射頻實驗系統號稱“射頻實驗室”，因為它涵蓋了射頻實驗室，應該具備的相關設備與器件。 一、系統描述 射頻實驗系統是主要面向高等院校通信工程、電子工程、電磁場與微波技術等電子信息類專業開設的《微波技術》、《射頻與微波電路》、《天線與電波傳播》、《微波通信》、《微波測量》等課程的課內實驗及課程設計、集中綜合性實驗、畢業設計等研發生產的。 該教學系統以射頻實驗測量儀為核心，以Smith圓圖為顯示界面，對射頻、微波及天線系統的反射、傳輸特性進行全面測試，其反射測試包括：駐波、回損、阻抗、反射、相位、電長度；傳輸測試包括幅頻特性、插損、相位、增益、群時延；此外還包括故障定位測試及介電常數ε測試。 該系統兼顧理論驗證與工程設計，解決學生們學習理論課的困難，并盡最大可能培養他們對微波電路系統的設計及綜合調試、測試能力。就業市場的競爭日趨激烈，對于學生設計能力的要求也越來越高。該系統采用以驗證性、測試性實驗為基礎，設計性、綜合性及研究創新性實驗為進階的實驗教學改革思路，符合高等教育對實踐教學環節的最新要求。 一般來說微波實驗室投資巨大，如何進行資源的合理利用，如何使得投資最大限度的發揮作用，是高校實驗室建設的出發點。在本系統實驗教學方法和手段上，配置國產自主研發的射頻實驗測量儀進行系統S參數綜合測試。射頻實驗測量儀測試功能強大，是射頻、微波測試的主要儀器，它不但滿足教師的科研開發，也使學生了解微波通用器件的基本測量方法，更直觀的理解所學過的內容；使學生了解增益等參數的測試，鞏固所學的知識，是走上工作崗位前的演練。 射頻實驗的安排，就是要使得不熟悉射頻技術的人，通過實驗來加深對原理及概念的理解以及對測試方法和測試技術的掌握。安排順序是先為原理性實驗，接下來是傳輸線，再下面是各種器件的測試，這部分的重點是讓學生了解如功率衰減器、功率分配器、定向耦合器、濾波器、和差器、隔離器等電路，并進而掌握其測量與設計的方法。 二、實驗內容介紹 實驗一 射頻實驗測量儀應用 1>、了解射頻實驗測量儀的一般功能原理 2>、初步使用射頻實驗測量儀 3>、掌握用射頻實驗測量儀測量單、雙端口網絡基本參數 實驗二 傳輸線基本概念 1>、明確傳輸線上電壓、電流具有波動性質 2>、加深傳輸線阻抗變換性及重復性的理解 3>、用射頻實驗測量儀測量傳輸線輸入阻抗、駐波比 實驗三 射頻下的電感與電容的測試 1>、了解電感、電容在射頻下的性能 2>、了解元件的自身諧振現象 3>、學會用射頻實驗測量儀測量電感與電容 實驗四 同軸電纜的常規測量 1>、了解最基本的傳輸線同軸電纜 2>、了解射頻電纜的常規性能與測試方法 3>、用射頻實驗測量儀測量電纜的駐波比、插損 實驗五 同軸電纜的時域故障定位 1>、理解信號時域測量和頻域測量的概念 2>、學會利用射頻實驗測量儀上的時域故障定位功能完成測量 3>、會計算被測電纜的波長縮短系數 實驗六 同軸電纜特性阻抗 1>、理解特性阻抗的意義 2>、掌握同軸電纜特性阻抗ZC的測量方法，加深對特性阻抗的理解 3>、理解特性阻抗在阻抗匹配時的重要性 實驗七 衰減器 1>、了解不同類型的衰減器 2>、掌握衰減器的測試原理 3>、學會使用射頻實驗測量儀來完成衰減器的測量 4>、學會利用測試結果來分析衰減器的性能 實驗八 功率分配器 1>、了解不同類型功率分配器的結構、頻率特性 2>、掌握功率分配器的測試原理 3>、學會使用射頻實驗測量儀來完成功率分配器的測量 4>、學會利用測試結果來分析功率分配器的性能 實驗九 定向耦合器 1>、了解定向耦合器的原理及基本設計方法 2>、學會使用射頻實驗測量儀來完成定向耦合器的測量 3>、學會利用測試結果來分析定向耦合器的性能 實驗十 隔離器 1>、了解不同類型的隔離器 2>、掌握隔離器的測試原理 3>、學會使用射頻實驗測量儀來完成隔離器的測量 4>、學會利用測試結果來分析隔離器的性能 實驗十一 濾波器 1>、了解不同類型濾波器和它的頻譜特性 2>、掌握濾波器的測試原理 3>、學會使用射頻實驗測量儀來完成濾波器的測量 4>、學會利用測試結果來分析濾波器的性能 實驗十二 和差器 1>、了解不同類型和差器 2>、掌握和差器的測試原理 3>、學會使用射頻實驗測量儀來完成和差器的測量 4>、學會利用測試結果來分析和差器的性能 實驗十三 用 λ/2 短路線測 εr 1>、了解用射頻實驗測量儀測量相對介電常數的基本原理 2>、掌握一種在射頻頻率下，測試相對介電常數εr的方法 實驗十四 用 λ/4法分離測試誤差 1>、知道一種分離測試誤差的方法 實驗十五 史密斯圓圖分析與應用 1>、了解史密斯圓圖的原理和作用 2>、學會使用史密斯圓圖分析問題 三、系統特色介紹 1、由于射頻（RF）和微波的快速發展，射頻實驗系統的頻率設定在三代通信的中心頻率2GHz左右,學生們在熟悉、了解和精通后非常有利于將來盡快找到專業對口的工作崗位并很快適應，也有助于提高學生的就業成功率。 2、考慮到高等教育在實踐環節的設計性、綜合性及研究創新性，所用的微波器件均是真實的微波器件，提高學生的設計及動手能力。 3、相關配套測量儀器為具有自主知識產權的射頻實驗測量儀，對這種基礎的專業測量儀器的熟悉、了解和精通，非常有利于學生將來工作時能很快上手。 4、射頻實驗系統不僅使學生學會微波通用器件、增益等參數的基本設計及測量方法，提高對微波系統的分析與綜合能力，還可以滿足教師的科研與開發。 四、系統配套設備
1、射頻實驗測量儀 
南京普納科技設備有限公司 型號：PNA3720(PNA3721)。用途：本儀器是一種輕便臺式自動射頻測試儀，能對各種單或雙端口器件的全部復數（矢量）參數進行測試與打印，適合于廣播、電視、通訊（信）、雷達等設備中的天饋系統及其它微波、射頻元器件、放大器的研發、制造、調試、驗收及運維。另外射頻實驗測量儀也可當掃頻信號源使用。 性能簡介： ·頻率范圍：30MHz～1600MHz ·取樣變頻外差式接收：靈敏度-90dBm,動態范圍80dB ·分辨率與不確定度：
小插損分辨率為0.01dB，不確定度在50dB內為±0.2dB±(dB值)的4%;
小反射分辨率為0.002，小反射不確定度約為±0.01;
相位分辨率為0.1°,不確定度約為±5°/幅值 · 數字式頻率綜合跳頻,跳頻速度約為每秒10點 ·具有阻抗圓圖測試功能,圓圖分4檔顯示,匹配狀態、阻抗性質一目了然 ·能測某些元器件的回損或駐波比,有1～1.05/1.25/2.25/∞四檔駐波比顯示 ·有相損畫面能測插損與相移，相位并有平移展開功能 ·能測1ns～40μs的群時延（分12檔） ·反射電橋定向性≥40dB ·50Ω負載回損≥40dB ·時域故障定位功能，能撿查同軸電纜的故障位置，測出電長度 ·RS-232接口輸出數據到計算機 2、射 頻 實 驗 箱 50ΩN型保護接頭 SWR≤1.05 1只 50ΩN型匹配負載(陽頭) SWR＜1.07 2只 50ΩN型2.0失配負載(陽頭) SWR = 2 1只 50ΩN型雙陰連接器 SWR≤1.05 1只 待測電纜0.45m 一好一差 2根 電感電容樣本 若干 20 dB衰減器 SWR ≤1.10 1只 短路線(測εr用的λ/2線) 68mm 1根 隔離器 850MHz－950MHz 1只 濾波器 954MHz－960MHz 1只 功分器 800MHz－2200MHz 1只 定向耦合器 800MHz－2500MHz 1只 和差器 1000MHz 1只 |
