矢量网络分析仪的测量精度和测量稳定性

矢量网络分析仪具有强大的测试功能 ,其测量精度和测量稳定性主要取决于校准标准件的性能、采用的误差修正技术和微波件的初始指标所决定 ,本文分别讨论了这三方面对矢量网络仪测量的影响     

矢量网络分析仪硬件性能对测量结果的分析

不断改进的校准方法和校准件的性能极大地提高了矢量网络分析仪的测量精度,但随着矢量网络分析仪测量频率范围的进一步拓宽,矢量网络分析仪的硬件性能逐渐成为了影响测量精度的关键因素。本文以单端口矢量网络分析仪为例,分析了3个系统误差项对测量结果的影响。这3项系统误差都是由矢量网络分析仪硬件性能的不完善引起的,分别是由定向耦合器引起的方向性误差、激励信号源到测试端口的损耗及定向耦合器的耦合度引起的反射跟踪误差、激励信号源的阻抗不匹配引起的源匹配误差。通过分析理清了其对测量结果的影响机理,该结论对于改进矢量网络分析仪的性能具有指导性意义。     

利用矢量网络分析仪去除和嵌入S参数网络

本文介绍了一种修正矢量网络分析仪误差系数的方法,供用在经标准分析仪校准之后得到的各种参考面上进行S参数测量。该方法允许从由网络分析仪获取的测量结果中去除二端口 S参数网络。通过在分析仪上修正误差系数,可以实时现察去嵌入后的测量结果。此外,相同的测试程序可用来将虚拟网络嵌入 S参数测量。该方法可直接用于经传统短路、开路、负载、直通(SOLT)校准方法校准过的任何矢量网络分析仪(VNA)     

利用矢量网络分析仪云除和嵌入S参数网络

本文介绍了一种修正矢量网络分析仪误差系数的方法,供用在经标准分析仪校准之后得到的各种参考面上进行Ｓ参数测量。该方法允许从由网络分析仪获取的测量结果中去除二端口Ｓ参数网络。通过在分析仪上修正误差系数,可以实现观察去嵌入后的测量结果。此外,相同的测试程序可用来将虚拟网络嵌入Ｓ参数测量。该方法可直接用于经传统短路、开路、负载、直通（ＳＯＬＴ）校准方法校准过的任何矢量网络分析仪（ＶＮＡ）。     

校准件不完善导致的矢量网络分析仪剩余误差分析

本文简要介绍了矢量网络分析仪的单端口误差模型和校准方法,重点分析了矢量网络分析仪单端口校准中,由校准件不完善性带来的剩余误差。对校准件不完善性导致的校准后矢量网络分析仪存在的剩余方向性误差、剩余源匹配误差和剩余反射跟踪误差进行了理论推导,最后给出了计算剩余误差项的实例。     

矢量网络分析仪的时频域阻抗测量技术

由于传输线阻抗不连续性导致的串扰问题会严重影响信号传输的质量,从而导致信号完整性问题。从矢量网络分析仪阻抗测试原理出发,通过对比网络仪开路校准及端口补偿后的Smith圆图测量结果、阻抗和相位格式测量结果,说明网络仪频域3种测量格式所表述的阻抗信息;利用矢量网络分析仪时域变换功能从时域上对传输线进行评估,可以获得传输线阻抗不连续点和各位置阻抗信息。最后通过对一段3.5 mm传输线的测试,说明如何利用矢量网络分析仪的频域和时域同时对传输线特性尤其是阻抗特性进行评估,为传输线测试提供了一种新的方法。     

提高非插入式微波器件测量精度的研究

用矢量网络分析仪进行射频和微波元器件的测量时,配合网络分析仪的误差修正技术,进行全二端口校准,能彻底地消除系统误差.如果待测元器件是非插入式器件,由于不能直接进行传输响应校准,不能完全消除系统误差,给精确测量提出了挑战.本文针对非插入式器件的特点,提出了3种提高非插入式器件测量精度的方法,并用这3种方法对同一非插入式器件进行了测量.通过与未校准的测量结果比对,说明这3种方法均切实可行.     

一种多端口矢量网络分析仪误差校准简化方法

本文提出了一种2n通道n端口矢量网络分析仪（VNA）误差模型和校准方法,在4n项误差模型的基础上根据矢量网络分析仪的实际硬件结构,引入了串话误差和开关误差,从而构造了更加符合实际情况的误差模型。本文给出了新引入误差项的校准方法和修正过程,最终推导出了矩阵形式的散射参数表达式及测量结果的修正公式。对一个四端口待测器件的散射参数（S参数）进行了实际测量,利用本文方法对原始数据进行校正,其结果与商用VNA进行对比,证明了本文方法的正确性。     

机械和电子校准的比较

通常情况下矢量网络分析仪的校准都是使用机械校准件来完成的.但这个过程费力而且容易产生误差.使用电子校准模块对矢量网络分析仪进行校准比用机械校准件更快、更简单.该论文对电子和机械校准进行了比较.     

微带铁氧体器件测试夹具LRL校准与设计

对于传统微波无源器件S参数的测量,通常是先在矢量网络分析仪上对同轴端进行SOLT的全二口校准,再通过测试夹具对微带器件进行测试,测试夹具引入了一定的测试误差。为实现微带双端口器件的准确测试,设计了用于LRL校准方法的测试夹具及校准件。介绍了校准原理及校准件设计,通过HFSS仿真软件对测试夹具进行仿真优化,设计制作了LRL精确校准的测试夹具及校准件。对X波段微带器件进行测试,验证LRL测试夹具测试的准确性。     

变压器等效电路参数变化对极化谱的影响分析

基于介质响应理论的回复电压测量方法能够有效地无损诊断变压器的绝缘状态。应用回复电压测量仪RVM5461在2 000 V极化电压,0.5~1 000 s一系列充电时间,充放电时间比为2的实验条件下对1台110 kV容量31.5 MVA的变压器进行回复电压测试。利用测试得到的初试斜率、回复电压最大值、主时间常数3个特征量应用改进粒子群算法计算得到变压器油纸绝缘扩展德拜模型等效电路,并通过仿真分析了各极化支路参数的改变对回复电压极化谱的变化规律。分析结果表明,小时间常数支路、中时间常数支路和大时间常数支路分别主要影响回复电压极化谱初始、中端、末端部分。     

全钒液流电池极化损失研究

在全钒液流电池充放电性能研究基础上,采用原位电化学交流阻抗测试方法开展了全钒液流电池活化极化、欧姆极化和浓差极化的定量分析。结果表明,钒电池在较小充放电电流密度下,活化极化和欧姆极化是导致电压损失的主要原因。随着电流密度进一步增大,活化极化趋于平缓,而欧姆极化迅速增大,同时浓差极化也开始变得显著。在此基础上,针对充放电过程中的各类极化提出了系列解决方案,为高效率大功率全钒液流电池堆的开发奠定了基础。     

加载极化扭转人工磁导体的双频圆极化天线

为减少多径损耗、抗极化失配,同时满足无线设备对多频段的需求,设计了一款加载极化扭转人工磁导体的双频圆极化 天线。 极化扭转人工磁导体采用双层结构增加了相位响应,使用矩形环延长电流路径,矩形环中加入圆角和截断的矩形贴片结 构引起表面阻抗不平衡性,实现了在 2. 45 GHz 和 5. 8 GHz 频段内高效的极化转换。 在双频单极子天线下方加载极化扭转人工 磁导体,利用 90°极化旋转效应实现了在低频段左旋圆极化和高频段右旋圆极化。 仿真和实验结果表明:设计天线的工作带宽 分别为 2. 2~ 2. 58 GHz 和 3. 5~ 6 GHz,3dB 轴比带宽分别为 2. 3~ 2. 56 GHz 和 5. 6~ 6. 2 GHz,峰值增益分别为 16. 8 和 7. 5 dBic。 实验结果证实了采用极化扭转人工磁导体可以降低双频圆极化天线的复杂度。     

阵列式射频仿真系统中目标全极化回波模拟方法研究

本文主要针对反舰导弹末制导雷达极化抗干扰试验需求,开展阵列式射频仿真试验系统可变极化模拟方法研究。提出了一种目标全极化回波模拟方法,该方法充分考虑目标运动对其极化特性影响,准确描述导弹、飞机等目标高速运动状态下的极化散射特性。根据该方法,采用Simulink进行了典型舰船目标全极化回波仿真,仿真结果表明水平\垂直极化通道回波变化规律同实测数据变化规律保持一致,说明该方法的正确性。研究成果可直接应用于靶场装备建设和试验工作中,为装备建设和导引头试验提供理论基础和技术支撑。     

A novel broadband and high-gain microstrip reflectarray antenna with variable polarization

This article proposes a new kind of microstrip reflectarray antenna, of which the polarization could be reconfigured among all the polarization states instead of some fixed states in a dual-or multi-polarized antenna. The mechanism for polarized variability is so simple that only mechanical rotation is needed. Theoretical analysis shows that the reflected polarization covers all states and that the dual-or multi-layered unit structure sandwiched with air-gaps can broaden the bandwidth efficiently. Moreover, it is demonstrated that adopting more elements can enhance antenna gain. With these advantageous features, this kind of antenna has the potential significance for engineering applications in radar, communication, etc. In this article, a complete theoretical analysis as well as a specific design sample is given to verify this method. __________ Translated from Chinese Journal of Radio Science, 2006, 21(6): 820–824 [译自:电波科学学报]     

一种旋向与轴比均可重构极化微带天线的设计

提出了1种轴比与旋向均可重构的极化微带天线,可在同一副天线上实现圆极化和椭圆极化,且进行旋向切换.该天线采用Wilkinson功分器馈电,通过控制开关状态,天线馈电可实现正交双馈与带微扰单馈2种工作方式,分别产生圆极化与椭圆极化波,并对每一种极化波,可进行左、右旋向的切换.给出了天线的结构及参数,分析了主要参数对天线性...     

光纤通信系统中PMD值的动态测试

本文实现了光纤通信系统中偏振模色散(PMD)值的动态测试方法,采用1∶4偏振分束器,分成4路不同偏振光信号,然后利用起偏器和1/4一波片将信号光分别转化成4个不同的偏振态(SOP),最后利用探测器件将4路光信号光电转换为相应4个电压V1、V2、V3和V4,其大小分别对应4个偏振态方向的功率大小,得到信号的偏振度(DOP),利用DOP与DGD之间的相关性,即可监测线路PMD的变化情况.采用PMD仿真器和HP8509B偏振态分析仪对PMD值的动态测试方法的正确性进行了验证,两者对比分析,得到动态测试方法最大测量误差小于2%.利用DOP作为反馈信号,将其提供给DSP和FPGA构成的控制单元部分,实现了PMD的动态自适应补偿,PMD补偿结果由信号眼图实时观测.     

PEMFC发电系统稳态电压模型研究

从电化学的角度分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的极化特性,在此基础上针对其主要工作区在欧姆极化段的特点,通过测算出不同温度、操作压力条件下的等效热力学电动势与电池堆内阻,建立了一个简单实用的稳态电压模型。最后通过对一个500 W的PEMFC发电系统的稳态负载实验,验证了模型的建立是可行和合理的。     

伏安曲线拟合法研究燃料电池的极化阻力

伏安曲线是对燃料电池电性能进行表征的一项重要手段,通过对伏安曲线的拟合可以计算出电池的各类极化电阻.由于从理论出发推导出来的伏安曲线公式中含有对数项和难于测得的气体分压等参数,因此无法对其进行拟合.在对伏安曲线形状特征进行分析的基础上提出了一个具有实用价值的拟合公式.利用该公式对实验数据进行拟合得到的结果与原始数据之间有着很好的一致性,根据拟合公式还可以计算出电池在不同电流密度下各类极化电阻.     

A theory of polarization reversals in finite systems

Abstract

A theory of polarization reversals in finite system is developed on the basis of the Kolmogorov-Avrami model. The observed size dependence of the switching time, which looks very peculiar at a glance, seems to be well explained by the present theory.