【摘 要】
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随着下一代通信技术从理论走向实际,以5G为代表的使用场景开始多元化,逐渐渗透到工作生活的方方面面。与此对应地,相应的测试分析仪器也需要同步发展,能适应多种多样的测试环
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随着下一代通信技术从理论走向实际,以5G为代表的使用场景开始多元化,逐渐渗透到工作生活的方方面面。与此对应地,相应的测试分析仪器也需要同步发展,能适应多种多样的测试环境。矢量网络分析仪是一种核心的测试分析仪器,能够测量有源或无源器件的S参数特性,在射频微波领域有着无可替代的作用。传统的矢量网络分析仪存在着体积质量大的问题,不便于携带,仅适合于室内使用,不能很好地适应复杂多变的现场测试环境。便携式矢量网络分析仪体积功耗小、质量轻,具有便于携带的特点,很好地解决了现场测试这一问题。本文的研究目标是设计一种便携式矢量网络分析仪,可以用于S参数曲线和工程参数曲线的测量,具有小型化、便携性的特点。结合本文的研究目标,本文的研究内容分为几个方面。从理论层面上研究网络分析仪误差模型,并梳理相关的网络分析仪校准方法和校准步骤。从总体层面上研究系统的总体部分和主要设计指标,并对关键器件进行选型以及收发器仿真。从硬件层面上研究模块功能的分解,通过数字和射频的角度详细设计并实现综合收发平台、信号分离装置。从软件层面上研究和建立所需的驱动,并编写所需的上位机显示程序以及收发平台进行测试。从算法层面上研究单频点信号和连续扫频信号的数据读取和处理,并选取适合本系统的误差模型和校准方法,对结果进行校准和补偿。通过上述研究和设计,最终获取了在不同DUT下的S参数曲线和工程参数曲线。在相同情况下,通过对比标准仪器测量的S参数曲线和工程参数曲线,可以得出本文的结论。一是本文实现的测量系统可以正确的测量S参数曲线和工程参数曲线,具有工程实用性的优点。二是本文实现的测量系统实现了矢量网络分析仪的小型化,具有便携性的优点。综合本文的研究目标的和研究内容,本系统测量的S参数曲线和工程参数曲线满足设计要求,具有一定的工程应用价值。
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