多狀態(tài)多端口技術(shù)研究及其在微波測量中的應用.pdf

1、電子技術(shù)是現(xiàn)代信息社會最主要的基礎支撐性技術(shù)，其中微波技術(shù)扮演了十分重要的角色，不斷進行深入的理論探討，開發(fā)更加精密、有效、經(jīng)濟的微波測量技術(shù)，滿足日益重要和迫切的微波網(wǎng)絡系統(tǒng)和電磁材料特性參數(shù)測試需求，是電磁場與微波技術(shù)研究工作者永恒的追求。 端口反射系數(shù)和網(wǎng)絡散射參數(shù)的存在，是微波網(wǎng)絡技術(shù)研究應用區(qū)別于低頻電路的最基本特征。論文在總結(jié)前人有關(guān)多端口和多狀態(tài)技術(shù)研究工作的基礎上，闡述了兩種技術(shù)在本質(zhì)上的一致性，給出了多狀態(tài)多端

2、口技術(shù)測量反射系數(shù)的典型方法，基于反射系數(shù)測量成功進行了高介電常數(shù)電磁材料特性參數(shù)測量，并基于多狀態(tài)技術(shù)進一步實現(xiàn)了特定條件下的網(wǎng)絡傳輸特性測量，解決了雷達罩插入相位延遲長周期在線穩(wěn)定精密測量問題。論文的另一項重要工作是全面系統(tǒng)地探索了多狀態(tài)理論在微波網(wǎng)絡散射參數(shù)測量中的應用，首次提出了利用多狀態(tài)技術(shù)實現(xiàn)雙端口網(wǎng)絡和多端口網(wǎng)絡全部散射參數(shù)測量的有效方法，相對于傳統(tǒng)矢量網(wǎng)絡分析儀采用的測試方法，具有校準模型無誤差、校準件不苛求特定理想?yún)?shù)

3、等優(yōu)越性。 論文的主要工作和成果可概括為： 1.基于分式線性變換理論系統(tǒng)研究了多狀態(tài)多端口反射計的取樣方程，在證明廣義三端口反射計及等效三端口反射計取樣方程的分式線性變換特征的基礎上，闡明了多狀態(tài)技術(shù)和多端口技術(shù)的內(nèi)在統(tǒng)一性。分別給出了矢量和標量檢測反射計取樣方程的標準形式，實現(xiàn)了微波網(wǎng)絡復反射系數(shù)的精密測量。 2.基于多端口電路分式線性變換的保圓特性，提出了判斷微波測試電路高次模的方法，在網(wǎng)絡測量的同時判斷是否

4、存在高次模干擾以及干擾程度，既提供了測量電路工作是否正常的自診斷方法，也為有效拓寬測量電路的工作頻段提供了理論依據(jù)和檢測方法。 3.基于微波網(wǎng)絡分式變換特性，以及波導傳輸線填充材料電磁特性與雙端口網(wǎng)絡散射參數(shù)的關(guān)系，通過設計適當?shù)娜与娐?，實現(xiàn)了高介電常數(shù)電磁材料特性的測量，并針對取樣電路的特點和被測材料的物理特征，提出了相應的補償方法，為材料科學的研究和驗證提供了有力的手段。 4.提出了某特定應用環(huán)境下基于多狀態(tài)技術(shù)的

5、網(wǎng)絡傳輸特性測量方法，研制了專用的測試裝置，并應用于系列國產(chǎn)主戰(zhàn)飛機關(guān)鍵部件生產(chǎn)線，突破了雷達罩插入相位延遲特性的長周期在線精密穩(wěn)定測量的技術(shù)瓶頸。 5.提出了基于多狀態(tài)技術(shù)的完整矢量網(wǎng)絡分析方案，指出了多狀態(tài)多端口技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)矢量網(wǎng)絡分析儀的本質(zhì)特征是無誤差測最模型，設計提供了典型的測量電路結(jié)構(gòu)，給出了明確的測量步驟和仿真結(jié)果，實現(xiàn)了雙端口和多端口非互易微波網(wǎng)絡S參數(shù)的測量。 6.闡明了多狀態(tài)多端口技術(shù)應用于微波測量