微波器件測量手冊:矢量網絡分析儀高級測量技術指南 | 運動資訊第一站 - 2024年9月

微波器件測量手冊:矢量網絡分析儀高級測量技術指南

作者:(美)敦思摩爾
出版社:電子工業
出版日期:2014年03月01日
ISBN:9787121139260
語言:繁體中文

本書是當今射頻和微波器件測量領域的一本實用參考手冊和工具書,討論了最先進的射頻微波器件測量技術及最佳的測量實踐。本書前面的章節先引入一些基本概念,接着在后續章節深入探討各種有源和無源器件的測量與應用案例,讓讀者能夠全面了解微波器件測量的重要細節,向用戶提供了一套全新的見解,指引用戶通過實踐了解被測器件的真實特性。它的實用性還在於向讀者介紹了如何找到最優化的測量設置方法、如何把現代化矢量網絡分析儀的強大功能應用到最大的極限,以及如何在測量結果中去除測量設備可能對被測器件特性的影響。JoelDunsmore博士是安捷倫科技公司院士級的專家。自1983年從俄勒岡州立大學畢業以后,Joel博士在惠普/安捷倫已經工作了30多年,在射頻微波測試領域積累了豐富的理論和實踐經驗作了30多年,在射頻微波測試領域積累了豐富的理論和實踐經驗。

第1章 微波測量簡介1.1 一般的測量流程1.2 實際的測量重點1.3 微波參數的定義1.3.1 初步認識S參數1.3.2 網絡的相位響應1.4 功率參數1.4.1 入射功率和反射功率1.4.2 資用功率(available power)1.4.3 負載功率1.4.4 網絡資用功率1.4.5 資用增益1.5 噪聲系數和噪聲參數1.5.1 噪聲溫度1.5.2 有效輸入噪聲溫度(超噪溫度)1.5.3 超噪功率與工作溫度1.5.4 噪聲功率密度1.5.5 噪聲參數1.6 失真參數1.6.1 諧波1.6.2 二階截斷點1.6.3 雙音互調失真1.7 微波元器件的特性1.8 無源微波器件1.8.1 電纜,連接器和傳輸線1.8.2 連接器1.8.3 非同軸傳輸線1.9 濾波器1.10定向耦合器1.11環形器和隔離器1.12天線1.13PCB組件1.13.1 SMT電阻1.13.2 SMT電容1.13.3 SMT電感1.13.4 PCB過孔1.14 有源微波器件1.14.1 線性和非線性1.14.2 放大器: 系統放大器,低噪聲放大器和大功率放大器1.14.3 混頻器和變頻器1.14.4 N倍頻器,限幅器和分頻器1.14.5 振盪器1.15 測量儀表1.15.1 功率計1.15.2 信號源1.15.3 頻譜分析儀1.15.4 矢量信號分析儀1.15.5 噪聲系數分析儀1.15.6 網絡分析儀參考文獻第2章 矢量網絡分析儀測量系統2.1 矢量網絡分析儀測量系統簡介2.2 矢量網絡分析儀的結構框圖2.2.1 矢量網絡分析儀源2.2.2 理解源匹配2.2.3 矢量網絡分析儀測試裝置2.2.4 定向器件2.2.5 矢量網絡分析儀接收機2.2.6 IF和數據處理2.2.7 多端口擴展2.2.8 大功率測試系統2.3 線性微波參數的矢量網絡分析儀測量2.3.1 S參數的線性測量方法2.3.2 使用矢量網絡分析儀進行功率測量2.3.3 矢量網絡分析儀的其他測量限制2.3.4 由外部元件引起的測量局限2.4 由S參數引申出的測量2.4.1 史密斯圓圖2.4.2 將S參數變換成其他阻抗2.4.3 級聯電路和T參數2.5 使用Y變換和Z變換的模型化電路2.5.1 反射變換2.5.2 傳輸變換2.6 其他線性參數2.6.1 Z參數或開環電路阻抗參數2.6.2 Y參數或短路導納參數2.6.3 ABCD參數2.6.4 H參數或混合參數2.6.5 復數變換和非等值參考阻抗參考文獻第3章 校准和矢量誤差修正3.1 引言3.2 S參數的基本誤差修正: 校准應用3.2.112項誤差模型3.2.2 單端口誤差模型3.2.38項誤差模型3.3 確定誤差項: 12項模型的校准采集3.3.1 單端口誤差項3.3.2 單端口標准件3.3.3 二端口誤差項3.3.412項誤差模型轉換成11項模型3.4 確定誤差項: 8項模型的校准采集3.4.1 TRL標准和原始測量結果3.4.2 TRL校准的特殊情況3.4.3 未知通路或SOLR(互逆通路校准)3.4.4 未知通路校准的應用3.4.5 QSOLT校准3.4.6 電子校准或自動校准3.5 波導校准3.6 源功率校准3.6.1 為源頻率響應進行源功率校准3.6.2 功率計失配校准3.6.3 源功率線性度校准3.7 接收機功率校准3.7.1 一些歷史回顧3.7.2 現代接收機功率校准3.7.3 傳輸測試接收機的響應校正3.8 退化的校准3.8.1 響應校准3.8.2 增強型響應校准3.9 確定殘余誤差3.9.1 反射誤差3.9.2 使用空氣線確定殘余誤差3.10計算測量不確定度3.10.1 反射測量的不確定度3.10.2 源功率的不確定度3.10.3 測量功率的不確定度(接收機不確定度)3.11S21或傳輸不確定度3.12相位誤差3.13實際校准的限制3.13.1 電纜彎曲3.13.2 在校准后改變功率3.13.3 補償步進衰減器的變化3.13.4 連接器的一致性3.13.5 噪聲效應3.13.6 短期和長期漂移3.13.7 誤差項的內插3.13.8 校准質量: 電子校准和機械校准件參考文獻第4章 時域變換4.1 引言4.2 傅里葉變換4.2.1 連續傅里葉變換4.2.2 奇偶函數與傅里葉變換4.2.3 調制(頻移)定理4.3 離散傅里葉變換4.3.1 快速傅里葉變換和快速傅里葉逆變換4.3.2 離散傅里葉變換4.4 傅里葉變換(解析形式)與矢量網絡分析儀的時域變換4.4.1 定義傅里葉變換4.4.2 離散采樣的影響4.4.3 頻率截斷的影響4.4.4 減小截斷效應的方法——加窗4.4.5 尺度變換和重歸一化4.5 低通和帶通變換4.5.1 低通沖激模式4.5.2 直流外插4.5.3 低通階躍模式4.5.4 帶通模式4.6 時域選通4.6.1 選通損耗和重歸一化4.7 不同網絡的時域變換示例4.7.1 傳輸線阻抗變化的時域變換4.7.2 離散不連續性的時域響應4.7.3 不同電路的時域響應4.8 掩蔽和選通對測量准確性的影響4.8.1 對傳輸線阻抗變化的補償4.8.2 離散不連續性的補償4.8.3 時域選通4.8.4 估計掩蔽響應造成的不確定性4.9 小結參考文獻第5章 線性無源器件的測量5.1 傳輸線、電纜和接頭5.1.1 帶接頭的低損耗器件的校准5.1.2 測量長電長度器件5.1.3 衰減測量5.1.4 回波損耗測量5.1.5 電纜長度和時延5.2 濾波器和濾波器測量5.2.1 濾波器分類和困難5.2.2 雙工器(Duplexer)與同向雙工器(Diplexer)5.2.3 測量可調諧高性能濾波器5.2.4 測量傳輸響應5.2.5 高速與動態范圍5.2.6 極大動態范圍測量5.2.7 校准注意事項5.3 多端口器件5.3.1 差分電纜和傳輸線5.3.2 耦合器5.3.3 電橋(Hybrid)、功分器和分頻器5.3.4 環形器和隔離器5.4 諧振腔5.4.1 諧振腔響應的史密斯圖5.5 天線測量5.6 小結參考文獻第6章 放大器測量6.1 放大器的線性特性6.1.1 放大器的預測試6.1.2 優化矢量網絡分析儀的校准設置6.1.3 放大器測量的校准6.1.4 放大器測量6.1.5 對放大器的測量進行分析6.1.6 保存放大器測量結果6.2 增益壓縮測量6.2.1 壓縮的定義6.2.2 調幅調相或相位壓縮6.2.3 全頻段增益和相位壓縮6.2.4 增益壓縮解決方案,智能掃描和安全模式6.3 測量高增益放大器6.3.1 高增益放大器設置6.3.2 校准注意事項6.4 測量大功率放大器6.4.1 產生大驅動功率的配置6.4.2 接收大功率的配置6.4.3 功率校准以及預/后穩幅6.5 脈沖調制下的射頻測量6.5.1 脈沖測量的背景6.5.2 脈沖包絡測試6.5.3 脈沖到脈沖測量6.5.4 對脈沖射頻激勵的直流測量6.6 失真測試6.6.1 放大器的諧波測量6.6.2 雙音測量,IMD和TOI的定義6.6.3 雙音三階交調失真的測量技術6.6.4 掃描模式下的IMD測量6.6.5 優化測量結果6.6.6 誤差修正6.7 噪聲系數測量6.7.1 噪聲系數的定義6.7.2 噪聲功率測量6.7.3 通過噪聲功率計算噪聲系數6.7.4 用Y因子法計算DUT的噪聲系數6.7.5 冷源法6.7.6 噪聲參數6.7.7 噪聲系數測量的誤差校准6.7.8 噪聲系數測量的不確定性6.7.9 噪聲系數測量結果的驗證6.7.10提高噪聲測量精度的方法6.8 X參數,負載牽引測量和有源負載6.8.1 非線性響應和X參數6.8.2 負載牽引、源牽引和負載等值線6.9 放大器測量小結參考文獻第7章 混頻器與變頻器測量7.1 混頻器特性7.1.1 混頻轉換器的小信號模型7.1.2 混頻器的互易性7.1.3 標量與矢量響應7.2 混頻器與變頻器7.2.1 變頻器設計7.2.2 多級轉換和消除雜散7.3 將混頻器看成十二端口器件7.3.1 混頻器轉換項7.4 混頻器測量: 頻率響應7.4.1 簡介7.4.2 幅度響應7.4.3 相位響應7.4.4 群時延與調制法7.4.5 掃描LO測量7.5 混頻器測量的校准7.5.1 功率校准7.5.2 相位校准7.5.3 確定互易混頻器的相位和時延7.6 驅動功率對混頻器測量的影響7.6.1 LO驅動對混頻器測量的影響7.6.2 RF驅動電平對混頻器測量的影響7.7 混頻器的TOI7.7.1 IMD與LO驅動功率的關系7.7.2 IMD與射頻功率的關系7.7.3 IMD頻率響應7.8 混頻器和變頻器的噪聲系數7.8.1 Y因子法測量混頻器的噪聲系數7.8.2 冷源法測量混頻器的噪聲系數7.9 特殊混頻器測量7.9.1 射頻或LO倍頻的混頻器7.9.2 分段掃描7.9.3 測量高階分量7.9.4 嵌入式本振的混頻器測量7.9.5 高增益和大功率變頻器7.10混頻器測量小結參考文獻第8章 矢量網絡分析儀平衡測量8.1 四端口差分與平衡S參數8.2 三端口平衡器件8.3 混合模器件測量示例8.3.1 無源差分器件: 平衡傳輸線8.3.2 差分放大器測量8.3.3 差分放大器和非線性操作8.4 用於非線性測試的真實模式矢量網絡分析儀8.4.1 真實模式測量8.4.2 確定差分器件的相位偏斜8.5 使用巴倫,混合轉換器和變換器進行差分測試8.5.1 轉換器與混合轉換器8.5.2 在二端口矢量網絡分析儀上使用混合轉換器和巴倫8.6 差分器件的失真測量8.6.1 比較單端與真實模式IMD的測量8.7 差分器件的噪聲系數測量8.7.1 混合模噪聲系數8.7.2 測量設置8.8 差分器件測量小結參考文獻第9章 高級測量技術9.1 創建自己的校准件9.1.1 PCB實例9.1.2 評估PCB夾具9.2 夾具和去嵌入9.2.1 去嵌入的數學推導9.3 確定夾具的S參數9.3.1 用單端口校准獲取夾具的特性9.4 自動端口延伸9.5 AFR: 用時域方法進行夾具移除9.5.1 AFR測量實例9.6 嵌入端口匹配元件9.7 阻抗變換9.8 對高損器件做去嵌入9.9 理解系統穩定性9.9.1 確定電纜傳輸的穩定性9.9.2 確定電纜失配的穩定性9.9.3 反射跟蹤的穩定性9.10對高級校准和測量技術的一些注解參考文獻附錄A 物理常數附錄B 常見的射頻和微波連接器附錄C 常見的波導附錄D 校准套件開路和短路的一些定義縮略語索引


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