傳輸線基本概念實(shí)驗(yàn)

1、傳輸線基本概念實(shí)驗(yàn)當(dāng)頻率高到射頻( 3GHz f 100KHz )以后，電路元器件的性能發(fā)生了變化。甚至于一段導(dǎo)線，也要用傳輸線公式來(lái)表示。比如 傳輸線，終端短路時(shí)，輸入端等于開(kāi)路，而終端開(kāi)路時(shí)，輸入端又等于短路。這種概念一開(kāi)始是很難接受的，但是現(xiàn)在有了網(wǎng)絡(luò)分析儀，就可以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)量無(wú)損耗短路線和開(kāi)路線的輸入阻抗。2、加深對(duì)傳輸線公式和Smith圓圖的理解。二、儀器準(zhǔn)備PNA3630D矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及成套附件，另加配保護(hù)接頭一只。圖1-1 測(cè)量回?fù)p系統(tǒng)的連接框圖儀器開(kāi)機(jī)時(shí)所顯示的主菜單第一項(xiàng)應(yīng)為頻域。如果顯示出時(shí)域，則按【】鍵，使光標(biāo)移到時(shí)域下，然后，按鍵，選擇想要的頻域。

2、(1) 掃頻方案設(shè)置* 選最小頻距按鍵，使光標(biāo)移到頻城旁邊的數(shù)值下，按鍵，在兩種最小頻距間作出選擇（ 0.1MHz 或 0.025MHz ，通常選 0.1 MHz ，有特殊要求時(shí)才用 0.025 MHz）。* 起始頻率BF=30MHz，按鍵，使光標(biāo)移到BF下面，按鍵，改動(dòng)起始頻率，到所需數(shù)值為止。儀器最低頻率與型號(hào)有關(guān)。* 頻率間距,按鍵，使光標(biāo)移到下面，按鍵，改動(dòng)頻距。時(shí)域中不受控。* 終止頻率EF= 1590MHz，按鍵，使光標(biāo)移到 E F 下面，按鍵或鍵，改變終止頻率。改E F時(shí)，點(diǎn)數(shù) N 隨著變動(dòng)。點(diǎn)數(shù) N 最小值為1，最大值為81； 注：一次性掃頻方案，可在主萊單下設(shè)置，應(yīng)用時(shí)選定即

3、可。* 模式M：分為常規(guī)和精測(cè)兩種，應(yīng)選常規(guī)。精測(cè)精度高，太費(fèi)時(shí)間。(2)連接* 按圖1-1連接，此時(shí)電橋測(cè)試端口應(yīng)接上保護(hù)接頭，保護(hù)接頭終端作為新的測(cè)試端口。(為了保護(hù)電橋測(cè)試端口，在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，請(qǐng)?jiān)陔姌驕y(cè)試端口上務(wù)必接上保護(hù)接頭，從而使保護(hù)接頭的接口作為新的測(cè)試端口。如果擔(dān)心保護(hù)接頭影響測(cè)量精度，可在保護(hù)接頭口進(jìn)行開(kāi)路校正與短路校正，要求高時(shí)，加做校零校正。)* 主菜單。當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，或按復(fù)位鍵后，屏上出現(xiàn)的畫(huà)面中，左面是阻抗圓圖，右面是主菜單。菜單如下： 注釋 頻域 0.1 當(dāng)前為頻域。0.1表示最小頻距 BF：0030.0 MHz 起始頻率(Beginning Frequency) ： 0

4、030.0 MHz 頻距（頻率增量或步長(zhǎng)） EF： 1590.0 MHz 終止頻率(Ending Frequecy) N： 053 測(cè)試點(diǎn)數(shù)（不直接受控） M：常規(guī)選常規(guī)或精測(cè)測(cè)： A B 選定用A端口或B端口測(cè)試，本機(jī)只用A端口回?fù)p 測(cè)試項(xiàng)目。用A端口測(cè)回?fù)p。* * * * * * * * * * * * * 線上為設(shè)置項(xiàng)目，線下為執(zhí)行項(xiàng)目。校：開(kāi)路 作各項(xiàng)相應(yīng)的校正* 剛開(kāi)機(jī)或復(fù)位后，光標(biāo)在校：開(kāi)路處閃動(dòng)，便于在不改變頻率設(shè)置時(shí)，立即進(jìn)行校正。* 假如主菜單在時(shí)域，而你想要的是頻域，此時(shí)可按鍵，使光標(biāo)由下到上移動(dòng)，光標(biāo)停在時(shí)域下面，此時(shí)按鍵，即可得到頻域。反過(guò)來(lái)，想要時(shí)域，按鍵，上下移動(dòng)光

5、標(biāo)，光標(biāo)停在頻域下面，按鍵，即可得到時(shí)域。 (3) 掃頻方案的設(shè)置和選定* 如果認(rèn)為頻率數(shù)據(jù)不符合用戶要求，可按鍵，上下移動(dòng)光標(biāo)。把光標(biāo)停在某行下面，按鍵或鍵，改動(dòng)數(shù)據(jù)。 另一種辦法，按菜單鍵，到掃頻方案菜單中去選定。儀器預(yù)設(shè)7種掃頻方案，16為等頻距掃頻方案，7為列表掃頻。* 修改掃頻方案時(shí)，先選定最小頻距。儀器有兩種最小頻距可選，30MHz和0.2MHz。一般用大者，小者速度較慢。而兩者的精度是一樣的。 修改當(dāng)前等頻距掃頻方案* 選最小頻距。 按鍵，使光標(biāo)移到最小頻距下面，按鍵，在兩種頻距間作出選擇。建議選用大者。* 按鍵，把光標(biāo)移到BF下面，按鍵或鍵，改動(dòng)起始頻率BF到所需數(shù)值為止。最低

6、BF與儀器型號(hào)有關(guān)。* 接鍵，把光標(biāo)移到下面，按鍵或鍵，改動(dòng)頻距。在時(shí)域狀態(tài)，不受控。* 按鍵，把光標(biāo)移到EF下面，按鍵或鍵，改動(dòng)終止頻率EF。改變EF時(shí)，點(diǎn)數(shù)N隨著變動(dòng)。點(diǎn)數(shù)N最小為1，最大為81。* 點(diǎn)頻設(shè)置： 用鍵，使EF = BF， 或 。 預(yù)設(shè)等頻距掃頻方案* 主菜單下，接菜單鍵，出現(xiàn)2級(jí)掃頻方案菜單。此菜單分為兩層。一層為方案號(hào)菜單，另一層為該方案號(hào)下的局部菜單(3級(jí))。* 按鍵，光標(biāo)將在17方案號(hào)下單向循環(huán)，以便停在你想要的方案號(hào)(16)下。* 假如方案合適，則可直接按執(zhí)行鍵選定。否則再按一次菜單鍵，光標(biāo)進(jìn)入局部菜單，按照所描述的方法，修改等頻距掃頻方案。 預(yù)設(shè)列表掃頻方案 *

7、在方案號(hào)菜單下，按鍵，使光標(biāo)停在方案號(hào)7下。 * 按菜單鍵，進(jìn)入局部菜單，光標(biāo)在最小頻距下閃動(dòng)，按鍵，可以在兩種最小頻距中進(jìn)行選擇。 * 按鍵，使光標(biāo)在N下閃動(dòng)，用鍵或鍵，可在1 30 之間設(shè)定測(cè)試點(diǎn)數(shù)N。 * 用鍵與鍵，可對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，無(wú)等頻距限制，也無(wú)高低次序限制。此法適于雙頻天線，或等比變頻掃描。 * 設(shè)置或選定后，請(qǐng)按執(zhí)行鍵返回。 選定與返回 在設(shè)置某個(gè)掃頻方案后，有下面三種出口：* 接菜單鍵， 返回方案號(hào)菜單，以便進(jìn)行其他方案的設(shè)置與選定。* 按執(zhí)行鍵，把光標(biāo)所在的方案選定為當(dāng)前方案，返回主菜單。 * 按復(fù)位鍵，返回主菜單。一般情況下表示放棄新的選擇，仍用原方案。而在方案7，按

8、復(fù)位鍵與執(zhí)行鍵等效。而假如暫停前為7方案，暫停后改到不是方案7，此時(shí)按復(fù)位鍵，回到執(zhí)行方案7以前一次的等頻距方案。(4) 開(kāi)路校正* 按圖連接，電橋端口開(kāi)路。或接入開(kāi)路器。* 在主萊單下，按鍵，把光標(biāo)移到測(cè)： A B 下，按鍵或鍵，便A下為回?fù)p，B下 空白。* 按鍵，或復(fù)位鍵，使光標(biāo)停在校： 開(kāi)路下面，再按執(zhí)行鍵，此時(shí)顯示屏右下角的頻率值不斷變動(dòng)，直到出現(xiàn)校： 短路字樣。(5) 短路校正在電橋新的端口接上短路器，然后按執(zhí)行鍵，畫(huà)面轉(zhuǎn)成阻抗圓圖，光標(biāo)在點(diǎn)閃動(dòng)，拔掉短路器，光標(biāo)在點(diǎn)閃動(dòng)。 (6) 校零把好的精密匹配負(fù)載接入測(cè)試端口，按菜單鍵，顯示屏出現(xiàn)功能選擇菜單，菜單有短路、校零、矢量、駐波、對(duì)

9、數(shù)、打印。按鍵，上下移動(dòng)光標(biāo)，把光標(biāo)移到校零下，再按執(zhí)行鍵，畫(huà)面呈現(xiàn)零反射(50dB)，校零完成。三、測(cè)試步驟1、開(kāi)路線的輸入阻抗* 在電橋新的測(cè)試端口上，接入一個(gè)保護(hù)接頭。保護(hù)接頭開(kāi)路，或接開(kāi)路器，它是一段開(kāi)路同軸線。* 顯示屏上會(huì)出現(xiàn)圖1-2曲線。不同頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)，可按或鍵，得到頻率和阻抗數(shù)值。 圖1-2 開(kāi)路線的輸入阻抗*記下6個(gè)頻率（30、300、600、1200、1560MHz）的電抗值 (jX)，忽略電阻值(R)。* 保護(hù)接頭電長(zhǎng)度為48毫米，用開(kāi)路線輸入阻抗的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算。只計(jì)算記下的幾個(gè)頻率點(diǎn)。式中是開(kāi)路線輸入阻抗。是相移常數(shù)。l是保護(hù)接頭長(zhǎng)度。是特性阻抗。注意：波長(zhǎng)與保護(hù)接頭

10、長(zhǎng)度的單位相同。* 在頻率等于1560MHz，保護(hù)接頭的電長(zhǎng)度是。在這個(gè)頻率點(diǎn)，開(kāi)路線的輸入阻抗很小，這證明了開(kāi)路線的輸入阻抗相當(dāng)于短路。2、短路線的輸入阻抗 * 在保護(hù)接頭的終端接入短路器。 * 顯示屏上出現(xiàn)上圖曲線。 * 記下6個(gè)頻率(30、300、600、1200、1560MHz)的電抗值(jX)，忽略電阻值(R)。 * 保護(hù)接頭的電長(zhǎng)度是48毫米，用 短路線輸入阻抗的計(jì)算公式 來(lái)計(jì)算。只計(jì)算記下的幾個(gè)頻率點(diǎn)。式中是短路線輸入阻抗。是相移常數(shù)。 。l是保護(hù)接頭長(zhǎng)度。是特性阻抗。 。注意：波長(zhǎng)與保護(hù)接頭長(zhǎng)度的單位相同。 圖1-3 短路線的輸入阻抗 * 在頻率于1560MHz，這個(gè)頻率點(diǎn)的輸

11、入阻抗很大，這證明了短路線的輸入阻抗相當(dāng)于開(kāi)路。3、輸入阻抗與負(fù)載阻抗的關(guān)系 * 拔下后來(lái)接入的保護(hù)接頭，接上匹配負(fù)載。按菜單鍵。顯示屏出現(xiàn)功能選擇菜單，菜單有短路、校零、矢量、駐波、對(duì)數(shù)、打印。按鍵，上下移動(dòng)光標(biāo)，把光標(biāo)移到校零下，再按執(zhí)行鍵，畫(huà)面呈現(xiàn)零反射(50dB)，校零完成。 * 拔下保護(hù)接頭，接上失配負(fù)載，記下6個(gè)頻率(30、300、600、1200、1560MHz)的阻抗值 。 * 接入保護(hù)接頭，保護(hù)接頭終端接入失配負(fù)載，記下在這6個(gè)頻率的阻抗值 。 * 保護(hù)接頭的電長(zhǎng)度是48毫米。特性阻抗 。輸入阻抗與負(fù)載阻抗之間用下列公式計(jì)算：四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、開(kāi)路線的輸入阻抗頻率(MHz)3030060090012001560X(計(jì)算值)X(實(shí)測(cè)值)2、短路線的輸入阻抗頻率(MHz)3030060090012001560X(計(jì)算