混频器标量和相位校准方法的理论及实验研究

发布时间：2023-02-27 08:22

　　混频器应用于雷达、通信、电子设备以及微波毫米波测试仪器,实现频率变换功能,作为微波毫米波系统中重要的元器件之一,其特性的优劣直接影响设备及仪器的性能。在混频器的设计、制作、使用等各个阶段,都需要对其变频损耗和相位完成精确、快速的测量。混频器是三端口的变频器件,需要外部供源,输入输出不在同一频率,这对其测量提出了较高的要求。传统的测试方法是用信号源和频谱分析仪对变频损耗进行测量,测试效率低,测试系统的误差也会影响测量结果,并且无法测量其相位。本文通过矢量网络分析仪的频偏模式对混频器测量展开研究:(1)分析矢量网络分析仪的结构和测量误差,利用一个功率计以及相应的校准标准件来进行功率校准,推导出混频器标量校准方法,从而得到准确的变频损耗测量。并且在混频器标量校准方法的基础上,对混频器标量校准双向误差模型以及分离端口功率校准进行了研究。(2)混频器标量校准和相位校准相互独立,基于相参接收机系统的矢量网络分析仪可以通过相位拼接的方法来得到连续的相位响应,并且利用一个梳状波发生器或校准混频器作相位参考来对相位进行校准,通过相应的信号流图来推导得出相位校准算法。(3)利用ADS软件搭建测试系统来对混...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 研究现状
    1.3 本文主要内容
第二章 混频器测量基础
    2.1 混频器简介
        2.1.1 混频器参数
        2.1.2 混频器的小信号模型
    2.2 矢量网络分析仪概述
        2.2.1 矢量网络分析仪结构
        2.2.2 测量误差
    2.3 S参数误差修正
        2.3.1 双端口误差修正
        2.3.2 单端口误差修正
    2.4 混频器测量实现及难点
    2.5 本章小结
第三章 混频器标量校准方法研究
    3.1 矢量网络分析仪源和接收机功率校准
        3.1.1 源功率校准
        3.1.2 接收机功率校准
            3.1.2.1 参考接收机功率校准
            3.1.2.2 传输测试接收机功率校准
    3.2 标量混频器校准方法及原理
    3.3 标量混频器校准双向误差模型
    3.4 标量混频器分离端口校准
    3.5 ADS仿真验证
        3.5.1 ADS仿真软件
        3.5.2 源功率校准仿真验证
        3.5.3 接收机功率仿真验证
        3.5.4 混频器标量校准方法仿真验证
        3.5.5 标量混频器双向误差模型仿真验证
        3.5.6 标量混频器分离端口校准仿真验证
    3.6 本章小结
第四章 混频器相位校准方法研究
    4.1 相位相参接收机系统介绍
    4.2 相位拼接方法介绍
    4.3 混频器测量相位校准方法及原理
        4.3.1 已知混频器相位校准方法
            4.3.1.1 校准混频器表征方法
            4.3.1.2 仿真验证
        4.3.2 梳状波发生器相位校准方法
            4.3.2.1 梳状波发生器简介
            4.3.2.2 仿真验证
    4.4 本章小结
第五章 混频器标量和相位校准的实验研究
    5.1 混频器标量校准实验研究
        5.1.1 混频器标量校准实验步骤
        5.1.2 混频器标量校准实验结果分析
    5.2 混频器幅度响应分离校准实验研究
        5.2.1 混频器幅度响应分离校准实验步骤
        5.2.2 混频器幅度响应分离校准实验结果分析
    5.3 混频器标量和相位校准实验研究
        5.3.1 校准混频器相位校准实验研究
        5.3.2 梳状波发生器相位校准实验研究
    5.4 本章小结
第六章 总结
致谢
参考文献



本文编号：3751000