lab1

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

Отчет по лабораторной

работе №1

По дисциплине:

«Микроволновые системы телекоммуникаций»

на таему:

«Ознакомление с современными векторными анализаторами микроволновых цепей.»

Выполнил: студент гр. 6062

Смыкалов Е.А.

Преподаватель: Тупицын А.Д.

Санкт-Петербург

2012 г.

Цель работы: ознакомление с возможностями современных измерительных приборов, используемых для проведения измерений параметров микроволновых телекоммуникационных цепей, устройств (виды измерений, методы калибровки и достижимые технические характеристики приборов) для дальнейшего их использования в рамках лабораторного практикума.

Описание лабораторного макета:

Измерители микроволновых цепей фирмы “Rohde & Schwarz” (как и аналогичные других производителей) позволяют производить измерения S-, Z- и Y-параметров микроволновых цепей в различных частотных диапазонах. Они являются векторными, то есть позволяют определять не только модули измеряемых величин, но и их фазы. Измерения могут проводиться как в однопортовом, так и в многопортовых режимах, что позволяет реализовывать как простые измерения (например – измерение частотной зависимости коэффициента отражения – однопортовый режим), так и более сложные, позволяющие получать полные наборы параметров, характеризующих поведение сложных многополюсников в широком диапазоне частот и амплитуд сигналов – анализ как линейных, так и нелинейных режимов работы устройств, как пассивных, так и активных.

Для одновременного исследования объектов с числом портов более двух (например – направленные ответвители, смесители и т. п.) используются четырёхпортовые измерители, позволяющие одновременно подключить все плечи многополюсников к измерителю. При наличии двухпортового измерителя большинство из подобных измерений также может быть проведено, но при этом каждый из измеряемых параметров должен быть получен при проведении отдельного измерения, по своей схеме измерительного тракта, что требует использования большего числа внешних вспомогательных приборов и большего времени.

Внешний лицевой панели двухпортового измерителя ZVB8, используемого в данной работе, с диапазоном рабочих частот 300 кГц – 8 ГГц VB8 е оих (жёсткий диск – устройств расширения осуществляется с помощью специализированной программытей на экране и сохранятьспредставлен на рис. 1.

Рис. 1

Основными элементами его лицевой панели являются экран для отображения измеряемых характеристик в левой части панели, панель клавиатуры для управления измерителем справа и порты 1 и 2 в нижней части лицевой панели, помощью которых исследуемый объект подключается к измерителю.

Каждый из портов, как показано на рис 1.2, соединён внутри анализатора со своим направленным ответвителем, а через него – с измерительным и эталонным приёмниками и с генератором СВЧ-колебаний, который с помощью переключателей подключается либо к порту 1, либо к порту 2 (как на схеме). Таким образом, каждый из портов может быть как источником, так и приёмником измерительного сигнала – равноценные двунаправленные порты. Режим работы каждого порта определяется проводимыми измерениями и задаётся с помощью органов управления измерителя. Схема смещения позволяет при необходимости подавать питание на объект исследования прямо через коаксиальный кабель измерительного тракта от внешнего источника.

Рис. 2

Работает измеритель под управлением системы Windows XP Embedded, являясь по существу компьютером с различными устройствами расширения, обеспечивающими его связь с объектами исследования. Взаимодействие компьютера и устройств расширения осуществляется с помощью специализированной программы NWA.

Получаемые с помощью измерителя результаты могут представляться в виде различных графических зависимостей на экране и сохраняться на внутренних (жёсткий диск – HDD) и внешних носителях. Для этого имеются USB-порты и дисковод гибких дисков FDD.

Данные могут быть представлены в виде частотных зависимостей значений амплитуд и фаз, в виде действительных и мнимых составляющих в прямоугольной системе координат. Кроме того, имеется возможность построения этих зависимостей в полярных координатах и в виде диаграммы Смита. Амплитуды могут быть представлены как в линейных координатах, так и в логарифмических – в децибелах. Данные могут также сохраняться в различных текстовых форматах в виде таблиц (например, в виде ".snp" файлов и т. п.).

Выполнение работы:

После включения прибора и ожидания его загрузки были сняты первоначальные характеристики S – параметров измерителя которые приведены в таблице 1, так же построены графики зависимости действительной (Sxx_r), мнимой части (Sxx_i), модуля (М) и фазы (Ф) от частоты (f), где

Таблица 1 Измеренные параметры канала до калибровки

f

s11_r

s11_i

M

Ф

f

s11_r

s11_i

M

Ф

f

s11_r

s11_i

M

Ф

3,00E+05

6,46E-05

-1,67E-05

6,67E-05

-2,53E-01

1,28E+09

5,44E-04

3,55E-04

6,49E-04

5,78E-01

2,56E+09

8,61E-04

6,81E-04

1,10E-03

6,69E-01

4,03E+07

5,61E-05

1,32E-04

1,43E-04

1,17E+00

1,32E+09

1,17E-03

-6,23E-04

1,32E-03

-4,90E-01

2,60E+09

8,06E-04

5,95E-04

1,00E-03

6,36E-01

8,03E+07

-1,66E-04

1,79E-04

2,44E-04

-8,23E-01

1,36E+09

1,30E-03

-1,09E-03

1,70E-03

-6,98E-01

2,64E+09

4,52E-04

8,21E-05

4,60E-04

1,80E-01

1,20E+08

1,81E-04

3,92E-04

4,31E-04

1,14E+00

1,40E+09

9,93E-04

-2,66E-04

1,03E-03

-2,62E-01

2,68E+09

3,77E-04

9,38E-05

3,89E-04

2,44E-01

1,60E+08

6,26E-04

2,72E-04

6,83E-04

4,09E-01

1,44E+09

8,15E-05

3,59E-05

8,90E-05

4,15E-01

2,72E+09

3,04E-04

8,61E-05

3,16E-04

2,76E-01

2,00E+08

-1,80E-05

1,11E-03

1,11E-03

-1,55E+00

1,48E+09

-2,59E-04

-6,34E-04

6,85E-04

1,18E+00

2,76E+09

3,76E-05

4,30E-05

5,71E-05

8,52E-01

2,40E+08

2,89E-04

7,66E-04

8,19E-04

1,21E+00

1,52E+09

1,90E-05

9,37E-05

9,56E-05

1,37E+00

2,80E+09

-2,48E-05

-7,26E-06

2,59E-05

2,85E-01

2,80E+08

-2,65E-04

-6,92E-04

7,41E-04

1,21E+00

1,56E+09

8,37E-04

8,44E-04

1,19E-03

7,90E-01

2,84E+09

-1,36E-04

2,44E-05

1,38E-04

-1,77E-01

3,20E+08

-1,51E-04

-3,97E-04

4,25E-04

1,21E+00

1,60E+09

6,42E-04

1,27E-03

1,42E-03

1,10E+00

2,88E+09

-2,84E-04

-1,54E-05

2,85E-04

5,43E-02

3,60E+08

1,16E-03

-4,53E-05

1,16E-03

-3,92E-02

1,64E+09

6,23E-04

1,04E-03

1,21E-03

1,03E+00

2,92E+09

-4,88E-04

-2,38E-04

5,43E-04

4,53E-01

4,00E+08

-2,35E-04

-6,76E-04

7,16E-04

1,24E+00

1,68E+09

1,61E-03

8,59E-04

1,82E-03

4,90E-01

2,96E+09

-4,14E-04

-1,76E-04

4,50E-04

4,03E-01

4,40E+08

-2,30E-04

9,82E-04

1,01E-03

-1,34E+00

1,72E+09

2,81E-03

7,98E-04

2,92E-03

2,76E-01

3,00E+09

-4,35E-04

-1,10E-04

4,49E-04

2,49E-01

4,80E+08

1,14E-03

-1,47E-03

1,87E-03

-9,12E-01

1,76E+09

2,64E-03

6,34E-04

2,71E-03

2,36E-01

3,04E+09

-9,77E-04

-2,32E-04

1,00E-03

2,33E-01

5,20E+08

4,95E-04

-1,27E-03

1,36E-03

-1,20E+00

1,80E+09

2,07E-04

-4,96E-05

2,13E-04

-2,35E-01

3,08E+09

-1,37E-03

-2,62E-04

1,40E-03

1,89E-01

5,60E+08

6,31E-04

-7,98E-04

1,02E-03

-9,02E-01

1,84E+09

-2,68E-04

2,74E-04

3,83E-04

-7,95E-01

3,12E+09

-9,99E-04

7,99E-05

1,00E-03

-7,98E-02

6,00E+08

6,49E-04

-1,01E-03

1,20E-03

-9,98E-01

1,88E+09

1,88E-03

-5,98E-04

1,97E-03

-3,08E-01

3,16E+09

-8,22E-04

-1,29E-04

8,32E-04

1,56E-01

6,40E+08

-2,70E-03

6,95E-04

2,79E-03

-2,52E-01

1,92E+09

1,63E-03

3,58E-04

1,67E-03

2,17E-01

3,20E+09

-1,46E-03

-3,68E-04

1,50E-03

2,48E-01

6,80E+08

2,22E-03

1,25E-03

2,55E-03

5,15E-01

1,96E+09

1,15E-03

1,97E-03

2,29E-03

1,04E+00

3,24E+09

-1,26E-03

7,86E-05

1,26E-03

-6,23E-02

7,20E+08

4,24E-03

-1,72E-03

4,57E-03

-3,85E-01

2,00E+09

4,13E-04

7,91E-04

8,93E-04

1,09E+00

3,28E+09

-7,93E-04

-2,22E-04

8,23E-04

2,73E-01

7,60E+08

5,39E-03

8,41E-03

9,99E-03

1,00E+00

2,04E+09

8,34E-04

-9,01E-05

8,39E-04

-1,08E-01

3,32E+09

-2,74E-03

-3,48E-04

2,76E-03

1,26E-01

8,00E+08

-8,78E-03

-1,32E-02

1,59E-02

9,84E-01

2,08E+09

3,19E-03

-8,56E-04

3,31E-03

-2,62E-01

3,36E+09

-2,94E-03

-1,23E-04

2,94E-03

4,19E-02

8,40E+08

-5,55E-03

8,68E-03

1,03E-02

-1,00E+00

2,12E+09

8,27E-04

-1,59E-03

1,80E-03

-1,09E+00

3,40E+09

-2,58E-03

-1,26E-03

2,87E-03

4,55E-01

8,80E+08

6,21E-03

-3,28E-03

7,02E-03

-4,86E-01

2,16E+09

-1,31E-03

9,60E-04

1,62E-03

-6,34E-01

3,44E+09

-4,15E-03

-3,28E-04

4,16E-03

7,89E-02

9,20E+08

-5,11E-03

7,97E-04

5,17E-03

-1,55E-01

2,20E+09

3,87E-04

3,86E-04

5,47E-04

7,84E-01

3,48E+09

-3,76E-03

1,19E-03

3,94E-03

-3,07E-01

9,60E+08

-1,45E-03

1,68E-03

2,22E-03

-8,57E-01

2,24E+09

2,30E-04

2,23E-04

3,20E-04

7,69E-01

3,52E+09

-3,57E-03

-8,63E-04

3,67E-03

2,37E-01

1,00E+09

2,15E-04

-1,12E-05

2,15E-04

-5,21E-02

2,28E+09

6,31E-04

7,43E-04

9,74E-04

8,66E-01

3,56E+09

-6,58E-03

-1,11E-03

6,68E-03

1,67E-01

1,04E+09

6,84E-04

9,95E-04

1,21E-03

9,69E-01

2,32E+09

2,47E-04

8,37E-04

8,72E-04

1,28E+00

3,60E+09

-4,21E-03

8,92E-04

4,30E-03

-2,09E-01

1,08E+09

1,03E-04

2,03E-03

2,03E-03

1,52E+00

2,36E+09

1,33E-03

6,95E-04

1,50E-03

4,81E-01

3,64E+09

-3,70E-03

-4,71E-04

3,73E-03

1,27E-01

1,12E+09

-5,57E-04

1,44E-03

1,54E-03

-1,20E+00

2,40E+09

1,17E-03

-3,96E-04

1,23E-03

-3,27E-01

3,68E+09

-7,19E-03

1,01E-05

7,19E-03

-1,40E-03

1,16E+09

1,38E-04

4,08E-04

4,31E-04

1,24E+00

2,44E+09

-2,44E-04

-3,78E-04

4,50E-04

9,99E-01

3,72E+09

-7,12E-03

6,43E-04

7,15E-03

-9,00E-02

1,20E+09

1,38E-03

1,14E-03

1,79E-03

6,90E-01

2,48E+09

-2,95E-04

4,61E-04

5,47E-04

-1,00E+00

3,76E+09

-6,26E-03

-4,70E-04

6,28E-03

7,49E-02

1,24E+09

1,77E-03

7,59E-04

1,93E-03

4,04E-01

2,52E+09

5,65E-04

7,08E-04

9,06E-04

8,97E-01

3,80E+09

-9,15E-03

5,35E-04

9,17E-03

-5,84E-02