《微波设计与综合测量实验》课程教学资源（讲义）在片测量和VNA校准算法

微波设计与综合测量实验一在片测量和VNA校准算法（4课时）

微波设计与综合测量实验 ——在片测量和VNA校准算法 （4课时） 1

基本授课思路几种校准算法校准件的定义误差模型分类微波测量系统概述双端口网络基本知识2/81

基本授课思路 双端口网 络基本知 识 微波测量系 统概述 误差模型分类 校准件的定义 几种校准算法 2/81

基本知识回顾》双端口网络>S参数>ACBD参数>T参数>参考阻抗3/81

基本知识回顾 ➢ 双端口网络 ➢ S参数 ➢ ACBD参数 ➢ T参数 ➢ 参考阻抗 3/81

双端口网络线性网络可以完全由端口处所测得的参数表征，而无需知道网络内部情况12十十双端口VV2网络Port 1Port 2双端口表征参数：Z,Y,RT,S,ABCD等双端口矩阵：2个独立激励变量2个独立反应变量4/81

双端口网络 线性网络可以完全由端口处所测得的参数表征，而无需知道网络内部情况 双端口表征参数：Z, Y, R, T, S, ABCD等 双端口矩阵：2个独立激励变量 2个独立反应变量 双端口 网络 𝑰𝟏 𝑰𝟐 + 𝑽𝟏 − + 𝑽𝟐 − Port 1 Port 2 4/81

网络分析仪（VNA）VNA将电路元件表示为frequency的函数UOSUUE便于分析电路的频率依存性：√输入信号是扫频正弦信号电压和电流难以直接测量.8√通过传输和反射的功率表征电路网络--S参数5/81

网络分析仪(VNA) VNA 将电路元件表示为frequency的函数， 便于分析电路的频率依存性： ✓输入信号是扫频正弦信号 ✓电压和电流难以直接测量 ✓通过传输和反射的功率表征电路网络 -S参数 5/81

S参数通过传输和反射波的功率表征电路网络a1a2a;和b；的定义为十十福双端口V1V2b1网络b20ai=vVP-福P4RSPort1Port 2bi=VP="bj端口的功率bi=S11ai+S12a2Sijb2=S21a1+S21a2ai端口的功率6/81

S参数 通过传输和反射波的功率表征电路网络 双端口 网络 𝒂𝟏 𝒂𝟐 + 𝑽𝟏 − + 𝑽𝟐 − Port 1 Port 2 𝒃𝟏 𝒃𝟐 𝑎𝑖和𝑏𝑗的定义为： 𝒂𝒊 = 𝑷 = 𝑽𝒊 + 𝑹 𝒃𝒊 = 𝑷 = 𝑽𝒊 − 𝑹 𝑷 = 𝑽 ൗ 𝟐 𝑹 𝑺𝒊𝒋 = 𝒃𝒋 𝒂𝒊 = 端口𝒋的功率 端口𝒊的功率 𝒃𝟏 = 𝑺𝟏𝟏𝒂𝟏 + 𝑺𝟏𝟐𝒂𝟐 𝒃𝟐 = 𝑺𝟐𝟏𝒂𝟏 + 𝑺𝟐𝟏𝒂𝟐 6/81

S参数的优缺点优点：√基于功率测量很容易实现，尤其在高频缺点：√测量结果难以理解，更难以解释7/81

优点： ✓ 基于功率测量很容易实现，尤其在高频 缺点: ✓ 测量结果难以理解，更难以解释 S参数的优缺点 7/81

ABCD参数+电双端口双端口VV3网络网络V1V2R1DV3[] [ BTBTADJ1LCDJ2/13V3V2=[ALD基于电流电压计算，简单精确是频域内最好用的级联矩阵！8/81

ABCD参数 双端口 网络 𝑰𝟏 𝑰𝟐 + 𝑽𝟏 − 双端口 网络 𝑰𝟑 𝑽𝟐 + 𝑽𝟑 − 𝑉1 𝐼1 = 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 1 𝑉2 𝐼2 𝑉2 𝐼2 = 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 2 𝑉3 𝐼3 𝑉1 𝐼1 = 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 1 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 2 𝑉3 𝐼3 基于电流电压计算，简单精确，是频域内最好用的级联矩阵！ 8/81

ABCD参数与S参数之间的转化当电源端和负载端的特性阻抗相同，且都为Z。时：sABCDA+B/Zo-CZo-D(1+SH)-Sm)+S12S2lSuAA+BIZo+CZo+D2522(AD-BC)Z.(+SuX1+Sn)-S2S2S12BA+B/Zo+CZo+D2S2121(1-SuX1-Sm)-SmS2)S2iCA+B/Zo+CZo+DZo2S2(-SuI+S2)-St2S2i-A+B/Zo-CZo+DDS222S21A+BZo+CZo+D9/81

ABCD参数与S参数之间的转化 当电源端和负载端的特性阻抗相同，且都为𝑍0时： 9/81

ABCD矩阵优缺点优点：基于电压和电流描述所有端口，直观非常方便网络之间的级联计算很容易与S矩阵相互转换很容易与常见的电路分析方法相结合缺点：√难以直接测量，须由测得的S矩阵转化获得10/81

ABCD矩阵优缺点 优点： ✓ 基于电压和电流描述所有端口，直观 ✓ 非常方便网络之间的级联计算 ✓ 很容易与S矩阵相互转换. ✓ 很容易与常见的电路分析方法相结合 缺点: ✓ 难以直接测量，须由测得的S矩阵转化获得 10/81