多狀態(tài)多端口技術(shù)研究及其在微波測量中的應(yīng)用.pdf

1、電子技術(shù)是現(xiàn)代信息社會最主要的基礎(chǔ)支撐性技術(shù)，其中微波技術(shù)扮演了十分重要的角色，不斷進(jìn)行深入的理論探討，開發(fā)更加精密、有效、經(jīng)濟(jì)的微波測量技術(shù)，滿足日益重要和迫切的微波網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電磁材料特性參數(shù)測試需求，是電磁場與微波技術(shù)研究工作者永恒的追求。 端口反射系數(shù)和網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)的存在，是微波網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究應(yīng)用區(qū)別于低頻電路的最基本特征。論文在總結(jié)前人有關(guān)多端口和多狀態(tài)技術(shù)研究工作的基礎(chǔ)上，闡述了兩種技術(shù)在本質(zhì)上的一致性，給出了多狀態(tài)多端

2、口技術(shù)測量反射系數(shù)的典型方法，基于反射系數(shù)測量成功進(jìn)行了高介電常數(shù)電磁材料特性參數(shù)測量，并基于多狀態(tài)技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了特定條件下的網(wǎng)絡(luò)傳輸特性測量，解決了雷達(dá)罩插入相位延遲長周期在線穩(wěn)定精密測量問題。論文的另一項(xiàng)重要工作是全面系統(tǒng)地探索了多狀態(tài)理論在微波網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)測量中的應(yīng)用，首次提出了利用多狀態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙端口網(wǎng)絡(luò)和多端口網(wǎng)絡(luò)全部散射參數(shù)測量的有效方法，相對于傳統(tǒng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用的測試方法，具有校準(zhǔn)模型無誤差、校準(zhǔn)件不苛求特定理想?yún)?shù)

3、等優(yōu)越性。 論文的主要工作和成果可概括為： 1.基于分式線性變換理論系統(tǒng)研究了多狀態(tài)多端口反射計(jì)的取樣方程，在證明廣義三端口反射計(jì)及等效三端口反射計(jì)取樣方程的分式線性變換特征的基礎(chǔ)上，闡明了多狀態(tài)技術(shù)和多端口技術(shù)的內(nèi)在統(tǒng)一性。分別給出了矢量和標(biāo)量檢測反射計(jì)取樣方程的標(biāo)準(zhǔn)形式，實(shí)現(xiàn)了微波網(wǎng)絡(luò)復(fù)反射系數(shù)的精密測量。 2.基于多端口電路分式線性變換的保圓特性，提出了判斷微波測試電路高次模的方法，在網(wǎng)絡(luò)測量的同時(shí)判斷是否

4、存在高次模干擾以及干擾程度，既提供了測量電路工作是否正常的自診斷方法，也為有效拓寬測量電路的工作頻段提供了理論依據(jù)和檢測方法。 3.基于微波網(wǎng)絡(luò)分式變換特性，以及波導(dǎo)傳輸線填充材料電磁特性與雙端口網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)的關(guān)系，通過設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娜与娐?，?shí)現(xiàn)了高介電常數(shù)電磁材料特性的測量，并針對取樣電路的特點(diǎn)和被測材料的物理特征，提出了相應(yīng)的補(bǔ)償方法，為材料科學(xué)的研究和驗(yàn)證提供了有力的手段。 4.提出了某特定應(yīng)用環(huán)境下基于多狀態(tài)技術(shù)的

5、網(wǎng)絡(luò)傳輸特性測量方法，研制了專用的測試裝置，并應(yīng)用于系列國產(chǎn)主戰(zhàn)飛機(jī)關(guān)鍵部件生產(chǎn)線，突破了雷達(dá)罩插入相位延遲特性的長周期在線精密穩(wěn)定測量的技術(shù)瓶頸。 5.提出了基于多狀態(tài)技術(shù)的完整矢量網(wǎng)絡(luò)分析方案，指出了多狀態(tài)多端口技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的本質(zhì)特征是無誤差測最模型，設(shè)計(jì)提供了典型的測量電路結(jié)構(gòu)，給出了明確的測量步驟和仿真結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了雙端口和多端口非互易微波網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的測量。 6.闡明了多狀態(tài)多端口技術(shù)應(yīng)用于微波測量