射频实验报告2

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1、射频/微波电路设计实验开课实验室：2012年3月9日学院物信学院年级、专业、班级姓名成绩实验项目名称定向耦合器、衰减器、功率分配器指导教师实验类型验证性实验课程性质专业基础课（）专业课（√）教师评语教师签字：年月日一、实验目的1)掌握定向耦合的原理及基本方法。2)了解衰减器结构特点，设计方法。3)了解功率分配器的结构原理，频率特性。4)掌握功率分配器参数测试原理。5)学会用频谱分析仪器测量定向耦合器、功率衰减器、功率分配器的参数。二、实验原理1.定向耦合器定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传输的射频和微波功率经过小孔或间隙等耦合机制，将一部分功率耦合到副线中去

2、，由于波的干涉和叠加，使功率仅沿副线中的一个方向(称“正方向”)传输，而在另一方向(称“反方向”)几乎没有(或极少)功率传输。理想的定向耦合器一般为互易无损四口网络，如图4-1所示。主线1，2和副线3，4通过耦合机构彼此耦合。定向耦合器的特性参量主要是①耦合度，②方向性，③输入驻波比，④带宽范围，①耦合度及其测量:定向耦合器的耦合度是指输入信号耦合到副臂端的程度，即输入至主线的功率与副线中正向传输的功率之比，也称过渡衰减。耦合度C用当主臂终端接无反射匹配负载时,入射信号与输出信号(副臂)之比取对数之值表示:②方向性及其测量:方向性是指从匹配负载端往输出端漏出信号的程

3、度,也就是副线中正方向传输的功率与反方向传输的功率之比或正向耦合度与反向耦合度的对数之差。一般来讲,方向性越大越好,方向性越大,表明其隔离性越好。常用的定向耦合器,方向性均在15dB以上。定向耦合器的方向性D以正向耦合度与反向耦合度的对数之差表示③隔离度表示输入至主线的功率与副线反方向传输的功率之比的对数即1.衰减器功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，它是一个双端口网络结构，其技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波损耗。其中衰减器的衰减量A：2.功率分配器在射频/微波电路中为了将功率一定比例分成两路或多路，需要使用功率分配器，功率分配器反过来使用

4、就是功率合成器。功率分配器是一个多端口网络结构。其技术指标包括工作频带承受功率分配比、插入损耗、隔离度、VSWR等。如图8-1所示为三端口网络结构，其信号输入端（Port-1）的功率为P1，而其他两个输出端（Port-2及Port-3）的功率分别为P2及P3。理论上，由能量守恒定律可知P1=P2+P3。若P2=P3并以毫瓦分贝（dBm）来表示三端功率间的关系，则可写成：P2(dBm)=P3(dBm)=Pin(dBm)-3dB当然P2并不一定要等于P3，只是相等的情况最常被使用于实际电路中。因此，[功率分接器]在大致上可分为[等分型]（P2=P3）及[比例型]（P2=

5、k·P3）等两种类型。当然P2并不一定要等于P3，只是相等的情况最常被使用于实际电路中。因此，[功率分接器]在大致上可分为[等分型]（P2=P3）及[比例型]（P2=k·P3）等两种类型。三、使用仪器、材料AT6030D频谱分析仪、定向耦合器、衰减器、功率分配器模块、50Ω的终端负载四、实验步骤1向耦合器1.1将定向耦合器模块按要求连接好。1.2测量定向耦合器的方向性、隔离度、耦合度。2定衰减器2.1将定衰减器按要求连接好2.2测量衰减器的衰减量3功率分配器3.1将定功率分配器按不同的要求连接好3.2测量功率分配器隔离度3.3测量功率分配器两输出配比3.4测量插入损

6、耗和有效带宽△F五、实验过程原始记录（数据、图像、计算等）1)定向耦合器P1=8.81dBP3=-1.96dBP4=-19.77dBP1P3P4功率(dB)8.81-1.96-19.77方向性D(dB)17.88隔离度I(dB)28.58耦合度C(dB)10.771)衰减器参考电平P1=9.53dB经衰减器后P2=-0.21dB衰减量A=P1-P29.74dB2)功率分配器参考电平P1=-0.21dBP2=-3.79dBP3=-3.94dBP4=-6.55dBP5=-6.70dBP1(dB)P2(dB)P3(dB)P4(dB)P5(dB)P1=-0.21dB-3.7

7、9dBP3=-3.94dBP4=-6.55dBP5=-6.70dB插入损耗L=P1-(P2+P3)隔离度I=P1-P4隔离度I=P1-P5有效带宽六、实验结果及分析