微波毫米波測(cè)試技術(shù)及儀器發(fā)展動(dòng)態(tài)ppt課件

1、2019年年多功能多參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)儀器與模塊資源豐富：GPIB總線(xiàn)臺(tái)式儀器：型號(hào)產(chǎn)品VXI總線(xiàn)測(cè)試模塊： 26型號(hào)產(chǎn)品PXI總線(xiàn)測(cè)試模塊： 16型號(hào)產(chǎn)品PCI總線(xiàn)測(cè)試模塊：7型號(hào)產(chǎn)品LXI總線(xiàn)測(cè)試模塊正在開(kāi)發(fā)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)硬件資源v七種VXI模塊到20GHzv七種PXI模塊到3GHzv微波和射頻模塊種類(lèi)齊全Test CenterTest Center軟件平臺(tái)：軟件平臺(tái)：集開(kāi)發(fā)、運(yùn)轉(zhuǎn)和管理于一身的集開(kāi)發(fā)、運(yùn)轉(zhuǎn)和管理于一身的綜合軟件平臺(tái)綜合軟件平臺(tái)具有開(kāi)放、通用、可擴(kuò)展、便具有開(kāi)放、通用、可擴(kuò)展、便于二次集成于二次集成支持各種主流開(kāi)發(fā)軟件的支持各種主流開(kāi)發(fā)軟件的TPSTPS第一個(gè)國(guó)產(chǎn)的具有自主知識(shí)

2、產(chǎn)權(quán)的集開(kāi)發(fā)、運(yùn)轉(zhuǎn)和管理于一體的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)軟件。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件平臺(tái)天線(xiàn)與RCS測(cè)試系統(tǒng)發(fā)射天線(xiàn)AV3860型微波放大器毫米波倍頻源模塊天線(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)參考天線(xiàn)測(cè)試混頻模塊參考混頻模塊本振與中頻分配安裝AV3630高靈敏度幅相接納機(jī)本振信號(hào)源發(fā)射信號(hào)源轉(zhuǎn)臺(tái)控制器當(dāng)用于微波頻段時(shí)去掉此模塊主控計(jì)算機(jī)天線(xiàn)丈量系統(tǒng)組成天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)接納天線(xiàn)發(fā)射天線(xiàn)毫米波倍頻源模塊參考混頻模塊測(cè)試混頻模塊本振與中頻分配安裝本振信號(hào)源發(fā)射信號(hào)源四通道高靈敏度幅相接納機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器主控計(jì)算機(jī)用 于 微 波 頻段 時(shí) 去 掉 此模塊RF+IF+DCRCS丈量系統(tǒng)組成雷達(dá)散射界面測(cè)試系統(tǒng)LOIFDC-20MHz 微波：基波混頻器毫

3、米波：諧波混頻器雙工板100MHz-20GHz放大器DC本振與中頻三工器DC 20MHz 100MHz-20GHzRF三工器直流偏置、中頻信號(hào)和本振信號(hào)共用一根同軸電纜本振功率放大混頻模塊原理主機(jī)25米正常任務(wù)斜率衰減器使混頻器任務(wù)于最正確任務(wù)形狀天線(xiàn)與RCS測(cè)試系統(tǒng)弓形框測(cè)試系統(tǒng)傳輸線(xiàn)丈量方法資料測(cè)試系統(tǒng)l微波介質(zhì)資料的運(yùn)用l微波介質(zhì)資料的種類(lèi):l (1) 低耗和吸波資料l (2) 電介質(zhì)和非電介質(zhì)資料l (3) 低介電常數(shù)和高介電常數(shù)資料l (4) 不同的外形構(gòu)造資料l介質(zhì)資料測(cè)試的重要性l傳輸法傳輸法l諧振法諧振法p 傳輸法傳輸法p主要包括波導(dǎo)法、同軸線(xiàn)法、帶狀主要包括波導(dǎo)法、同軸線(xiàn)法、

4、帶狀線(xiàn)傳輸法、自在空間法以及傳輸線(xiàn)終線(xiàn)傳輸法、自在空間法以及傳輸線(xiàn)終端加載法端加載法p 主要優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試頻帶寬主要優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試頻帶寬, ,可測(cè)試電可測(cè)試電磁參數(shù)磁參數(shù), ,適于高損耗資料的測(cè)試適于高損耗資料的測(cè)試p 主要缺陷：對(duì)低損耗資料的損耗主要缺陷：對(duì)低損耗資料的損耗測(cè)試誤差較大測(cè)試誤差較大 測(cè)試方法的分類(lèi)測(cè)試方法的分類(lèi)p 諧振法諧振法p主要包括高主要包括高Q Q腔法、矩形腔法、微腔法、矩形腔法、微帶諧振器法、帶狀線(xiàn)諧振器法、超導(dǎo)帶諧振器法、帶狀線(xiàn)諧振器法、超導(dǎo)腔法、介質(zhì)諧振器法、諧振腔微擾法腔法、介質(zhì)諧振器法、諧振腔微擾法等等p 主要優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試準(zhǔn)確度高主要優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試準(zhǔn)確度高, ,特別適特別適

5、宜于低損耗資料的測(cè)試宜于低損耗資料的測(cè)試p 主要缺陷：測(cè)試頻帶窄主要缺陷：測(cè)試頻帶窄, ,不能同時(shí)不能同時(shí)測(cè)試電磁參數(shù)測(cè)試電磁參數(shù)測(cè)試方法的分類(lèi)測(cè)試方法的分類(lèi) 傳輸法是將被測(cè)資料置入測(cè)試安裝中，將其作為雙口網(wǎng)絡(luò)，丈量此雙口網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)，從而推算出微波的資料參數(shù) 也可將被測(cè)資料置入傳輸線(xiàn)終端作為單口網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)復(fù)反射系數(shù)進(jìn)展丈量，從而推算出被測(cè)資料的復(fù)介電常數(shù) 傳輸法丈量傳輸法丈量波導(dǎo)、同軸線(xiàn)和帶狀線(xiàn)傳輸法傳輸線(xiàn)終端加載法自在空間法幾種常見(jiàn)方法：幾種常見(jiàn)方法：波導(dǎo)、同軸線(xiàn)和帶狀線(xiàn)傳輸法 波導(dǎo)、同軸線(xiàn)和帶狀線(xiàn)三種傳輸測(cè)試方法均屬于閉場(chǎng)測(cè)試方法 被測(cè)資料可構(gòu)成雙端口網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)，可同時(shí)測(cè)出被測(cè)資料的復(fù)介

6、電參數(shù)和復(fù)導(dǎo)磁率傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量l 將被測(cè)樣品加工成可嵌入波導(dǎo)或同軸線(xiàn)內(nèi)填滿(mǎn)終將被測(cè)樣品加工成可嵌入波導(dǎo)或同軸線(xiàn)內(nèi)填滿(mǎn)終端，然后終端用金屬片短路，這樣就構(gòu)成了傳輸線(xiàn)端，然后終端用金屬片短路，這樣就構(gòu)成了傳輸線(xiàn)終端加載法終端加載法l 將較大面積的片狀介質(zhì)資料放置在同軸或波導(dǎo)端將較大面積的片狀介質(zhì)資料放置在同軸或波導(dǎo)端口外進(jìn)展丈量口外進(jìn)展丈量l利用傳輸線(xiàn)入射的波經(jīng)被測(cè)介質(zhì)反射后對(duì)復(fù)反射利用傳輸線(xiàn)入射的波經(jīng)被測(cè)介質(zhì)反射后對(duì)復(fù)反射系數(shù)系數(shù)進(jìn)展檢測(cè)，可推算出被測(cè)資料的復(fù)介電常數(shù)。進(jìn)展檢測(cè)，可推算出被測(cè)資料的復(fù)介電常數(shù)。該方法可進(jìn)展無(wú)損丈量，但對(duì)低耗資料的損耗丈量該方法可進(jìn)展無(wú)損丈

7、量，但對(duì)低耗資料的損耗丈量誤差較大誤差較大傳輸線(xiàn)終端加載法傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量開(kāi)口同軸探頭構(gòu)造表示圖開(kāi)口同軸探頭構(gòu)造表示圖FDTD法網(wǎng)絡(luò)劃分法網(wǎng)絡(luò)劃分開(kāi)口同軸法丈量系統(tǒng)開(kāi)口同軸法丈量系統(tǒng)自在空間測(cè)試法屬于開(kāi)自在空間測(cè)試法屬于開(kāi)場(chǎng)丈量方法場(chǎng)丈量方法, ,它具有如下它具有如下優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1由于所采用的電磁波由于所采用的電磁波為線(xiàn)極化平面波，所以為線(xiàn)極化平面波，所以可對(duì)資料進(jìn)展取向測(cè)試；可對(duì)資料進(jìn)展取向測(cè)試；2 2可實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)資料復(fù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)資料復(fù)介電常數(shù)的寬頻帶丈量；介電常數(shù)的寬頻帶丈量；3 3在某些場(chǎng)所可完成非在某些場(chǎng)所可完成非損傷測(cè)試損傷測(cè)試自在空

8、間法傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量傳輸法丈量自在空間法諧振法是經(jīng)過(guò)測(cè)試諧振腔器的諧振頻率和固諧振法是經(jīng)過(guò)測(cè)試諧振腔器的諧振頻率和固有質(zhì)量因數(shù)，從而計(jì)算出介質(zhì)資料的微波復(fù)介電有質(zhì)量因數(shù)，從而計(jì)算出介質(zhì)資料的微波復(fù)介電常數(shù)常數(shù)諧振法在測(cè)試準(zhǔn)確度方面，尤其是低耗資料的損諧振法在測(cè)試準(zhǔn)確度方面，尤其是低耗資料的損耗測(cè)試方面，比起傳輸要好得多耗測(cè)試方面，比起傳輸要好得多對(duì)于高損耗介質(zhì)資料，諧振法難以找到諧振峰，對(duì)于高損耗介質(zhì)資料，諧振法難以找到諧振峰，所以只能對(duì)低耗資料進(jìn)展丈量，而且測(cè)試往往是所以只能對(duì)低耗資料進(jìn)展丈量，而且測(cè)試往往是在某一個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)展，從而限制了它的測(cè)試頻帶在某一個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)展，從而限制

9、了它的測(cè)試頻帶近年來(lái)，為了彌補(bǔ)它的缺乏，往往采用多模技術(shù)近年來(lái)，為了彌補(bǔ)它的缺乏，往往采用多模技術(shù)以擴(kuò)展其測(cè)試頻帶以擴(kuò)展其測(cè)試頻帶諧振法丈量諧振法丈量常見(jiàn)方法：圓柱形高Q腔法矩形腔法微帶諧振器法帶狀線(xiàn)諧振器法超導(dǎo)腔法介質(zhì)諧振器法 諧振腔微擾法諧振法丈量諧振法丈量圓柱形高Q腔法諧振法丈量諧振法丈量規(guī)范高Q腔法采用圓柱形諧振腔的TE01p模，被測(cè)樣品加工成圓片狀置入腔內(nèi)，在測(cè)得諧振腔加載前后的諧振頻率和固有質(zhì)量因數(shù)后，可得介質(zhì)資料的微波復(fù)介電常數(shù)該方法由于利用了腔的高Q值和被測(cè)樣品重加載，測(cè)試準(zhǔn)確度較高，往往在國(guó)家計(jì)量部門(mén)作為計(jì)量規(guī)范電子科技大學(xué)采用一腔多模配合方式的自動(dòng)識(shí)別和搜索技術(shù)，構(gòu)成了寬頻

10、帶圓柱形高Q腔法。分別運(yùn)用多個(gè)諧振方式測(cè)試了多種資料，在寬頻帶下到達(dá)了稱(chēng)心的測(cè)試準(zhǔn)確度諧振法丈量諧振法丈量諧振法丈量諧振法丈量矩形腔法微帶諧振器法通常將被測(cè)介質(zhì)作為環(huán)微帶諧振器法通常將被測(cè)介質(zhì)作為環(huán)狀微帶諧振器的襯底，對(duì)其諧振頻率狀微帶諧振器的襯底，對(duì)其諧振頻率和和Q值進(jìn)展丈量，可求得復(fù)介電常數(shù)值進(jìn)展丈量，可求得復(fù)介電常數(shù)諧振法丈量諧振法丈量微帶諧振器法諧振法丈量諧振法丈量帶狀線(xiàn)諧振器法超導(dǎo)腔法諧振法丈量諧振法丈量介質(zhì)諧振器法 諧振法丈量諧振法丈量確的丈量。諧振腔微擾法諧振法丈量諧振法丈量 由于被測(cè)介質(zhì)資料的外形尺寸、電氣由于被測(cè)介質(zhì)資料的外形尺寸、電氣特性、物理形狀、測(cè)試頻段不同，所采取特性、物理形狀、測(cè)試頻段不同，所采取的測(cè)試方法也不同。的測(cè)試方法也不同。 一切的測(cè)試方法均可采用微波矢量網(wǎng)一切的測(cè)試方法均可采用微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀并配上適當(dāng)?shù)臏y(cè)試安裝進(jìn)展測(cè)試，絡(luò)分析儀并配上適當(dāng)?shù)臏y(cè)試安