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基于虚拟仪器的标量网络分析仪的设计与实现

作　者: 梅雨
导　师: 江建军
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 标量网络分析仪微波测量虚拟仪器 PXI平台
分类号: TM935
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 36次
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内容摘要

网络分析仪作为一种典型的测量仪器,在射频和微波测量中获得了大量的应用。然而由于目前的专用网络分析仪可复用性不高、价格昂贵,不适合一些低端的测量需求。因此,开发出一种有较好复用性、成本更低,且能满足常见的低端测量要求的网络分析仪无疑是具有重要实际意义的。本文在综述国内外网络分析仪发展概况的基础之上,从微波测量基础与原理出发,将网络分析仪的构建与虚拟仪器架构结合起来,设计出一套基于PXI平台的标量网络分析仪VI-SNA 1.0。该系统的硬件部分由NI 5670射频信号发生器、NI 5660射频信号分析仪、反射电桥及相关配件组成,这些部分分别完成了信号的发射、接收和分离。该系统软件使用图形化编程语言LabVIEW开发完成,其具有仪器控制、数据分析、数据库操作、结果处理等功能。总之,该系统实现了PXI架构上的标量网络分析的流程和功能。同时由于本系统硬件的模块化特性和软件的易改性,使得本系统的维护和升级具有很大的灵活性。结合理论估计和实际测量结果,可得VI-SNA 1.0的主要性能如下:频率范围为250 kHz-2.7 GHz,动态范围大于90 dB,本底噪声为-100 dBm。对比测量结果,可知VI-SNA 1.0对传输特性的测量达到了与Agilent E5061A同样的精度;对反射特性的测量,由于反射电桥性能的限制,VI-SNA 1.0精度有所降低,但是仍能满足常用的测量需求。实验证明,这种以PXI为平台、模块化仪器为基础、软件为核心的虚拟仪器思想来构建标量网络分析仪的途径是可行的,并且其能克服传统仪器的限制,具有低成本和高扩展性的优势。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 课题背景与目的  9-10
  1.2 国内外研究进展综述  10-14
  1.3 课题的主要研究工作  14-15
  1.4 本文内容和结构  15-17
2 网络分析仪技术基础  17-33
  2.1 网络分析理论  17-24
  2.2 传输线理论  24-26
  2.3 网络分析仪的结构及功能  26-28
  2.4 网络分析仪测量  28-32
  2.5 本章小结  32-33
3 系统架构与实现  33-58
  3.1 系统测量方案  33-35
  3.2 测量系统架构  35-37
  3.3 硬件系统的架构  37-47
  3.4 软件系统架构  47-57
  3.5 本章小结  57-58
4 测试结果及分析  58-62
  4.1 传输特性测量和分析  58-59
  4.2 反射特性测量和分析  59-61
  4.3 本章小结  61-62
5 总结与展望  62-64
  5.1 总结  62-63
  5.2 展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68

基于虚拟仪器的标量网络分析仪的设计与实现

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