为提高微波功率测量仪器与其他设备的兼容性，简化电路结构，设计了二极管检波式USB总线微波功率计。重点研究了微弱信号检测、高速USB总线和数字校准技术。经过对二极管检波、微弱信号检测、USB通信的优化设计，制作了功率计探头。设计了数字校准补偿算法，利用NI-VISA和多线程技术设计编写了功率计软件。试验表明，设计的USB总线微波功率计可实现-55 dBm～+20 dBm范围内平均功率测量。 【USB总线微波功率计设计】是一种创新的微波功率测量方案，旨在提升设备间的兼容性和简化电路架构。此设计的核心技术包括微弱信号检测、高速USB总线通信和数字校准技术。通过优化二极管检波、微弱信号检测及USB通信流程，制作出功率计探头，实现了从微波信号到直流电压信号的转换、采集和传输。 微波功率计在无线通信系统、微波设备和器件的测试中起着关键作用。传统的微波功率测量可能面临兼容性差和电路复杂的问题，而USB总线微波功率计则利用USB接口的即插即用和扩展性，能与各种Windows操作系统下的设备无缝对接，如计算机和频谱仪。 测量原理基于二极管检波，通过双检波二极管将微波信号转化为直流电压，再经过斩波、放大、滤波等一系列处理，最后通过A/D转换器采集并由USB总线送至主机。功率计探头内含温度传感器、直流校准源和EEPROM，以实现调零、校准和补偿功能。主机端的软件则负责USB设备控制、数据采集、校准补偿、数据显示和存储。 在功率计探头设计中，有三个关键部分： 1. **二极管检波电路**：采用平衡配置的双二极管检波方式，结合温度补偿，扩大了动态范围，减少了因不同金属连接导致的测量误差。 2. **微弱信号检测电路**：利用MOSFET平衡斩波器将微弱的检波电压转化为方波信号，通过前置级和后级放大，以及带通滤波，有效地降低了噪声干扰。 3. **USB通信电路**：采用CY7C68013A作为USB接口芯片，提供高速USB 2.0通信，内置FIFO用于高效的数据传输，确保测量的实时性。 通过数字校准补偿算法，能够校正二极管检波的非线性，并补偿温度影响，从而确保在-55 dBm至+20 dBm的功率范围内，测量结果的准确性和一致性。 整体来看，USB总线微波功率计的设计融合了硬件电路优化和软件技术，提高了测量效率和精度，简化了系统集成，是现代微波功率测量领域的一个重要进展。其便携性和通用性使得它在实验室和现场应用中具有广阔的应用前景。

学微波的人都知道，经典教材。欢迎下载，卷一现在没有，欢迎共享

微波元器件是电子工程领域中的重要组成部分，特别是在无线通信、雷达系统以及射频技术中起着关键作用。本讲义“微波元器件（ppt）”深入浅出地介绍了这些元器件的基本原理和实际应用，对于学习和理解微波技术具有极大的帮助。 一、微波滤波器 微波滤波器是微波电路中用于筛选信号频率的器件，它允许特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率信号。根据设计和应用，滤波器可以分为低通、高通、带通和带阻等类型。在无线通信中，滤波器常用于提高信号质量，抑制噪声和干扰。 二、微波放大器 微波放大器如晶体管放大器和场效应管放大器，用于增强微波信号的功率。它们在接收机前端用于提升弱信号，而在发射机后端则用于增加发射信号的强度。常见的放大器有低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）等。 三、微波混频器 混频器是将两个不同频率的信号结合，产生新的频率成分的器件。在微波系统中，混频器用于将接收到的射频信号转换到中频或基带，便于进一步处理。非线性器件如二极管、肖特基二极管常被用作混频器的核心。 四、微波振荡器 微波振荡器是能产生稳定连续微波信号的设备，如晶体振荡器、锁相环振荡器等。它们为系统提供基准频率，是微波系统的“心脏”。振荡器的稳定性直接影响到系统的整体性能。 五、微波开关 微波开关用于控制微波信号的通断，可以是机械式或固态的。它们在测试设备、射频资源管理等领域中不可或缺，能够实现信号路径的选择和切换。 六、微波定向耦合器 定向耦合器是一种微波无源器件，能够从主传输线中提取一部分信号，或者向主传输线注入信号，同时保持主传输线与其他分支的隔离。在微波系统中，耦合器用于监测信号功率、信号注入和隔离。 七、微波衰减器 衰减器用于降低信号的功率水平，可以是有源或无源的。它们常用于平衡系统增益、保护敏感组件免受过强信号的影响，或调整系统中的信号电平。 八、微波天线 微波天线是微波信号与自由空间交互的接口，用于发射和接收电磁波。天线的设计取决于应用需求，如全向天线、定向天线、抛物面天线等。 以上就是“微波元器件”讲义中涉及的一些核心知识点。通过学习这些元器件的工作原理和应用，可以更好地理解和设计微波系统，为无线通信、雷达探测等领域的研究和实践打下坚实基础。这份资料对于初学者和专业工程师来说都是一份宝贵的参考资料。

### RZ9908射频微波与天线综合实验系统知识点解析 #### RZ9908射频/微波与天线综合实验系统概述 - **系统定位**：RZ9908射频/微波与天线综合实验系统专为通信工程、电子工程等专业的《微波技术》、《微波器件》等课程设计。 - **组成部分**：系统由RZ9908-T射频/微波与天线发射实验系统及RZ9908-R射频/微波与天线接收实验系统两大部分构成。 - **特色**：与同类产品相比，RZ9908增加了多种滤波器、衰减器等组件，使得模块间的连接更加灵活，并增设了更多的测量点。 - **实验内容**：实验涵盖了微波无源部件、有源部件、通信系统、传输线理论以及天线等全方位的教学内容。 #### 微波测量仪表介绍 - **推荐仪表**：系统推荐使用德力SA8300B-E频谱仪及矢量网络分析仪，这些仪表能够满足系统中的各种测量需求。 - **仪表功能**：通过这些仪表可以进行频率响应、增益、驻波比等多种参数的精确测量。 #### 第一部分 微波无源组件测试 1. **微波定向耦合器**：用于将主传输线的一部分能量以一定比例耦合到副传输线中，适用于信号监测和功率分配场合。 2. **微波功分器**：用于将输入功率均匀分配到两个或多个输出端口，适用于信号分发场景。 3. **微波环形器**：确保信号只能单向传输，常用于防止反射信号对源的影响。 4. **微波固定衰减器**：用于调整信号强度，实现信号的定量衰减。 5. **微波移相器**：通过改变信号相位来调整信号传输特性，广泛应用于雷达、通信等领域。 6. **微波低通滤波器**：阻止高频信号通过，仅允许低频信号通过，适用于信号去噪。 7. **微波高通滤波器**：阻止低频信号通过，仅允许高频信号通过，适用于去除直流成分或低频干扰。 8. **微波带阻滤波器**：阻止某一频段内的信号通过，适用于去除特定频率的干扰。 9. **微波带通滤波器**：仅允许某一频段内的信号通过，适用于特定频段信号的提取。 10. **上变频器**：将信号频率从较低的频率变换成较高的频率，适用于信号转换。 11. **微波下变频器**：将信号频率从较高的频率变换成较低的频率，适用于信号转换。 #### 第二部分 微波有源部件测试 1. **锁相信号源**：提供稳定的频率参考，适用于各种微波通信系统。 2. **压控振荡器**：输出频率受控制电压调节的振荡器，广泛应用于频率合成器中。 3. **微波前置放大器**：用于提高信号的信噪比，减少后续处理过程中的噪声干扰。 4. **微波功率放大器**：显著提升信号功率，适用于远距离传输。 5. **微波低噪声放大器**：降低信号的噪声系数，提高系统的整体性能。 6. **中频滤波放大器**：同时具有滤波和放大功能，适用于中频信号的处理。 7. **图像/数据中频调制器**：将图像或数据信号调制到中频载波上，适用于视频信号传输。 8. **图像/数据中频解调器**：将中频信号解调回原始图像或数据信号。 9. **图像、数据中频调制/解调器频道预置实验**：设置不同的频道，实现信号的编码与解码。 10. **微波数据中继器**：用于延长信号传输距离，保持信号质量。 #### 第三部分 微波系统测试 - **微波发送系统**：包括信号的产生、调制、放大等环节，最终通过天线发射出去。 - **微波接收系统**：涉及信号的接收、放大、解调等过程，最终转化为可理解的信息。 - **微波电视信号单向传输系统**：实现电视信号的远距离传输。 - **微波电话传输系统**：支持语音信号的远距离传输。 - **微波可视电话传输系统**：支持图像和语音信号的同时传输。 - **微波高速数据单向传输系统**：适用于大数据量的高速传输。 - **微波低速数据单向传输系统**：适用于小数据量的传输需求。 #### 第四部分 传输线及匹配理论实验 - **微波传输线参数的测量与计算**：包括特征阻抗、传播常数等参数的测量。 - **反射系数及驻波比测量**：针对不同终端状态下的反射系数和驻波比进行测量，评估信号的质量。 #### 第五部分 微波天线实验 - **微波天线方向图测量**：测定天线辐射方向性，了解天线的辐射特性。 - **微波天线增益测量**：评估天线集中能量的能力。 - **微波天线极化方向测量**：确定天线发射或接收信号的极化方式。 - **微波天线工作频段测量**：测量天线的有效工作频率范围。 - **微波天线驻波比测量**：评估天线与馈线之间的匹配程度。 RZ9908射频/微波与天线综合实验系统是一款高度集成化的教学实验平台，不仅能够覆盖微波领域的核心知识点，还能提供实际操作的机会，帮助学生深入理解和掌握微波技术的基本原理和应用。

微波通信系统实验指导书主要内容包括了微波技术与天线的综合实验系统介绍以及一系列针对微波通信系统中不同环节和设备的操作和测量实验。该指导书为辽宁工程技术大学电子与信息工程学院的教学使用，内容涵盖了从基础测量到高级通信系统实验的各个方面。 首先介绍了RZ 9905型微波与天线综合实验系统，它是为满足通信工程、电子工程、微波工程等专业相关课程教学、实验、示教的需求而设计的多信道微波与天线发、收系统。该系统包括RZ 9905-T微波与天线发射实验系统和RZ 9905-R微波与天线接收实验系统，集成微带传输线、微波无源部件、微波有源部件及天线，能够进行微波信号的传输、通信及天线性能测试等实验。 实验系统的特点包括：工作频率为2.4GHz，符合国家无线电管理委员会规定的业余无线电频段，能展现微波信号特点并减少对其他网络的干扰；设有20个微波频道，支持微波接力、组网、一点对多点通信；模块化设计，电源独立供电，减少干扰；使用镀金SMA接头或软电缆连接，保证连接可靠性；设有透明防静电盖板，便于观察微波模块内部结构；实验箱集成微波信号全流程处理，可单独研究或组成系统进行调试。 实验部分涵盖了从基础测量到复杂系统操作的多个实验，例如压控振荡器、微波功率放大器、微波低噪声放大器的实验，到微波可视电话传输系统、同轴电缆驻波比测量、微波天线方向图、增益、极化方向和工作频段测量，以及微波图像通信系统中天线调整、上变频器、微波接收滤波器等的实验操作。 该实验指导书不仅提供了一个综合性的实验平台，而且详细说明了每个实验的目的、原理、设备、步骤和注意事项，旨在加深学生对微波通信系统中各个组成部分的理解，提高他们分析和解决问题的能力，使学生能够在实验中实际操作和验证理论知识。

微波仿真实验是通信工程专业的重要实践活动，旨在通过仿真实验理解微波技术的理论知识，并掌握实际应用技能。本报告以北邮通信工程专业的微带分支线匹配器实验为例，详细介绍了微波仿真实验的流程和知识点。 实验一涉及微带分支线匹配器，其目标是熟悉阻抗匹配的原理，理解微带线的工作原理及其在实际应用中的重要性，并掌握通过Smith图解法设计微带线匹配网络。在试验原理部分，详细阐述了随着工作频率的提高，寄生参数的影响增大，因此需要利用分布参数元件替代分立元件，实现阻抗匹配。试验内容中，给出了具体的输入阻抗、负载阻抗、特性阻抗和介质基片的参数，要求设计微带线单支节和双支节匹配网络，并分析在不同频率下的匹配效果。 在试验环节部分，详细介绍了如何使用软件建立新项目，确定项目频率，将归一化输入阻抗和负载阻抗标在Smith圆图上，计算并确定微带线的物理长度和宽度。在原理图设计中，需要注意介质基片的相对介电常数、厚度等参数，并对原理图进行微调以得到最佳匹配效果。 实验二中，主要目的是掌握微带多节变阻器的设计方法，并利用仿真软件进行设计和优化。报告中提到了变阻器的种类和特性，阐述了通过多节阻抗变换器可以获得较宽频带的重要性，并提到了设计多节变阻器时常用的综合设计法，例如最大平坦度和契比雪夫多项式。 整个实验报告不仅详细记录了实验流程和操作，还包括了对实验结果的分析和总结。通过实际的仿真设计，学生能够将理论知识与实践相结合，深入理解微带线的匹配原理和设计方法，为将来在微波通信领域的深入研究打下坚实的基础。 本报告的内容不仅对于通信工程专业的学生具有重要的学习价值，也为相关领域的研究者提供了宝贵的参考资料。通过详细的操作步骤和原理分析，能够帮助读者更好地掌握微波仿真实验的设计与应用，提高微波电路设计的实际操作能力。实验中的问题解决过程，如微带线物理尺寸的计算和软件仿真优化等，都是工程实践中的重要技能，对于提高工程师在实际工作中的问题解决能力和设计效率具有显著的作用。

详细描述了压控振荡器的设计过程，并对仿真电路进行了分析，最后总结出文档

本文介绍用于X和Ku波段的射频MEMS电容开关的设计、 fabrication与性能表征。通过电感调谐技术提升隔离度与Q因子，采用高阻硅基底与五步光刻工艺实现器件制造。实验结果显示，在8–18 GHz频段内，插入损耗优于0.5 dB，隔离度超过–40 dB，驱动电压为18.5 V。创新性地利用折叠梁与接地凹槽结构增强电感，实现频率选择性调谐，适用于相控阵天线与可重构射频系统。研究还探讨了介质充电对可靠性的影响，并提出Al2O3/ZnO合金介质层的解决方案。该成果为高频通信系统中的高性能开关提供了实用化路径。

AWR 是开发和调整各种射频电路的绝佳工具。 从等效电路到完整的3D-EM，它可以进行许多不同的RF仿真。 然而，为了优化给定的设计，有时使用外部脚本（在本例中为 MATLAB）自动化仿真是有益的。 尽管 AWR 与 MATLAB 的接口是可能的，但如果它在两个项目中并行工作，则存在一些实际问题。 这个 MATLAB 类使这变得更容易，并且还提供了一个示例来帮助您入门。

微波通信技术是一种利用频率在300MHz至300GHz范围内的电磁波进行远距离通信的技术。微波通信的发展历程可以划分为几个阶段。从19世纪30年代到20世纪60年代，这一时期主要是模拟微波通信，其中模拟调频技术被广泛采用。在此期间，1951年，美国开通了第一条商用微波通信线路，连接纽约和旧金山，这条线路有100多个站点，可以传输480路电话信号。我国开始建设长途微波通信线路是在“七五”期间。 进入20世纪60年代至90年代初，微波通信进入数字时代。数字微波通信的出现，得益于数字交换技术、数字信号处理技术的发展，以及大规模集成电路和调制解调技术的进步。数字微波通信提供了更优质的长途传输质量、更高的频谱利用率和更大的通信容量。20世纪90年代后，光纤和卫星通信技术的发展对微波通信产生了一定冲击，但微波通信也展现出新的发展趋势，例如基于同步数字体系(SDH)的数字微波通信系统，以及更高的容量支持（如512QAM、1024QAM）和无线接入网技术（如本地多点分配系统 LMDS、多点多信道分配系统 MMDS）。 微波通信基本概念还包括微波的传播特性。微波传播具有光的直线传播特性，并且具有不同的极化方式。其中，线极化包括水平极化和垂直极化；圆（椭圆）极化则包括左旋极化和右旋极化。这些特性对微波通信系统的组成和性能有重要影响。 微波中继通信系统是指为了克服信号长距离传输过程中的质量恶化，接收、再生、转发信号的通信系统。一条通信线路可以服务多个地点，实现上下话路。中继通信主要有三种方式：直接中继、外差中继和基带再生中继。 数字微波中继线路由多个组成部分构成，它们共同协作实现信号的高效传输。波道及射频频率配置是指将微波线路的可用带宽划分成若干频率小段，每个频率小段上设置一套微波收发信机，构成传输通道。为了最大化波道数量和减少干扰，频率配置必须科学合理。单波道频率配置分为二频制和四频制，不同配置有各自的优缺点，例如二频制存在反向干扰的问题，而四频制虽然多用一倍的频率，但需要更好的天线前后隔离度。多波道频率配置的排列方式分为收发频率相间排列和集中排列，以及射频波道的频率再用策略，都是为了有效减少干扰并提高通信效率。 微波通信中的备份与切换是保障通信可靠性的关键技术。备份策略包括设备备份和波道备份，分别采用1:1备份或n:1备份方式。切换则分为人工切换和自动切换，以便在通信质量下降或其他紧急情况下迅速恢复通信。 微波通信的监控和勤务也是保证通信系统稳定运行的重要组成部分。监控系统通过实时监控设备和通信质量，及时发现并处理问题，确保通信的连续性和稳定性。 微波通信技术在现代社会中扮演了重要角色，无论是固定网络还是移动通信网络，微波通信都以其独特的优势在无线通信领域占有一席之地。随着技术的不断进步，微波通信将继续发展，适应新时代的通信需求。