微波测量实验报告一 - 图文

近代微波测量实验报告一

姓名：学号： 学院：时间：年月 一实验名称

频谱仪的使用及VCO测量 二实验目的

了解频谱仪原理，熟悉频谱仪的参数设置及使用方法；掌握信号频率、功率、相位噪声和谐波的测试方法。 三实验内容 1、点频信号测试

测试信号源输出点频信号1GHz的二次和三次谐波抑制比（输出功率分别为-20dBm和20dBm），测试信号的相噪（@10KHz、@100KHz、@1MHz），考察仪器分辨力带宽、视频带宽等设置对测试结果的影响； 2、VCO测试

测试VCO的输出频率范围、输出功率（包括对应的控制电压），测试某频率点的相噪（@1MHz）和二次、三次谐波抑制比。 四实验器材

RS公司SMBV信号源、FSL6频谱仪、APS3005S直流稳压电源、VCO、微波同轴电缆、微波转接头。 五实验原理及实验步骤

相位噪声：在频域内，一个理想正弦波信号的表现是一个单谱线；实际信号除了主信号之外还包括一些离散的谱线，它们是随机的幅度和相位的抖动，在正常信号的左右两边以边带调制的形式出现。在频域内信号的所有不稳定度总和表现为载波两侧的噪声边带，边带噪声是一个间接的测量与射频信号功率频谱相关噪声功率的指标。边带噪声可以表述为调频边带噪声和调幅边带噪声。大多数的被相位噪声测试系统测量信号的调幅边带功率相对调频边带功率来说都很小，所以对大多数信号来说测量的边带噪声就是调频边带噪声（即相位噪声也称单边带相位噪声）。它的定义为1Hz带宽内相位调制边带的功率和信号总功率的比值，

单位为dBc/Hz。在信号频谱分析仪上，边带噪声是相位噪声和幅度噪声的总和，通常当已知调幅噪声远小于相位噪声时(小于 10dB以上)，在频谱仪上读出的边带噪声即为相位噪声。 实验步骤

a) 设置矢量信号源，分别产生产生频率为1GHz，功率为20dBm和-20dBm

的正弦信号； b) 连接信号源与频谱仪；

c) 设置频谱分析仪，设置中心频率为1GHz，通过调整Res BW和Video BW，

显示被测信号；

d) 测试在偏离信号10KHz、100KHz、1MHz时的相位噪声；

e) 调整频谱仪起始、终止频率或带宽使得屏幕足够显示频率为1GHz信号

的二次和三次谐波；

f) 通过Mkr键选择Delta设置，测量并标示出二次谐波和三次谐波抑制比； g) 关闭矢量信号源，连接直流稳压电源、VCO及频谱分析仪；

h) 通过调节直流稳压电源的电压大小，在频谱仪上观察信号的频率和输出

功率的变化，记录下最大和最小功率，可得VCO的输出频率范围； i) 选定频率点：控制电压7.4V，输出功率14.38dBm，频率1.502817GHz，

测试该频率点的相噪（@1MHz）和二次、三次谐波抑制比。

六实验结果

1、点频信号测试数据及图片 输入频率 输入功率 1GHz 1GHz 数据图片：

a) 输入功率为20dBm时

? 二次、三次谐波抑制比

20dBm -20dBm 二次谐波抑制比 三次谐波抑制比 相位噪声(dBc/Hz) @10KHz 101.37 102.37 @10KHz 103.28 104.48 @1MHz 110.19 115.67 26.80dBc 42.63dBc 47.27dBc 60.6 dBc

? 信号的相噪（@10KHz、@100KHz、@1MHz）

b) 输入功率为-20dBm时

? 二次、三次谐波抑制比

? 信号的相噪（@10KHz、@100KHz、@1MHz）

2、VCO测试数据

1) VCO输出频率范围、输出功率

控制电压(V) 输出频率(GHz) 输出功率(dBm)

1.0 3.1707 3.4 5.0 3.2026 1.62 5.7 1.3896 14.47 10.0 1.6837 15.58 20.0 2.2851 6.94 测试得VCO输出频率范围为1.3896GHz(5.7V)~3.1707GHz(1.0V)

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