微波信號頻譜、相位噪聲和功率的測量-實驗報告

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1、近代微波測量實驗報告（一）一、實驗名稱：微波信號頻譜、相位噪聲和功率的測量二、實驗?zāi)康模?.了解微波測試用頻譜儀的組成、構(gòu)造和工作原理2.掌握微波信號源和頻譜分析儀的使用方法3.利用微波頻譜分析儀測試微波信號頻譜、功率和相位噪聲三、實驗器材：微波信號源一臺、微波頻譜分析儀一臺、同軸電纜一根四、實驗原理：相位噪聲是衡量頻率標(biāo)準(zhǔn)源(高穩(wěn)晶振、原子頻標(biāo)等)頻穩(wěn)質(zhì)量的重要指標(biāo)，隨著頻標(biāo)源性能的不斷改善，相應(yīng)噪聲量值越來越小，因而對相位噪聲譜的測量要求也越來越高。無源和有源器件中的噪聲一般有熱噪聲、閃爍噪聲（1/f噪聲）、散粒噪聲、周期穩(wěn)態(tài)噪聲。相位噪聲是用來表征一個信號源的短期

2、頻率穩(wěn)定度的。在頻域中，相位噪聲表征噪聲對輸出信號相位的擾動，其定義為在偏移載波頻率Δω處的單位帶寬內(nèi)的單邊帶噪聲譜與載波功率之比，如下圖所示：五、實驗內(nèi)容觀察不同衰減設(shè)置下信號的變化、觀察不同RBW帶寬設(shè)置對信號頻譜的影響；測試信號源輸出信號的相位噪聲（偏離10KHz、100KHz、1MHz、10MHz）；存儲測試數(shù)據(jù)并進行分析。六、實驗步驟一、正確連接信號源與頻譜儀二、對信號源進行設(shè)置，輸出所需的單頻信號，信號源按鍵DIAGR--Baseband--MulticarrierCW三、對頻譜儀進行適當(dāng)設(shè)置，頻譜儀按鍵AMPT--RFAttenManual觀察不同衰減設(shè)置

3、下信號的變化四、頻譜儀按鍵BW--ResBWManual，觀察不同RBW帶寬設(shè)置對信號頻譜的影響五、頻譜儀按鍵MKR--PhaseNoiseRefFixed，測試信號源輸出信號的相位噪聲（偏離10KHz、100KHz、1MHz、10MHz）六、紀(jì)錄測試數(shù)據(jù)并進行分析。七、實驗結(jié)果：測得中心頻率f0=3GHz，輸入-10dBm時，測得輸出為-11.69dBm。1、偏離10kHz（設(shè)置span為50k，RBW為300Hz）相噪：+10kHz處-101.21dBc/Hz；-10kHz處-98.17dBc/Hz2、偏離100kHz（設(shè)置span為500k，RBW為3kHz）相噪

4、：+100kHz處-101.96dBc/Hz；-100kHz處-102.06dBc/Hz3、偏離1MHz（設(shè)置span為3M，RBW為30kHz）相噪：+1MHz處-115.61dBc/Hz；-1MHz處-114.32dBc/Hz4、偏離10MHz（設(shè)置span為50M，RBW為100kHz）相噪：+10MHz處-128.54dBc/Hz；-10kHz處-130.16dBc/Hz八、討論：1.在一定條件下，衰減器衰減量每增加10dB，頻譜儀顯示噪聲電平提高10dB。因此，要提高頻譜分析儀的靈敏度需要將衰減設(shè)置得盡可能小，以降低噪聲電平的值，使得信號不被噪聲淹沒。2.分辨

5、率帶寬是頻譜儀測量參數(shù)中非常重要的一項。頻譜儀在對兩個頻率相近的待測信號進行描述時，若兩信號幅度也相似，則響應(yīng)特性曲線頂部可能重迭在一起，表現(xiàn)為單一信號；若兩信號幅度一大一小，則小信號有可能被大信號淹沒，無法分辨出來。只有當(dāng)兩個信號的頻率間隔大于或等于分辨率帶寬時，頻譜儀才能夠正確的顯示出它們。近代微波測量實驗報告（二）姓名：賈淑涵學(xué)號：201022020648實驗時間：2011年3月18日一、實驗名稱：濾波器響應(yīng)曲線測試二、實驗?zāi)康模?.了解微波測試用頻譜儀的組成、構(gòu)造和工作原理2.掌握微波信號源和頻譜分析儀的使用方法3.在沒有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的情況下利用，微波信號源和

6、微波頻譜分析儀測試濾波器的響應(yīng)曲線，觀察濾波器插損、3dB帶寬和帶外抑制特性三、實驗器材：微波信號源一臺、微波頻譜分析儀一臺、帶通濾波器一只、低通濾波器一只、同軸電纜兩根四、實驗原理：濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其它頻率的成分。濾波器的性能指標(biāo)通常有以下幾項：1、截至頻率：一般指衰減增加到某一確定值時的頻率，如增加3dB時的頻率，稱為3dB截止頻率。2、帶寬BW：對于帶通濾波器而言，也指衰減加大到某一確定值時的頻率范圍，如稱為1dB通帶帶寬或1dB阻帶帶寬。帶寬決定著濾波器分離信號中相鄰頻率成分的能力——頻率分辨率。3、回波損耗（R

7、eflection?Loss縮寫RL）：回波損耗是描述濾波器性能的一個敏感參數(shù)，同時回波損耗（RL）、駐波系數(shù)（VSWR）和反射系數(shù)（）三個參數(shù)是相關(guān)的，通常用來表征濾波器反射特性?；夭〒p耗的公式定義以及三者之間的4、帶外抑制（Rejection縮寫RJ）：在給定的頻率下，帶外信號的插入損耗大于最小帶內(nèi)信號的插入損耗的數(shù)值。5、帶內(nèi)波動：指通帶內(nèi)信號的平坦程度，即通帶內(nèi)最大衰減與最小衰減之間的差別，一般用dB表示。6、品質(zhì)因數(shù)Q：描述濾波器的頻率選擇性的強弱，分有載和無載兩種情況。五、實驗內(nèi)容一、帶通濾波器測試1.帶通濾波器截止頻率2.帶