而在TEM波传输线系统工作于主模且在行波条件下,行波电压V、电流I和传输功率P仍满足与低频电路相同关系式。
③它们在测量任务测量方法和测量仪器方面都有所不同。
测量的基本要素与之间互动关系
被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境
测量过程—基本要素之间的互动关系:
1制定出测试策略(测量算法)和操作步骤(测试程序)
2选择测试仪器,组建测试系统。
3分析测量误差并显示测量出结果。
什么是测量环境,举例说明
测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。比如温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘,霉菌以及有关电磁量(工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等)的数值、范围及其变化。
测量误差来源有哪些?
(1)测量对象变化误差(对应测量基本要素)(2)仪器误差(3)理论误差和方法误差(4)人身误差(5)环境影响误差

计量的任务是确定测量结果的可靠性。
计量是测量的基础和依据。
没有计量,也谈不上测量。
测量发展的客观需要才出现了计量。
测量是计量应用的重要途径。
没有测量,计量将失去价值

微波信号源就是产生微波信号的装置,又称为微波信号发生器。
主要性能指标:频率特性,输出特性,调制特性。
频率特性--频率范围,频率的准确度和稳定度,频率分辨率,频率切换时间,频谱纯度。
输出特性--输出电平,电磁兼容性,输出电平的稳定度、平坦度、准确度
调制特性--让微波信号的某个参数值随外加控制信号而改变
*微波三极管的主要特征是利用静电控制原理控制交变电子流的大小,来实现信号产生和放大的功能。这种控制是借助改变控制栅极电压,影响阴极附近的电场来实现的。
、隔离度、方向性参数定义与之间关系
输入至主线的功率P1与副线中正向传输的功率P3之比称为定向耦合器的耦合度C
C=10lg(P1/P2)(dB)副线中正方向传输的功率P3与反方向传输的功率P4之比称为定向耦合器的方向性D=10lg(P3/P4)
隔离度D’表示输入至主线的功率P1与副线反方向传输的功率P4之比D’=10lg(P1/P4)
方向性=隔离度-耦合度
,可以大大改善信号源的匹配?请给出主要推导过程。(见微波测量技术(一), ppt132-133)
设幅度保持为常数,
有端口②向左看,可等效为一信号源,其
输出为,反射系数为
等效源反射系数由方向性(隔离度,耦合度)而定
很小
采用输出端口匹配良好和方向性很高的定向耦合器作为取样,可以大大改善信号源的匹配。
:一个放大器输出功率100W,输出阻抗50欧,送至一大功率负载,,现通过方向系数分别为25dB和40dB的双定向耦合器测试反射、入射功率,以及驻波大小,试计算方向性产生的误差大小?(不考虑功率计和路径传输损耗影响)
(见微波测量技术(一), ppt135, 136)
若理想定向耦合器
反射功率为4W-C
真实反射功率=主反射功率+方向性反射
功率=主反射功率+入射功率—(D+C)
=(4W—C)+(100W—D—C)
=(4W—C)+(—C)
50传输线系统中(端接匹配阻抗),电压(幅度)与功率的关系式

反射电压最大同相叠加,最小反相叠加,
?简述直接频率合成原理。
频率合成方式:直接式合成,锁相环式合成,直接数字频率合成(DDS),混合式合成
直接式合成原理:用晶振产生稳定的参考频率作为激励源,使参考信号通过谐波发生器产生具有丰富谐波的窄脉冲,再通过混频、分频、倍频、滤波等方法,进行频率变换和组合来产生所需的大量离散频率。
?
基本锁相环由鉴相器(PD)、低通滤波器(LDF)、电压控制振荡器(VCO)及基准晶体振荡器等部分组成。VCO输出频率反馈至鉴相器,与基准频率进行相位比较。鉴相器(PD)的输出与和的相位差成正比,经环路滤波器形成调谐信号,调整调谐振荡器