二、双口网络参数测量

一、基本要求

1 了解互易双口网络阻抗参数 ?Z?和散射参数 ?S?测量的三点法原理 2 掌握用测量线 ?Z?和?S?参数的测量方法，了解参数间等效关系

二、实验原理

1 互易双口网络参数的三点法测量原理

由微波网络理论可知，双口元件可以等效为双口网络,对于线性双口网络有下列关係成立 ：

u1?Z11i1?Z12i2u2?Z21i1?Z22i2互易双口网络参数可用 2×2 复矩阵表征，互易条件 Z21?Z12 ( 2-1)

约束一个复矩阵参数。因此互易双口网络有三个独立复参数，三次独立测量，可以决定四个网络参数。 用 Z1

?u1i1， Z L ? ? u i ， ? Z 互易条件 ，代入上式 Z222112221ZZ1?Z11? Z 22 ? Z L ( 2-2)

原理是：在双口网络的输出端分别接三个不同已知负载，形成三个单口网

络，再分别测出三个不同的输入端阻抗或反射系数，利用复矩阵变换关系，确定互易双口网络全部参数。

212ZZLS?Z11?短路 Z22解方程组 开路 ZLO?Z11 负载

Z11?ZLoZLo?ZLmZ22?ZLm?ZLs(ZLo?ZLm)(ZLo?ZLs)Z?ZLm?ZLs212ZLm?Z11?Z212Z22?1ZL?∞和匹配负载ZL?1 选择三个已知阻抗，短路 Zl?0开路

解方程组可决定四个阻抗参数。可见三点法并不是唯 一的方法

结论：双口网络Z参数的测量转化为，在输出端分别接三种已知负载，分别测出三种状态下的阻抗，解方程求解。即双口网络Z参数测量转化为单口负载阻抗的测量。

2 互易双口网络S参数的测量

S21 ?L SS11T1T1T2S21 22 S21S21S21

S21S21

原理同上，在待测网络输出端依次接入短路、开路、匹配负载，并在输入端依次测量 、 ??lm?、lols S2 S?1?1?S11?2S12S221??l?ls?S11?12S11??lm?lo??ls?2?lm 2S22?S12?lo??ls?lo?S11?22 lslols S2?SS?lmloS22?1

?lm?S11211122?(???)?2???lo??lsS参数测量方法与阻抗的测量方法相同。计算参数是反射系数 如网络互?``易对称，则 S12?S21,S11?S22 只要进行两次独立测量即可

三、实验方法

1 开启固态振荡器，进行探针调谐，使系统正常工作 2 测量线接短路板，测 。 D、?gT 3 做开路负载，置探针于 DT处，测量线端接可移动短路器，调节可移动短

路器，使电流指示最大，实现开路负载 。

4 接待测双口网络，依次接短路、开路、匹配负载 ，在 DT?。 靠信号源测量 D和驻波比

min5 按公式计算网络阻抗参数 SZ和散射参数

???? 短路 开路 匹配 Dmin imax imin D?D?D Tmin60 25 150 17 19 1 ??imaximin129 131 113 610 790 620 3.2 5.6 2.0

实验数据处理（编写C程序计算）： C源程序：

#include #include #include #define PI 3.1415926

void main() {

float p,D;

double r1,x1,r2,x2,r3,x3,c,d,m,y,a,b,e,f,g,h,L1,L2,i,j; float r(float,float); float x(float,float);

printf(\n\

printf(\请输入接短路负载驻波比p：\ scanf(\

printf(\请输入D：\ scanf(\ r1=r(p,D); x1=x(p,D);

printf(\归一化短路输入阻抗为：Z1=%f+j%f\\n\\n\

printf(\请输入接开路负载驻波比p：\ scanf(\

printf(\请输入D：\ scanf(\ r2=r(p,D); x2=x(p,D);

printf(\归一化开路输入阻抗为：Z2=%f+j%f\\n\\n\