一种新的六端口网络系统分析方法

本文对Engen提出的六端口推荐电路,用信号流图进行系统分析。得到了一个功率计探头读数与被测负载之间,用网络参数表示的一般表达式。从而为六端口网络的系数校正找到了可行的函数关系式。同时对六端口网络的校正方法,提出了看法。     

用六端口电路测量毫米波功率和复反射系数

六端口测量技术是七十年代新发展起来的一种微波测量新技术。本文主要介绍八毫米六端口电路及其测量系统,用于测量毫米波功率和复反射系数。在简述测试原理的基础上,给出该电路的结构形式和实验结果。结果表明采用六端口测量技术测量毫米波功率和复反射系数是一种切实可行的新技术,与用测量线精密测量结果比较,误差均小于2％。利用该系统还可用于其他参数的测量,具有多功能的测试能力。     

S波段六端口自动反射计系统

本文系介绍一种普及型 S 波段六端口自动反射计系统.该系统的工作频域为2.25GHz～4.55GHz.测量反射系数精度:|△Γ|≤±0.02。△Φ<(5°/|Γ|).六端口结 Q 点分布满足:0.33<|L_i|<0.66.arg|Q_i|90°.1989年12月通过技术鉴定.专家们认为:“该项成果,在我国,在 S波段内用本研究方式和技术来组成六端口自动反射计,具有自己的特色和独创性,处于国内领先地位,填补了我国在 S 波段普及型六端口反射仪的空白,有较大推广和实用价值.”     

六端口测量技术

六端口技术是七十年代出现的一种新技术,它为测量微波网络的参量提供了新的途径。基于六端口测量技术的基本原理制成的自动网络分析仪,配合计算机和接口电路,能自动测量微波部件的反射系数和传输参量,因而在自动化技术的发展中,这种新技术的出现引人注目。六端口测量技术的特点是以测量功率(或电压幅值)的方法替代相位测量,因此,测量系统中无需具有对相位敏感的元件,从而使测     

六端口自动网络分析仪的精度分析

六端口自动网络分析仪(ANA)的理论假设条件之一,是功率检波器的反射系数不随指示的功率电平而变化。如果采用二极管检波器,在这种情况下,以上的假设不具备普遍性。因此,由于检波器反射系数随功率而变化,在测量中会引起校正常数的变化,因而造成测量未知负载反射系数的不准确。采用ANA系统,测量二极管输入阻抗变化,并用计算机模拟法估算其不准确度。     

高精度波导六端口测量系统校准的实现与优化

六端口反射计校准技术是确定六端口测量装置系统常数的方法。校准的精度决定了测量精度,因此校准技术是六端口技术的核心。本文采用基于高精度功率计的波导六端口反射计测量系统实现了R-B法校准,在此基础上利用C.A.Hoer法对R-B法的校准结果进行优化。测试结果表明,R-B法校准精度较低但已接近理论真值,采用C.A.Hoer法对R-B法进行迭代优化可以在较宽的频带内实现高精度校准。     

混波室时频域综合法天线效率测试技术

为了实现天线效率的准确测试,分析改进了现有混波室时频域综合法天线效率测试技术。通过使用带有时域分析功能的矢量网络分析仪、利用时域带限脉冲激励混波室测试获得混波室的时域插入损耗。考虑到发射天线与接收天线工作状态的不同,分别采用混波室中以及自由空间中的端口反射系数测试结果修正天线端口的阻抗失配。理论分析了时域测试中由于脉冲带宽不为零导致的天线效率测试误差,结果表明在时域脉冲带宽为300 MHz时,此误差项0.11 d B,可以忽略。对超宽带单极子天线的仿真与试验结果显示:在3~8.5 GHz频段内天线效率的仿真与实测值差异较小,最大为0.295 d B,表明改进的方法能够较准确地对受试天线的效率进行测试。     

精密微波功率计和稳幅器

本文描述了几种自平衡精密直流替代微波功率计的原理及其发展过程。着重介绍了中国计量科学研究院和国营8460厂联合研制的一种新型精密微波功率计的原理、测量方法、误差分析和实验结果。这种功率计在0.1～10mW的微波小功率测量范围内,总的准确度达到±(0.05％+0.2μW)。由于伺服系统的不完善特性所引入的自平衡环路的零失衡误差小于土0.01％,伺服系统的温源和噪声电平在0.1μW以下。此外这种功率计还可同时稳定微波讯号发生器的输出电平,并已获得优于0.01％/小时的微波功率稳定度。新型的微波功率计系采用四端电阻直接比较技术,全部采用固体电路。与惠斯登电桥比较,提高了测量准确度,减小了噪声,并且更加适用于自动测量系统。     

基于对称性的六端口测相系统校准方法研究

六端口测试系统中校准对提高测试精度非常重要。提出了一种可等效为8种六端口结的八端口微波网络,研究了各种等效六端口结的测相系统测相误差具有的对称性。提出根据该对称性对六端口测相系统测相结果进行自校准的新方法。实际制作了一款基于双面平行带线、工作于1.8~6.1 GHz频带范围内的超宽带八端口微波网络,构建了半实物仿真测相系统,对2.5、4、5 GHz 3个频点从-30°~+30°测相结果表明,各等效六端口结测相系统存在测相误差大小近似相等、极性相反的对称性,因此取其平均值进行校准可大大降低系统误差。校准后,测相误差从7.98°降至0.59°。该基于对称性的六端口测相系统的校准方法具有实现容易、精度高的优点。     

基于三端口网络的互感器电压系数测量方法

为消除电压互感器串联加法中屏蔽泄漏和临近干扰对电压系数测量带来的误差,提出一种基于三端口网络的针对双级互感器串联的电压系数测量方法.首先,通过分析互感器串联加法测量中附加误差的类型和来源,基于双级电压互感器串联建立了考虑附加误差的无源线性三端口网络电压比例量值模型,利用电路理论证明了该三端口网络模型的输出响应具有线性可...     

二端口网络分析仪测量多端口器件的方法

给出了一种用二端口矢量网络分析仪(VNA)对多端口器件进行测量的方法。该方法通过多端口器件的一端口测量得到端口负载,运用Gamma-R参数法减小由于其余端口所接负载的非匹配性引入的误差,并通过Matlab软件实现。利用该方法对三端口双工器进行测量,并将最后结果与三端口VNA测得的结果进行比较,比较结果表明幅度误差小于0.5dB,相位误差小于5度。该方法在多端口VNA不可获得的情况下,可以应用到多端口器件的精确测量上。     

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。     

旋转器与反照器的电路综合

为达到多端口回转器的归一化设计,使其能采用集成电路生产和灵活使用的目标,将阻抗实参数对称矩阵Z分解成Z=R0.Gb.R0T的形式,并且给出了求R0、Gb的方法和用(p+q)端口回转器综合对称实参数阻抗矩阵的电路,将二端口旋转器传输参数矩阵方程转化成阻抗矩阵参数矩阵方程,采用对称实参数阻抗矩阵的分解和(3+2)端口回转器综合二端口旋转器的方法,形成(p+q)端口回转器综合旋转器和反照器电路。且只需调整(p+q)端口回转器外接参数即能适应旋转器和反照器的参数变化,故(p+q)端口回转器能用归一化电路器件实现。因此,旋转器与反照器可用归一化单元电路实现。     

多端口机电-电磁暂态混合仿真端口解耦指标研究

首先分析了多端口耦合给机电-电磁暂态混合仿真造成的误差机理,推导了不考虑直流电流变化及考虑直流电流变化情况下端口之间的耦合关系。然后,为减小多端口建模引入的仿真误差,并在满足RTDS建模约束下尽可能地保证电磁侧的仿真精度,针对机电-电磁暂态混合仿真电磁侧建模进行了多端口解耦指标的研究。分别对不同耦合强度的端口解耦,采用FSV(feature selected validation)方法分析了端口耦合强度和仿真精度之间的定量关系,得到了满足FSV定性评估为"好"及以上的端口解耦指标。最后在基于某地区500 k V及以上电压等级复杂交直流电网建立的实时混合仿真平台上验证了所提解耦指标的有效性。     

基于迭代合并的多端口网络低压电力线信道建模研究

电力线信道建模是实现复杂电力线网络下可靠通信最重要的步骤之一。传统的电力线信道建模方法是基于端到端的电力线信道,而低压配电网实际是一个具有多端口的网络,各个端口之间的信道响应由于信道路径的相关因而具有关联性。目前的信道模型缺乏对整个网络不同端口信道响应的研究,忽略了电力线信道与无线信道在物理特性上不同之处。文章提出多端口网络环境下电力线建模的新方法,理论分析电力线信道多端口之间相关性问题,研究基于多端口网络信道冲击响应建模方法的理论基础,建立多端口子电路网络分解方法的理论模型,所提出基于迭代的信道响应合并方法能够有效解决复杂低压电力线拓扑环境下的信道建模问题,为分析电力线载波信道空间相关性并在电力线上实现多输入多输出(MIMO)技术提供理论依据。     

波导器件网络参数的误差修正方法研究

分析了网络分析仪同轴校准后测量波导器件的主要误差来源,提出了一种适用于波导器件网络参数的误差修正方法。波导-同轴转换是双端口网络分析仪同轴校准后测量波导器件网络参数的最大误差来源。通过分析研究网络分析仪基本校准原理和全二端口校准误差模型,将波导-同轴转换引入的误差项与待测网络构建误差信号流程图,通过已知波导匹配负载和波导短路器的网络参数建立误差修正方程,求解误差修正方程得到待测波导器件的精确网络参数。该修正方法应用于X波段波导器件的测量,结果表明:待测器件传输损耗的修正结果与真值最大偏差小于0.1 dB,电压驻波比的修正结果与真值的最大偏差小于0.05。     

微波功率测量中消除失配误差的方法

失配误差是微波功率测量中误差产生的重要原因之一。文中提出用一个90°移相器(即1/4波长传输线)消除这一误差的方法,先进行了理论分析,再用实验验证了此方法能使微波功率的测量误差大大下降,并且此方法还可作为信号源与功率计的功率传感器之间失配指标的鉴定方法,很有实用价值。     

基于六端口混频器的研究

在航天测控系统中通常对射频信号采用多级变频的方式来得到中频信号,传统的变频方式结构复杂,射频端口与本振端口具有隔离度小等缺点。针对航天系统中传统变频器的这些缺陷,设计了一个由功分器和耦合器组成无源六端口结、平方率检波器以及差分放大器组成的六端口混频器结构,其工作中心频率为2.25 GHz。首先对六端口混频器结构和变频原理进行了分析,采用ADS软件分别对六端口结和六端口混频器进行了仿真。仿真表明六端口结具有很好的隔离度和相位传输特性,六端口混频器具有变频损耗小,动态范围大以及所需本振功率低等特点。同时六端口混频器结构简单,因此用六端口混频器替代传统的混频器结构有一定的优势。     

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。     

晶体管检波的六端口测量系统整体校准技术

本文提出了用肖特基低势垒二极管检波器检测功率的六端口测量系统整体校准的新方法。根据六端口相对功率理论即对某一负载各端口相对功率比值不随输入功率变化,由最小二乘法得到检波器的特征参数,结合国标准法,确定六端口网络的系统常数。与拟合校准方法的比较证实了该方法的有效性。测量结果表明,该测试系统达到了与采用热敏电阻进行功率检测的测量系统相当的测量精度。