射 頻 實 驗 系 統(tǒng) 射頻實驗系統(tǒng)號稱“射頻實驗室”，因為它涵蓋了射頻實驗室，應(yīng)該具備的相關(guān)設(shè)備與器件。 一、系統(tǒng)描述 射頻實驗系統(tǒng)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(shù)等電子信息類專業(yè)開設(shè)的《微波技術(shù)》、《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(nèi)實驗及課程設(shè)計、集中綜合性實驗、畢業(yè)設(shè)計等研發(fā)生產(chǎn)的。 該教學(xué)系統(tǒng)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(tǒng)的反射、傳輸特性進(jìn)行全面測試，其反射測試包括：駐波、回?fù)p、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(shù)ε測試。 該系統(tǒng)兼顧理論驗證與工程設(shè)計，解決學(xué)生們學(xué)習(xí)理論課的困難，并盡最大可能培養(yǎng)他們對微波電路系統(tǒng)的設(shè)計及綜合調(diào)試、測試能力。就業(yè)市場的競爭日趨激烈，對于學(xué)生設(shè)計能力的要求也越來越高。該系統(tǒng)采用以驗證性、測試性實驗為基礎(chǔ)，設(shè)計性、綜合性及研究創(chuàng)新性實驗為進(jìn)階的實驗教學(xué)改革思路，符合高等教育對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的最新要求。 一般來說微波實驗室投資巨大，如何進(jìn)行資源的合理利用，如何使得投資最大限度的發(fā)揮作用，是高校實驗室建設(shè)的出發(fā)點。在本系統(tǒng)實驗教學(xué)方法和手段上，配置國產(chǎn)自主研發(fā)的射頻實驗測量儀進(jìn)行系統(tǒng)S參數(shù)綜合測試。射頻實驗測量儀測試功能強(qiáng)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(fā)，也使學(xué)生了解微波通用器件的基本測量方法，更直觀的理解所學(xué)過的內(nèi)容；使學(xué)生了解增益等參數(shù)的測試，鞏固所學(xué)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(shù)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(shù)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(xué)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(jìn)而掌握其測量與設(shè)計的方法。 二、實驗內(nèi)容介紹 實驗一 射頻實驗測量儀應(yīng)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(wǎng)絡(luò)基本參數(shù) 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(zhì) 2>、加深傳輸線阻抗變換性及重復(fù)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(xiàn)象 3>、學(xué)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(guī)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(guī)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(xué)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(shù) 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(xué)會使用射頻實驗測量儀來完成衰減器的測量 4>、學(xué)會利用測試結(jié)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(jié)構(gòu)、頻率特性 2>、掌握功率分配器的測試原理 3>、學(xué)會使用射頻實驗測量儀來完成功率分配器的測量 4>、學(xué)會利用測試結(jié)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(shè)計方法 2>、學(xué)會使用射頻實驗測量儀來完成定向耦合器的測量 3>、學(xué)會利用測試結(jié)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(xué)會使用射頻實驗測量儀來完成隔離器的測量 4>、學(xué)會利用測試結(jié)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(xué)會使用射頻實驗測量儀來完成濾波器的測量 4>、學(xué)會利用測試結(jié)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(xué)會使用射頻實驗測量儀來完成和差器的測量 4>、學(xué)會利用測試結(jié)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(shù)的基本原理 2>、掌握一種在射頻頻率下，測試相對介電常數(shù)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(yīng)用 1>、了解史密斯圓圖的原理和作用 2>、學(xué)會使用史密斯圓圖分析問題 三、系統(tǒng)特色介紹 1、由于射頻（RF）和微波的快速發(fā)展，射頻實驗系統(tǒng)的頻率設(shè)定在三代通信的中心頻率2GHz左右,學(xué)生們在熟悉、了解和精通后非常有利于將來盡快找到專業(yè)對口的工作崗位并很快適應(yīng)，也有助于提高學(xué)生的就業(yè)成功率。 2、考慮到高等教育在實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計性、綜合性及研究創(chuàng)新性，所用的微波器件均是真實的微波器件。 3、相關(guān)配套測量儀器為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的射頻實驗測量儀，對這種基礎(chǔ)的專業(yè)測量儀器的熟悉、了解和精通，非常有利于學(xué)生將來工作時能很快上手。 4、射頻實驗系統(tǒng)不僅使學(xué)生學(xué)會微波通用器件、增益等參數(shù)的基本設(shè)計及測量方法，提高對微波系統(tǒng)的分析與綜合能力，還可以滿足教師的科研與開發(fā)。
四、系統(tǒng)配套設(shè)備 1、射頻實驗測量儀 南京普納科技設(shè)備有限公司 型號：PNA3722(PNA3723)。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(fù)數(shù)（矢量）參數(shù)進(jìn)行測試與打印，適合于廣播、電視、通訊（信）、雷達(dá)等設(shè)備中的天饋系統(tǒng)及其它微波、射頻元器件、放大器的研發(fā)、制造、調(diào)試、驗收及運維。 另外射頻實驗測量儀也可當(dāng)掃頻信號源使用。 性能簡介： ·頻率范圍：30MHz～3000MHz ·取樣變頻外差式接收：靈敏度-90dBm,動態(tài)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(nèi)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(shù)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(tài)、阻抗性質(zhì)一目了然 ·能測某些元器件的回?fù)p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(fù)載回?fù)p≥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(shù)據(jù)到計算機(jī) 2、射 頻 實 驗 箱 50ΩN型保護(hù)接頭 SWR≤1.05 1只 50ΩN型匹配負(fù)載(陽頭) SWR＜1.07 2只 50ΩN型2.0失配負(fù)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) 58mm 1根 隔離器 1700MHz－1950MHz 1只 濾波器 1900MHz－1920MHz 1只 功分器 800MHz－2200MHz 1只 定向耦合器 800MHz－2500MHz 1只 和差器 1000MHz 1只 |
