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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,第,1,4,章,射,频,频,电,电,路,路,与,与,系,系,统,统,测,测,试,试,技,技,术,术,教学,重点,本章重点介绍了射频电路测量的基本设备及其功能；介绍了常用的定标及误差校准技术；介绍了几种参数的测试方法：,S,参数的测试方法，频率测试技术，相位噪声测试技术，功率特性测试技术；介绍了器件的温度特性测试技术发展情况。,教,学,学,重,点,点,教学,重点,掌握：常用的定标及误差校准技术；,S,参数的测试方法,频,率测试技术，相位噪声测试技术，功率特性测试技,术。,了解：,器件的温度特性测试技术的发展情况。,熟悉：射频电路测量的基本设备及其功能。,能,力,力,要,求,求,本,章,章,目,目,录,录,第,一,一,节,节,基,基,本,本,测,测,试,试,设,设,备,备,第,二,二,节,节,频,频,率,率,特,特,性,性,测,测,试,试,技,技,术,术,第,三,三,节,节,噪,噪,声,声,特,特,性,性,测,测,试,试,技,技,术,术,第,四,四,节,节,功,功,率,率,特,特,性,性,测,测,试,试,技,技,术,术,第,五,五,节,节,温,温,度,度,特,特,性,性,测,测,试,试,技,技,术,术,知,识,识,结,结,构,构,射,频,电,路,与,系,统,测,试,技,术,基本测试设备,信号源,频谱分析仪,矢量网络分析仪,频率特性测试技术,噪声特性测试技术,功率特性测试技术,计数法,测量系统的三阶截断点的方法,直接测量法,鉴相器法,鉴频器法,微波功率测量方法,功率测量中的误差,温度特性测试技术,噪声系数分析仪,外差法,低温测量,14.1,基,本,本,测,测,试,试,设,设,备,备,14.1.1,信,号,号,源,源,信,号,号,源,源,是,是,能,能,够,够,产,产,生,生,射,射,频,频,/,微,波,波,测,测,试,试,信,信,号,号,的,的,装,装,置,置,，,，,其,其,核,核,心,心,部,部,件,件,是,是,振,振,荡,荡,器,器,或,或,频,频,率,率,合,合,成,成,器,器,。,。,按,按,应,应,用,用,要,要,求,求,，,，,信,信,号,号,源,源,可,可,以,以,分,分,为,为,简,简,易,易,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,、,、,标,标,准,准,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,、,、,点,点,频,频,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,和,和,扫,扫,频,频,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,。,。,1.,简,易,易,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,与,与,标,标,准,准,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,产,产,生,生,输,输,出,出,频,频,率,率,、,、,输,输,出,出,电,电,平,平,和,和,调,调,制,制,系,系,数,数,都,都,能,能,调,调,节,节,的,的,信,信,号,号,，,，,且,且,能,能,够,够,准,准,确,确,读,读,数,数,，,，,并,并,对,对,信,信,号,号,的,的,泄,泄,漏,漏,有,有,严,严,格,格,要,要,求,求,。,。,2.,标,准,准,信,信,号,号,源,源,在,在,简,简,易,易,微,微,波,波,信,信,号,号,源,源,的,的,基,基,础,础,上,上,，,，,增,增,加,加,了,了,一,一,个,个,定,定,标,标,衰,衰,减,减,器,器,模,模,块,块,。,。,3.,扫频微,波,波信号,源,源的输,出,出频率,可,可以在,指,指定范,围,围按一,定,定的频,率,率步进,周,周期性,变,变化（,即,即为扫,频,频）。,4.,点频微,波,波信号,源,源按点,频,频方式,工,工作，,一,一次只,能,能输出,单,单一频,率,率的微,波,波信号,，,，而对,应,应的测,量,量方法,称,称为点,频,频测量,法,法。,14.1,基本测,试,试设备,14.1.2,频谱分,析,析仪,对于射,频,频信号,，,，由于,频,频率很,高,高，无,法,法直接,用,用时域,测,测量仪,器,器进行,测,测量，,只,只能将,时,时域信,号,号经过,傅,傅氏变,换,换，变,为,为频域,信,信号来,分,分析其,频,频谱。,供,供测量,信,信号频,谱,谱的仪,器,器称为,频,频谱分,析,析仪。,频,频谱分,析,析仪可,以,以用于,显,显示所,测,测量信,号,号的电,压,压、波,形,形、功,率,率、周,期,期、频,率,率以及,旁,旁频带,。,。,频谱分,析,析仪面,板,板,14.1,基本测,试,试设备,频谱分,析,析仪的,核,核心是,混,混频器,，,，基本,功,功能是,将,将被测,信,信号下,变,变至中,频,频，然,后,后在中,频,频上进,行,行处理,，,，得到,幅,幅度。,在,在下变,频,频的过,程,程中，,是,是由本,振,振来实,现,现下变,频,频的。,本,本振信,号,号是扫,描,描的，,本,本振扫,描,描的范,围,围覆盖,了,了所要,分,分析信,号,号的频,率,率范围,，,，所以,调,调谐是,在,在本振,中,中进行,的,的。全,部,部要分,析,析的信,号,号都下,变,变频到,中,中频进,行,行分析,并,并得到,频,频谱。,频谱分,析,析仪的,基,基本结,构,构框图,14.1,基本测,试,试设备,14.1.3,矢量网,络,络分析,仪,仪,矢量网,络,络分析,仪,仪是全,面,面测量,网,网络参,数,数的高,精,精度、,智,智能化,仪,仪器，,能,能快速,、,、精确,地,地测量,有,有源器,件,件和无,源,源器件,的,的特性,，,，例如,放,放大器,、,、混频,器,器、双,工,工器、,滤,滤波器,、,、耦合,器,器、衰,减,减器和,移,移相器,等,等无源,和,和有源,电,电路。,1.S,参量的,测,测量,在测量,、,、建模,和,和设计,多,多元件,的,的复杂,系,系统中,，,，器件,的,的,S,参数特,性,性起着,关,关键的,作,作用。,矢,矢量网,络,络分析,仪,仪能方,便,便快捷,的,的测量,出,出被测,器,器件的,四,四个,S,参量。,网,网络分,析,析仪通,常,常有,1,个输出,端,端口，,该,该端口,可,可以通,过,过内部,信,信号源,或,或外接,信,信号源,输,输出射,频,频信号,，,，另外,还,还有,3,个分别,标,标为,R,A,和,B,的测量,通,通道，,其,其结构,如,如图所,示,示。,14.1,基本测,试,试设备,射频源,通,通常是,覆,覆盖特,定,定频段,的,的扫频,源,源。测,量,量通道,R,用于测,量,量入射,波,波，同,时,时也作,为,为参考,端,端口。,通,通道,A,和,B,通常用,于,于测量,反,反射波,和,和传输,波,波。测,量,量通道,A,和,B,可以同,时,时测量,任,任意两,个,个,S,参量元,素,素。此,时,时，,和,和,的,的,数,数值可,以,以分别,通,通过计,算,算,A/R,和,B/R,的比值得,到,到。若要,测,测量,和,和,，,，则,必,必须将待,测,测元件反,过,过来连接,。,。,利用网络,分,分析仪测,试,试,S,参数的实,验,验系统,14.1,基本测试,设,设备,2.,测量误差,及,及分析方,法,法,使用矢量,网,网络分析,仪,仪测量待,测,测器件（,DUT,）的,S,参数时，,测,测量误差,由,由三部分,组,组成：系,统,统误差，,随,随机误差,和,和漂移误,差,差。系统,误,误差主要,包,包括方向,性,性误差、,隔,隔离误差,、,、源,/,负载的失,配,配误差、,反,反射,/,传输路径,的,的频率响,应,应误差等,。,。,矢量网络,分,分析仪的,系,系统误差,模,模型,14.1,基本测试,设,设备,（,1,）反向性误,差,差和隔离,误,误差,方向性误,差,差表现为,矢,矢量网络,分,分析仪发,射,射的测试,信,信号未通,过,过,DUT,，而直接,进,进入了反,射,射信号的,通,通道，这,是,是由于发,射,射端的定,向,向耦合器,没,没有足够,的,的隔离造,成,成的。隔,离,离误差表,现,现为入射,信,信号通过,DUT,后而直接,进,进入了接,收,收端的反,射,射通道，,而,而没有进,入,入接收端,的,的传输通,道,道。,（,2,）源失配误,差,差和负载,失,失配误差,源失配误,差,差的产生,机,机理是：,实,实际的测,试,试系统并,非,非理想匹,配,配，在进,行,行反射测,量,量时，由,于,于从,DUT,向源看去,的,的反射系,数,数不完全,等,等于零，,导,导致部分,反,反射功率,的,的损失，,对,对测量,和,和,造,造,成,成影响。,同,同理在传,输,输测量时,，,，负载失,配,配误差是,由,由于从,DUT,向负载看,去,去的等效,反,反射系数,不,不完全等,于,于零，导,致,致部分传,输,输功率的,损,损失，对,测,测量,和,和,造,造成影,响,响。,14.1,基本测试,设,设备,（,3,）反射路径,的,的频率响,应,应误差和,传,传输路径,的,的频率响,应,应误差,频率响应,误,误差是由,测,测试系统,的,的功率分,配,配器，定,向,向耦合器,，,，转换接,头,头和传输,电,电缆的频,率,率响应特,性,性并不是,一,一条很平,坦,坦的直线,而,而引起的,误,误差。表,现,现为若用,一,一个标准,的,的短路校,准,准件进行,校,校准时，,系,系统的频,率,率响应的,不,不平坦性,。,。,以上六种,误,误差是系,统,统误差，,是,是可以校,准,准的。另,外,外还有两,类,类误差随,机,机误差和,漂,漂移误差,是,是不能校,准,准的。,（,1,）随机误差,随机误差,（,（又称偶,然,然误差）,是,是指测量,结,结果与同,一,一待测量,的,的大量重,复,复测量的,平,平均结果,之,之差。,（,2,）漂移误差,分析测试,仪,仪器由于,供,供电电源,电,电压不稳,，,，电子学,元,元件老化,，,，光电倍,增,增管暗电,流,流大，环,境,境温度变,化,化，室内,气,气流骚扰,等,等原因，,造,造成分析,仪,仪器示值,不,不稳所引,起,起的分析,测,测试结果,与,与理论实,际,际数据的,偏,偏差。,14.1,基本测试,设,设备,3.,测试夹具,及,及校准技,术,术,夹具的作,用,用是连接,DUT,和矢量网,络,络分析仪,，,，所以理,想,想的夹具,要,要求无损,耗,耗、线性,相,相位变化,、,、平坦的,频,频率响应,、,、阻抗匹,配,配的连接,端,端、电长,度,度已知、,输,输入和输,出,出端的隔,离,离度无穷,大,大等。使,用,用高质量,的,的测试夹,具,具可以获,得,得高的测,量,量精度，,下,下图是用,于,于手机芯,片,片的测试,夹,夹具照片,，,，利用它,可,可以方便,的,的进行手,机,机芯片测,试,试，并得,到,到很好的,测,测量精度,。,。,手机芯片,测,测试夹具,照,照片,14.1,基本测试,设,设备,4.,通用校准,与,与定标方,法,法,（,1,）,SOLT,校准,先后连接,匹,匹配负载,，,，短路器,和,和开路器,并,并测量反,射,射系数,，,，通过计,算,算可校准,反,反射参数,相,相关的误,差,差项。在,得,得到与反,射,射误差相,关,关的误差,项,项后，连,接,接匹配负,载,载并测量,传,传输系数,可,可得,到,到传输路,径,径的隔离,误,误差，连,接,接直通段,并,并测量,和,和,可,可以,得,得到传输,路,路径的频,率,率响应误,差,差和负载,失,失配误差,。,。所以要,得,得到所有,的,的,12,个误差项,，,，通过正,向,向和反向,各,各六次测,量,量就可以,得,得到测量,系,系统的所,有,有,12,个误差项,。,。,正向误差,模,模型,反向误差,模,模型,14.1,基本测试,设,设备,（,2,）,TRL,校准,直通,-,反射,-,传输线（,TRL,）校准方,法,法不需要,已,已知的负,载,载，而是,采,采用下图,所,所示的,3,种不同连,接,接方式进,行,行校准。,直通,-,反射,-,传输线校,准,准方法
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