主题2：微波无源电路的实践

主题2：微波电路设计1与实践——微波无源电路设计制作与测试认识微波系统与部件解剖微波工程微波网络分析仪的用处微波网络分析仪的使用简要原理网络分析仪的使用步骤微波工程中的EDA工具设计实例实践要求1.认识微波系统与部件——我们周围有些什么样的微波系统？应用举例：无线系统与电波的传输微波系统在通讯领域的应用电话子母机微波系统在通讯领域的应用WLAN（无线局域网）微波系统在通讯领域的应用GSM/CDMA移动通讯系统微波系统在通讯领域的应用AntennaConnectorCable1/2“JumperGroundingbar放大器TowerTopAmplifierMachinehouse天线电缆跳线机柜避雷器接地卡口GSM/CDMA移动通讯系统的天线微波系统在通讯领域的应用微波系统在通讯领域的应用GSM/CDMA移动通讯系统微波系统在通讯领域的应用

便携式点对点系统地面数字通讯系统微波系统在通讯领域的应用

卫星通讯地面站

微波系统在通讯领域的应用微波工程微波系统在通讯领域的应用

卫星通讯地面站卫星通讯系统微波系统在通讯领域的应用美军用VSAT终端

微波系统在通讯领域的应用

测风测云雷达微波系统在雷达领域的应用

机场全向信标/测距台微波天线系统

微波系统在雷达领域的应用微波工程微波系统在雷达领域的应用微波系统在雷达领域的应用美国陆军“阿帕奇”直升机——机载雷达微波系统在雷达领域的应用美国陆军“阿帕奇”直升机——机载雷达微波系统在雷达领域的应用俄罗斯“卡52”武装直升机—毫米波多功能雷达“劲弩”微波系统在雷达领域的应用美国空中预警机——机载雷达的天线微波系统在雷达领域的应用

微波系统在雷达领域的应用空空导弹

微波系统在雷达制导武器领域的应用以色列的"怪蛇4"和Derby空空导弹

微波系统在雷达制导武器领域的应用俄罗斯一公司开发的导弹导引头微波系统在雷达制导武器领域的应用2.解剖微波工程——做微波专业的工程师们在设计些什么？SPA固态大功率合成放大器SPA功率合成基础模块固态发射机导弹固态导引头导引头固态发射机实例天线面768阵元收发模块波控电路板电源电路板和差合成网络172×105mm重量4Kg功率＞150WKa34G-36G八合一空间合成器Ka波段相控阵导引头解剖天线面768阵元收发模块波控电路板电源电路板和差合成网络八合一空间合成器8X8相控子阵1X8T/R收发模块8X8相控子阵1X8T/R收发模块波控电路板功率合成中一个关键部件波导——微带过渡波导——微带过渡波导——微带过渡HFSS模型微波网络分析仪，用于测试微波部件的参数。微波网络分析仪、信号源、频谱分析仪三种仪器，是微波领域最重要的仪器。3.微波网络分析仪的用处3.1用处与地位

网络分析仪能测单或两端口网络的各种参数的仪器,称网络分析仪。只能测网络各种参数的幅值特性者称为标量网络分析仪，简称标网。既能测幅值又能测相位者称为矢量网络分析仪，简称矢网。Agilent8363B矢量网络分析仪雷达系统例：如何认识雷达的构成？3.2微波系统与部件任何一个部件，都可以看成一个射频网络，并用网络参数来表达这个网络或部件由一系列射频部件组成信号源、放大器、变频器、检波器、移相器、开关、隔离器、滤波器、传输线、天线、谐振器…信号分析系统射频系统因此，可以用网络分析仪来测试雷达的射频部件参数，以确定该部件的性能是否处于合格状态。检查复杂RF系统各个组件特性确保传输信号无失真

线性失真：幅度、恒定群延时非线性失真：谐波、互调、压缩确保良好匹配，功率最大传输3.3雷达射频系统的测量需求3.4微波系统的部件双工器、功分器、耦合器、合路器、滤波器、隔离器、环行器、衰减器、天线、适配器、电缆、波导、传输线；芯片、放大器、混频器、取样器；发射机、接收机、雷达整机、腾讯系统整机网络分析方法：是通过测量微波网络（微波部件）输入端和输出端对频率扫描和功率扫描测试信号的幅度与相位的影响，来精确表征线性系统特性的一种方法。

4.1网络分析仪简介4、微波网络分析仪的使用

入射波传输波反射波微波部件DUT入射功率反射功率传输功率网络分析仪：网络分析仪能精确地测量入射波、反射波、传输波的幅度和相位信息，通过比值测量法定量描述被测器件的反射和传输特性。4.2网络分析仪简介网络分析仪分类矢网(Vectornetwork)：

能测量和显示电气网络和整体幅度和相位特性。包括：S参数、幅度和相位、驻波比、插入损耗/增益、群延时、回波损耗、复数阻抗等标网(Scalarnetwork)：

只能测量S参数的幅度部分，测量结果包括：传输损耗/增益、回波损耗和驻波比、反向隔离度等5、简要原理5.1微波技术的主要相关概念反射系数回波损耗增益/插入损耗驻波比传输系数群延时史密斯圆图5.2测试误差分析5.2测试误差分析测量系统存在误差：系统误差：是由测试设备和测量装置的不完善所引起随机误差：以随机方式随时间而变，不可通过校准来消除。主要影响：噪声、开关重复性、连接重复性。漂移误差：频率漂移、温度漂移网络分析仪的测量准确度受外部因素的影响较大。误差修正是提高测量准确度的过程。误差修正是对已知校准标准进行测量，将这些测量结果贮存到分析仪的存储器内，利用这些数据来计算误差模型。然后，利用误差模型从后续测量中去除系统误差的影响。

5.3误差修正用网络分析仪进行传输或反射测量，必须先进行仪器的校准。校准就是将传输或反射损耗测量系统中固有的损耗存储在内存中，以后再从测试数据中减去这些损耗，其结果反映的就只是被测部件的特性。单端口校准：单端口校准能测量并消除反射测量中的三项系统误差（方向性、源匹配、频率响应）：

反射特性校准（常用校准件：开路、短路、负载）传输特性校准（常用校准件：直通连接器）双端口校准：能消除所有主要的系统误差源5.4校准5.5测试距举例1）安全检查；2）通电；3）电缆检查、标准件检查；4）参数设置5）网络分析仪的校准；6）接入被测件；7）测试：Marker、Scale、reference8）数据记录与数据分析6.网络分析仪的使用步骤微波电路的EDA软件大致可以分成下面几类：线性/非线性微波电路仿真软件；

2.5D平面电路电磁场仿真软件；

3D电磁场仿真软件；系统仿真软件；专用电路的设计软件。排版软件主要的EDA软件介绍7.

微波EDAtool

主要的微波电路EDA软件简介

HFSS、ADS在工程中的使用

8.设计实例例1、8毫米波段功