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| 更新时间： | 2015-08-21 10:12:35 |
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学位申请人：邹时磊
学科专业：微电子学与固体电子学 华中科技大学
指导教师：江建军 教授
摘要:
作为一种典型的微波测量仪器，网络分析仪虽然已经在射频和微波测量领域获得广泛应用，但其准确性要求也越来越高；数据校准作为网络分析仪的关键技术值得深入地研究。由于不同的测量系统对应着不同的校准模型和校准方法，因此针对基于虚拟仪器的标量网络分析测量系统(VI-SNA1.0)的硬件特点和测量条件，设计一套符合要求的校准模型和校准方法，对于实现高效、准确的网络分析测量系统是十分重要的。
本文在传输线理论和信号流图理论的基础上，详细研究了网络分析仪的结构和测量原理，以及测量模型和校准方法的设计原理；分析了矢量网络分析仪和标量网络分析仪校准方法的区别和联系，并对标量网络分析仪的测量精度进行了分析。
在深入研究现有校准模型和校准方法的基础上，本文利用传输线理论和信号流图理论对VI-SNA1.0进行了深入的信道分析，然后根据建立校准模型的方法，设计了一套适用于VI-SNA1.0的校准模型，并根据此模型制定了相关的数据校准方法。考虑到VI-SNA1.0系统不需要改变测量信道就可以升级为矢量网络分析仪测量系统；在进行信道分析后，本文基于12项误差模型设计了一套矢量网络分析仪的校准模型和校准方法，理论上能够对系统进行矢量校准。
实验表明，基于该标量网络分析仪校准模型和方法的VI-SNA1.0，能够在250 kHz-2.7 GHz的频率范围内进行精确的测量。系统传输特性的测量最小值达到-80 dB，最大误差为2.63%，能够精确的对待测件的传输特性进行描述；由于反射电桥的性能的限制，反射特性测量的其精度有所降低，但是仍能满足常用的测量需求。实验结果表明本文设计的校准模型和方法有效的保证了VI-SNA1.0的测量准确度和精度。
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪 论
1.1 研究背景与目的 (1)
1.2 国内外研究状况 (2)
1.3 校准模型和方法的研究进展 (5)
1.4 虚拟仪器发展状况 (6)
1.5 本文的主要研究工作 (7)
1.6 本文内容和结构 (8)
2 微波网络分析仪的校准技术基础
2.1 微波网络参数 (9)
2.2 网络分析仪的结构和原理 (14)
3 网络分析仪校准模型
3.1 误差源分析 (19)
3.2 微波网络的信号流图分析 (22)
3.3 矢量网络分析仪校准模型和方法 (22)
3.4 标量网络分析仪校准方法 (36)
4 VI-SNA1.0的校准模型、方法及其软件实现
4.1 本系统的结构和功能 (41)
4.2 本系统的校准模型和校准方法 (43)
4.3 扩展后本系统的校准模型和校准方法 (46)
4.4 本章小结 (50)
5 系统性能分析
5.1 传输测量结果分析 (51)
5.2 反射测量结果分析 (53)
5.3 本章小结 (55)
6 总结和展望
6.1 总结 (56)
6.2 展望 (57)
致 谢 (58)
参考文献 (59)
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