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1、实验三三点法测虽二端口微波网络的散射参数、实验目的双口网络参数的测量是在单口网络的根底上进行的， 同时双口网络测量乂是 多口网络测量的根底，具有承上启下的作用。通过实验掌握用三点法测量微波网 络的散射参数的方法，为进一步学习微波网络测量打好根底。二、实验原理微波网络与参量的求法可以用计算法亦可用实验法，但计算法仅限丁解决简 单网络，对丁复杂的网络，其S参数确实定要用实验法。所谓三点法是指必须的 测量为3次，由3次测得的数据便可求得双口网络的全部参数。 这是因为互易双 口网络只有三个参数是独立的。对丁一个互易的双口网络，其 S参数如图一所示。在输入端 a1是入射波， b1是反射波。在输出端，b2
2、是入射波，a2是反射波。图一双口网络的S参数对丁线性网络，可用线性代数方程表示bi = S11 ai + S12 a2b2 = S21 ai + S22 a2式中S参数的物理意义分别为b1 511 = 2端匹配：2跚匹配，1跚的反射系数S21 =22端匹配：2端匹配，1端至2端的传输系数 b1 * 512 端匹配：1跚匹配,2跚至1跚的传输系数，22=些端匹配a21端匹配，2端的反射系数设1为1端的反射系数，2为2端的反射系数。由1、2式及：1史,a1：2 =买b2对丁互易网络由此得到S 12 = S 21: 2(3)】1 = S11 S2121 -S22 2在3式中有三个未知数S11、S22
3、和S12。如果能分别测出网络输出端短 路、开路和匹配时，网络输入端的反射系数1S、10和r1L可由3式求得三个未知数。2端开路时2 = +11端的反射系数：10 =S11S2121 -S22(4)2端短路时1端的反射系数:1S =S11 -2S2121 S222端匹配时2=01端的反射系数1L=S11由4、5、6式得(5)(6)(7)S11_ 2 _ 2S 12 =S 11：10 1S-2：10：1S2 】10 - ： 1S(9)(10)S22由(5)式得S212=(S22+1X1L1S)(8)如果网络是对称的，那么 S11=S22,只要进行两次测量，例如一次短路，一次 开路。那么网络输入端面
4、反射系数 的测量入法：本实验实际上是对网络输入端的反射系数进行三次测量。操作步骤与单端网络输入阻抗测量相同。需要说明的是网络输出端开路负载如何获得。对丁微波电路，输出端空载并不意味着开路，因为有辐射存在，不能得到反射系数为+1的开路条件。获得开路的方法是这样的，测量线输出端用短路片短路。测得一驻波 节点DT,用可调短路活塞代替短路片，测量线探针保持DT位置上不动，移动可调短路器的短路活塞，使探头在 DT位置上仍为最小显示如图二所示，并 按交义读数法即等指示度法确定可调短路器短路活塞位置， 记下此位置的读 数LT1, LT1就是这个可调短路器的输入端为等效短路时长度，同时也是把它接 在网络输出端
5、时，网络输出端获得等效短路的端面。 继续移动短路活塞，使探针 在DT位置再次出现驻波节点，并按交义读数法确定该相邻波节点在可调短路器 上的刻度值LT2,根据这两个相邻节点的距离，可计算在短路器中波导波长图二确定开路负载的方法君g2 。由此可得可调短路器输入端等效开路的长度应为 g2LT = LT 1 4就是说把可调短路器短路活塞位置放在读数 LT上，短路活塞的输入端等效为开 路阻抗(ZL = *),把它接到待测网络的输出端就是待测网络的等效开路负载。三点法只需要测出最少的实验数据便可求出全部的参数。但是，每一个单次测量数据的误差都直接影响各S参数的结果。因此应注意在驻涉及阻抗测量中减少误 差的
6、各项措施。隔离器可调衰减器单螺调测量线可调盟路石配器I图三实验电路图匹配负载三、实验内容测量所给双口网络的S参数Sii、S22、S12步骤如下：1、调节波源及测量线使之正常工作。2、按图二所示，确定 DT、LT1、LT2、LT。3、 接入待测双口网络，测量】10、】1S、】1L。(1).待测双口网络后面分别接可调短路活塞、短路片和匹配负载作为终端负载；.根据r=|ri|e,以及|rj=捉1、中=竺亍因此测反射系数就变为传输线中驻波比的测量和距负载最近一个电压驻波节点的测量4、按6、7、8式计算所需S参数。四、思考题1、双口微波网络的散射参量的测量在微波网络参数测量中有何重要意义？2、本实验中同一信号源发出的微波信号，为何在测量线中和可调短路活塞中有Zg1与Xg2之分？3、能否用三点法测量铁氧体隔离器的散射参数？为什么？五、考前须知：1、三次测量中参考面均应取 DT。2、可调短路活塞一定要选取反射系数大，移动回差小的活塞，否那么实验难以 实现。3、数据处理中请注意复数的四那么运算。
