微波实验单元项目

1、 北京邮电大学电磁场与微波测量实验报告撰写人： 组员： 班级：学院： 实验指导教师： 实验一频谱分析仪的使用频谱分析仪微波信号发生器图 单载波信号的频谱测量1. 单载波信号的频谱测量（1） 设置微波信号发生器输出制定频率和功率的单载波信号（如900MHz、-10dBm）（2） 设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率，设置合适的扫描带宽，适当调整参考电平是频谱图显示在合适的位置。（3） 用峰值搜索功能测量信号的频率和电平，测试数据记录到表中。（4） 用差值光标功能测量信号和噪声的相对电平（信噪比），同时记录频谱分析仪的分辨率带宽设置。表单载波信号的频谱测量频率设置（MHz）85090

2、0950电平设置（dBm）-10-15-20实测频率（MHz）851.67901.67951.57实测电平（dBm）-9.67-14.78-20.89信噪比（dB/RBW）2.00×10-51.75×10-51.52×10-5数据分析：微波信号发生器产生的信号与测得的信号偏差较小，并且频率越高，信噪比越小。2. 带载波信号的杂散测量（1） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的正弦波（如850MHz、-20dBm）。（2） 设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率，设置合适的扫描带宽，适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。（3） 用频谱分析仪测量输出

3、信号的频率和电平，测试数据记录到表中。（4） 增加频谱分析仪的扫描带宽（如100MHz），用手动设置功能适当减小频谱分析仪的分辨率带宽，观察频谱图的变化，直到观测到杂散信号（或噪声低于信号70dB）为止。（5） 在频谱图中确定最大杂散信号，用差值光标功能测量信号和最大杂散信号的相对电平（杂散抑制度）。表杂散波测量信号频率（MHz）信号电平（dBm）杂散抑制度（dB）850-23.1666.25900-22.8766.05950-23.4867.86数据分析：由数据可知，杂散抑制度度很大，说明对杂散信号的抑制很好。3. 相位噪声测量（1） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如85

4、0MHz、-10dBm）。（2） 设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率，设置扫描带宽为50KHz，设置合适的分辨率和视频带宽，适当调整参考电平是频谱图显示在合适的位置。（3） 用峰值搜索功能测量信号的频率和电平，测量数据记录到表中。（4） 用差值光标和噪声光标功能测量偏离信号10KHz的相位噪声，测试数据记录到表中。（5） 将扫描带宽设置为500KHz，设置合适的分辨率带宽和视频带宽。利用同样的方法测量偏离信号100KHz的相位噪声，测试数据记录到表中。（6） 改变输出频率，重复以上测量，测试数据记录到表中。表相位噪声测量信号频率（MHz）信号电平（dBm）相位噪声（dB/Hz）

5、偏离10KHz偏离100KHz850-11.48-7.09×10-3-8.72×10-4900-12.56-7.43×10-3-8.43×10-4950-12.34-7.90×10-3-8.55×10-4数据分析：越偏离中心信号，相位噪声越小。频率越高相位噪声越大。实验二衰减器的特性被测衰减器微波信号发生器频谱分析仪图衰减器的衰减量测量1. 衰减器的测量（1） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如850MHz、-10dBm和 -20dBm）。（2） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量衰减器的输入信号电平，测试数据记

6、录到表中。（3） 接入被测衰减器。用频谱分析仪测量衰减器的输出信号电平，计算衰减器的衰减量以及与标称值的误差，测试数据记录到表中。（4） 改变微波信号发生器的输出频率，重复以上测量，测试数据记录到表中。表衰减器的衰减量测量测试频率（MHz）输入信号电平（dBm）输出信号电平（dBm）衰减量（dBm）标称误差（dB）850-22.95-32.25-9.30.7900-23.01-32.35-9.340.66950-23.45-32.65-9.20.8数据分析：衰减器的衰减量与理论值的偏差在较小的范围内。2. 幅频特性测量（1） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如850MHz、-

7、20dBm）。（2） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量并记录衰减器的输入信号电平。（3） 接入被测衰减器。设置频谱分析仪的中心频率为指定频率（如850MHz），设置合适的扫描带宽（如100MHz），适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。（4） 设置频谱分析仪的轨迹为最大值保持功能（TraceTrace TypeMax Hold）。（5） 按照一定的歩进（如1MHz），用手动旋钮在指定的频率范围内（如830870MHz）调整微波信的发生器的输出频率，在频谱分析仪上显示出幅频特性曲线。（6） 根据频谱分析仪显示的幅频特性曲线，测量并计算衰减器在指定频带内的最小衰减量和幅频特性，测试数据记

8、录掉表中。表衰减器的幅频特性测量频率范围（MHz）最小衰减量幅频特性（dBp-p/带宽）850±20-33.780.044900±20-34.180.047950±20-34.440.051数据分析：频率越高，最小衰减量越低，幅频特性越好。实验三定向耦合器特性测量1. 耦合度测量（1） 按照图所示连接测试系统。频谱分析仪132定向耦合器微波信号发生器匹配负载图定向耦合器的耦合度测量（2） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如800MHz、-20dBm）。（3） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量定向耦合器输入端口1的输入信号电平，测试数据记录到

9、表中。（4） 接入被测定向耦合器（注意输出端口接匹配负载）。用频谱分析仪测量定向耦合器耦合端口3的输出信号电平，计算定向耦合器的耦合度，测试数据列入表中。（5） 改变测试频率，重复以上测量，测试数据列入表中。表定向耦合器的耦合度测量测试频率（MHz）850900950端口1输入功率（dBm）-22.95-23.01-23.45端口3输入功率（dBm）-33.35-33.45-33.85耦合度（dB）10.410.4410.4数据分析：耦合度与理论值基本相符。2. 插入损耗测量（1） 按照图所示连接测试系统。匹配负载132定向耦合器微波信号发生器频谱分析仪图定向耦合器的插入损耗测量（2） 设置微

10、波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如850MHz、-20dBm）。（3） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量定向耦合器输入端口1的输入信号电平，测试数据记录到表中。（4） 接入被测定向耦合器（注意耦合端口3接匹配负载）。用频谱分析仪测量定向耦合器输出端口2的输出信号电平，计算定向耦合器的插入损耗和传输损耗，测试数据记录到表中。（5） 改变测试频率，重复以上测量，测试数据列入表中。表定向耦合器的插入损耗测量耦合度（dB）/耦合损耗（dB）测试频率（MHz）850900950端口1输入功率（dBm）-22.95-23.01-23.45端口2输入功率（dBm）-23.87-24.24-

11、24.78插入损耗（dB）0.921.231.33传输损耗（dB）0.921.231.33数据分析：耦合器的损耗较小，并且频率越高，损耗越大。3. 定向耦合器的隔离度测量（1） 按照图所示连接测试系统（测量2、3端口的隔离度）。微波信号发生器132定向耦合器匹配负载频谱分析仪图定向耦合器的隔离度测量（2） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如850MHz、-20dBm）。（3） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量并记录定向耦合器耦合端口3的输入信号电平，测试数据记录到表中。（4） 接入被测定向耦合器（注意输入端口1接匹配负载）。用频谱分析仪测量定向耦合器输出端口2的输出信号

12、电平，计算端口2、3之间的隔离度，测试数据记录到表中。（5） 改变测试频率，重复以上测量，测试数据列入表中。表定向耦合器的隔离度测量测试频率（MHz）850900950耦合端口3输入功率（dBm）-22.95-23.01-23.45输出端口2的输出功率（dBm）-40.03-40.12-39.622、3端口隔离度（dB）17.0817.1116.17数据分析：耦合器的隔离度较大。4. 幅频特性测量（1） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如850MHz、-20dBm）。（2） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量并记录衰减器的输入信号电平。（3） 接入被测定向耦合器。设置频谱

13、分析仪的中心频率为指定频率（如850MHz），设置合适的扫描带宽（如100MHz），适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。（4） 设置频谱分析仪的轨迹为最大值保持功能（TraceTrace TypeMax Hold）。（5） 按照一定的歩进（如1MHz），用手动旋钮在指定的频率范围内（如830MHz870MHz）调整微波信号发生器的输出频率，在频谱分析仪上显示出幅频特性曲线。（6） 根据频谱分析仪显示的幅频特性曲线，测量并计算衰减器在指定频带内的耦合度的最小值和幅频特性，测试数据记录到自己设计的表中。表 定向耦合器的幅频特性测量频率范围（MHz）最小衰减量幅频特性（dBp-p/带宽）850

14、±20-32.240.049实验四滤波器的特性及其测量1. 传输特性测量（1） 按照图所示连接测试系统。介质滤波器微波信号发生器频谱分析仪InOut图 滤波器的传输特性测量（2） 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如880MHz、-20dBm）。（3） 将输入和输出电缆短接。用频谱分析仪测量并记录滤波器的输入信号电平。（4） 接入被测滤波器。设置频谱分析仪的中心频率为滤波器的标称中心频率（如880MHz），扫描带宽大于滤波器的标称带宽（如80MHz），适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。（5） 按照一定的歩进（如1MHz），用手动旋钮（或自动扫频）在指定的频率范

15、围内（如840920MHz）调整微波信号发生器的输出频率，在频谱分析仪上观察扫描带宽是否合适（保证频谱分析仪可以显示全部通带和一定的阻带），根据观察结果适当调整频谱分析仪的扫描带宽。（6） 设置频谱分析仪的轨迹为最大值保持功能（TraceTrace TypeMax Hold）。（7） 按照一定的歩进（如1MHz），用手动旋钮在指定的频率范围内（根据调整后的扫描频带确定）调整微波信号发生器的输出频率，在频谱分析仪上显示出滤波器的幅频特性曲线。（8） 根据频谱分析仪显示的幅频特性曲线，测量并计算滤波器的中心频率、3dB带宽、插入损耗、带内波动、裙带带宽、带外抑制度等指标，测试数据记录到表中。（9） 将滤波器的输入和输出端口互换，重复以上测量。观察幅频特性曲线的变化并进行分析。表滤波器的传输特性测量中心频率（MHz）3dB带宽（MHz）插入损耗（dB）带内波动（dBp-p）裙带带宽（MHz）带外抑制度（dB）8