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第1章 微波测量概论1

1.1 微波测量的意义1

1.2 微波测量的特点1

1.3 微波与天线测量的基本任务2

1.3.1 频率2

1.3.2 功率3

1.3.3 阻抗3

1.4 微波测量仪器分类4

1.5 微波毫米波信号分析仪发展现状5

1.6 现代微波测量技术发展的新趋势9

1.7 分贝表示法11

第2章 微波信号源16

2.1 微波信号源的分类16

2.2 模拟式微波扫频信号源17

2.2.1 扫频信号源的基本概念17

2.2.2 微波扫频信号的产生18

2.2.3 微波扫频信号源的控制19

2.3 微波合成扫频信号源21

2.3.1 现代科学技术对信号源的要求22

2.3.2 信号源发展趋势22

2.3.3 合成信号源的主要技术指标22

2.4 合成信号源的基本原理24

2.4.1 间接合成法微波频率合成25

2.4.2 直接合成法之一——模拟直接合成法25

2.4.3 直接合成法之二——数字直接合成法27

2.4.4 数字直接合成器芯片31

2.5 间接频率合成技术的进展33

2.5.1 在间接频率合成中提高频率分辨率的方法33

2.5.2 频率合成器小数分频技术36

2.5.3 扩展微波信号频率上限的方法38

2.6 微波频率捷变信号发生器40

2.6.1 微波频率捷变信号发生器基本概念40

2.6.2 频率捷变信号发生器主要实现方法41

2.7 频率捷变信号发生器基本工作原理42

2.7.1 单环宽带锁相环路技术42

2.7.2 宽带锁频环路技术43

2.7.3 跳频输出时的幅度控制技术45

2.7.4 利用全数字合成技术的捷变频信号发生器45

2.8 微波信号源的性能指标48

2.9 任意函数／波形发生器50

2.9.1 任意函数／波形发生器的工作原理50

2.9.2 任意函数／波形发生器的主要技术指标52

2.9.3 AWG的波形编辑功能53

2.10 微波信号发生器典型产品54

2.11 典型产品AV1450C系列微波信号发生器57

第3章 矢量信号源和分析仪61

3.1 数字调制信号源61

3.1.1 矢量信号源基本工作原理62

3.1.2 I/Q调制基础62

3.1.3 数字调制模块65

3.1.4 频率合成模块67

3.1.5 射频变换模块68

3.1.6 整机软件模块70

3.2 矢量信号分析的技术背景71

3.3 矢量信号分析基本工作原理74

3.3.1 矢量信号分析基本模型74

3.3.2 观测数字调制信号的几种方法76

3.3.3 矢量信号误差分析78

3.3.4 硬件总体方案及主要工作原理80

3.3.5 整机软件总体方案82

3.3.6 射频／微波变频模块83

3.3.7 中频数字化模块方案和工作原理84

3.3.8 数字中频I/Q解调模块方案和工作原理85

3.3.9 矢量信号分析算法86

3.3.10 数字调制分析86

3.4 主要技术性能和指标88

3.5 典型产品介绍89

第4章 微波信号频谱分析95

4.1 概述95

4.2 信号的频谱96

4.2.1 频谱分析的基本概念96

4.2.2 周期信号的频谱96

4.2.3 非周期信号的频谱99

4.2.4 离散时域信号的频谱100

4.3 频谱分析仪原理101

4.3.1 频谱分析仪概述101

4.3.2 超外差式频谱分析仪的原理及组成102

4.3.3 超外差式频谱分析仪的调谐方程109

4.3.4 超外差式频谱分析仪测量信号的应用举例111

4.4 频谱分析仪的基本特性114

4.4.1 频率特性114

4.4.2 幅度特性119

4.4.3 扫描时间123

4.4.4 相位噪声124

4.4.5 AV4051信号分析仪125

4.5 微波频谱仪的典型应用128

4.5.1 两个频率相近的信号测量129

4.5.2 低电平信号的测量131

4.5.3 幅度调制特性测量132

4.5.4 频率调制特性测量135

4.5.5 脉冲调制信号测量138

4.5.6 三阶互调失真测量141

4.5.7 相位噪声测量144

4.6 频谱分析仪毫米波扩频测量原理146

4.6.1 谐波混频与外扩频技术概述147

4.6.2 扩频频谱分析结构与原理147

4.6.3 外扩频关键技术实现148

4.7 实时频谱分析仪150

4.7.1 实时频谱分析仪工作原理150

4.7.2 AV4011系列实时频谱分析仪157

4.8 毫米波信号分析仪新技术与发展趋势161

4.8.1 微波毫米波信号分析仪发展现状161

4.8.2 新的测试分析技术不断涌现161

第5章 矢量网络分析仪165

5.1 微波网络的散射参数——S参数165

5.1.1 S参数的概念166

5.1.2 S参数的定义168

5.2 矢量网络分析仪的基本原理170

5.3 网络分析仪的基本结构173

5.4 主要技术性能和指标179

5.5 典型产品介绍182

5.6 矢量网络分析仪的测量设置操作使用184

5.6.1 VNA控制185

5.6.2 VNA显示187

5.6.3 网络分析仪的校准技术187

5.6.4 设置扫描189

5.7 AV3672矢量网络分析仪操作使用190

5.7.1 主菜单192

5.7.2 分析仪的轨迹、通道和窗口192

5.7.3 设置频率范围194

5.7.4 设置数据格式194

5.7.5 选择校准类型195

5.8 微波矢量网络分析仪的典型应用198

5.8.1 滤波器的测试199

5.8.2 放大器的测试203

5.8.3 相位测量205

5.8.4 放大器参数说明206

5.8.5 增益压缩207

5.8.6 线性相位偏离208

5.8.7 反向隔离208

5.8.8 小信号增益和平坦度209

5.8.9 微波混频器的测试210

5.8.10 嵌入网络S参数的测试210

5.8.11 网络分析仪使用技巧211

第6章 接收机噪声系数测试213

6.1 概述213

6.2 相关基础知识214

6.3 基本工作原理217

6.4 二端口网络的等效噪声温度和噪声系数221

6.5 二端口网络级联链路的噪声系数223

6.6 噪声系数测量方法225

6.7 AV3984微波噪声系数分析仪整机工作原理226

6.8 典型产品介绍229

第7章 微波功率计232

7.1 微波功率计概述232

7.2 微波功率测量原理233

7.2.1 功率的基本定义233

7.2.2 功率测量的度量单位234

7.2.3 微波功率测量原理235

7.2.4 功率探头的校准236

7.3 微波功率计的工作原理238

7.3.1 传感微波功率的三种方法238

7.3.2 热敏电阻功率探头及其功率238

7.3.3 热电偶功率探头及其功率计239

7.4 二极管检波器241

7.4.1 检波二极管242

7.4.2 检波器原理245

7.4.3 检波器主要技术指标246

7.4.4 检波器的分类249

7.4.5 二极管功率探头及其功率计252

7.5 微波功率分析仪整机工作原理和特点253

7.5.1 整机工作原理及框图253

7.5.2 整机特点和主要功能254

7.6 主要技术性能和指标256

7.7 典型产品介绍258

第8章 微波电路参数测试262

8.1 射频微波元器件测量技术方案262

8.1.1 射频微波元器件发展及测试要求262

8.1.2 射频微波元器件测试技术方案262

8.2 无源互调失真测量263

8.3 双工器和多工器264

8.4 低噪声放大器265

8.4.1 低噪声放大器的增益测量268

8.4.2 低噪声放大器的1dB压缩点测量269

8.5 功率放大器的测量270

8.5.1 功率放大器的基本指标270

8.5.2 高功率放大器的增益测量275

8.5.3 功率放大器的谐波测量275

8.5.4 放大器的正向互调失真测量277

8.5.5 矢量信号分析仪在射频功放中的测量278

8.5.6 邻道功率测量280

8.6 射频功率的测量281

8.6.1 终端式测量法281

8.6.2 数字调制信号功率的测量281

8.7 变频器和混频器测试技术方案284

8.7.1 外接本振变频器件的矢量变频测量285

8.7.2 变频器和混频器测试原理286

8.8 频综及振荡器测试287

8.9 电子系统半实物仿真技术方案288

8.9.1 电子系统半实物仿真概述288

8.9.2 电子系统设计流程288

8.9.3 仿真系统简介290

8.9.4 测试系统简介290

8.9.5 仿真及设计方案简介291

8.9.6 仿真及测试系统应用291

8.9.7 集成信号产生方案的仿真及设计系统291

8.10 微波测量发展方向292

第9章 微波综合测量实验296

9.1 集成锁相环实验296

9.1.1 实验目的296

9.1.2 实验内容296

9.1.3 基本原理296

9.2 下变频器及中频放大滤波组件实验299

9.2.1 实验目的299

9.2.2 实验内容299

9.2.3 基本原理300

9.3 射频接收链路实验302

9.3.1 实验目的302

9.3.2 实验内容302

9.3.3 基本原理302

9.4 脉冲调制器实验304

9.4.1 实验目的304

9.4.2 实验内容304

9.4.3 基本原理304

9.5 混频器实验306

9.5.1 实验目的306

9.5.2 实验内容306

9.5.3 基本原理306

9.6 功率放大滤波组件实验307

9.6.1 实验目的307

9.6.2 实验内容307

9.6.3 基本原理308

9.6.4 技术指标308

第10章 微波天线特性测试310

10.1 概述310

10.1.1 天线的类型及发展311

10.1.2 天线测试方法分类312

10.1.3 表征天线性能指标的参数及测量方法313

10.2 天线测试场315

10.2.1 自由空间测试场316

10.2.2 微波屏蔽室318

10.3 天线方向图测量319

10.3.1 振幅方向图测量319

10.3.2 八木天线天线方向图的测试320

10.3.3 抛物面天线方向性的测量323

10.4 天线增益测量324

10.4.1 天线增益测量概述324

10.4.2 天线增益测量方法325

10.5 天线极化测量329

10.6 采用频谱分析仪的测量系统335

10.7 采用网络分析仪的天线幅—相测量系统336

10.8 天线远场自动测试系统338

10.8.1 系统组成339

10.8.2 经济型微波远场测试系统340

10.8.3 常规微波远场测试系统341

10.8.4 常规毫米波远场测试系统342

10.8.5 系统的硬件组成342

10.8.6 测试系统软件功能343

10.9 天线近场测试系统344

10.9.1 近场测量技术347

10.9.2 天线近场测试系统组成349

10.9.3 硬件分系统350

10.9.4 软件分系统354

第11章 射频同轴电缆和连接器356

11.1 射频同轴电缆的构造、类型和特性356

11.1.1 同轴电缆的特性356

11.1.2 射频电缆类型357

11.2 射频同轴连接器的构造、类型和特性360

11.2.1 连接器的选择362

11.2.2 射频连接器364

11.2.3 射频转接头369

11.2.4 非同轴传输线370

参考文献373