低成本高精度S參數(shù)測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著無線通信的廣泛應(yīng)用,對射頻部件特別是各種天線的需求與日俱增,量產(chǎn)的射頻部件參數(shù)一致性問題已經(jīng)引起業(yè)界關(guān)注的問題。網(wǎng)絡(luò)分析儀是測量射頻參數(shù)的重要設(shè)備,但由于其價格昂貴,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增加。設(shè)計和開發(fā)低成本高精度S參數(shù)測量系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文搭建了一套適用于生產(chǎn)線測量S參數(shù)的自動測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件平臺和軟件平臺兩部分。其中硬件部分主要由美國mini-circuits公司的信號發(fā)生器、開關(guān)矩陣、功率

2、計和專門設(shè)計的定向耦合器還有上位計算機組成,而軟件部分包括上位機與信號發(fā)生器、開關(guān)矩陣和功率計的通信與控制以及后臺數(shù)據(jù)處理。定向耦合器的設(shè)計、各設(shè)備的通信實現(xiàn)以及測量參數(shù)的校準(zhǔn)技術(shù)是本文的重點。
　　本研究分為五個部分：第一部分首先從理論上介紹了網(wǎng)絡(luò)分析儀測量S參數(shù)的原理,討論了選用其他儀器代替網(wǎng)絡(luò)分析儀實現(xiàn)對S參數(shù)測量的可能性。第二部分在分析了雙端口網(wǎng)絡(luò)的插入損耗和回波損耗測試原理的基礎(chǔ)上,重點討論了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,包括設(shè)備選型、

3、系統(tǒng)連接和所需開展的工作介紹;第三部分重點討論了所需定向耦合器的主要性能指標(biāo),提出了一種改進結(jié)構(gòu)并用HFSS對定向耦合器進行仿真設(shè)計,制作了樣品,測試結(jié)果表明該定向耦合器能滿足本測試系統(tǒng)的要求;第四部分詳細介紹了軟件的設(shè)計過程,首先介紹了軟件的界面和操作方法,及其所用到的主要函數(shù),接著討論了信號發(fā)生器、開關(guān)矩陣、功率計等設(shè)備的通信軟件的設(shè)計,最后介紹了數(shù)據(jù)后期處理軟件的設(shè)計;第五部分主要討論了系統(tǒng)的實現(xiàn),包括系統(tǒng)的調(diào)試與驗證、誤差分析和