微波工程 微波网络分析

微波工程师岗位职责微波工程师是专门从事微波技术研究和开发的技术人员。

他们负责设计、开发和维护各种微波设备和系统，以满足不同领域的需求，如通信、雷达、无线电频谱、卫星通信等。

微波工程师的岗位职责包括但不限于以下方面：1. 设计微波组件和电路：微波工程师需要根据需求设计微波传输和放大系统的组件和电路。

他们使用模拟和数字电路设计工具，如ADS（Advanced Design System）软件，进行建模、仿真和优化。

2. 开发微波系统：微波工程师负责开发微波系统，包括天线、滤波器、放大器、混频器等。

他们需要了解微波器件的特性，选择合适的材料和技术，并进行性能测试和优化。

3. 进行系统集成和测试：微波工程师负责将微波组件和电路集成到系统中，并进行功能测试和性能评估。

他们需要使用测试仪器，如频谱分析仪、网络分析仪等，进行信号分析和测量。

4. 解决技术问题：微波工程师需要与团队合作，解决微波技术方面的问题。

他们可能会遇到电磁兼容性、干扰抑制、信号损耗等方面的挑战，需要通过分析和优化来解决。

5. 进行设计文档和报告：微波工程师需要编写设计文档和报告，记录系统设计的细节和性能评估结果。

这些文档通常包括设计原理、仿真结果、测试数据等。

6. 跟踪技术发展：微波工程师需要密切关注微波技术领域的最新进展，包括新材料、新器件、新设计方法等。

他们需要不断学习和研究，以保持自己的技术竞争力。

7. 参与项目管理：微波工程师可能需要参与项目管理，负责制定项目计划、监督进度和成本控制。

他们需要与其他团队成员进行有效的沟通和协调，确保项目的顺利进行。

8. 参与团队培训和指导：微波工程师可能需要培训新员工，并提供技术指导和支持。

他们需要分享自己的经验和知识，提高整个团队的技术水平。

9. 遵守安全和质量规定：微波工程师需要遵守安全和质量规定，确保系统设计和测试过程的可靠性和稳定性。

他们需要提供技术支持，确保产品符合标准和规范要求。

10. 进行市场调研和产品推广：微波工程师可以进行市场调研，了解用户需求和竞争对手情况。

一般而言，网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上，是最基本、应用层次也最广的仪器，它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数，因此，举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上，几乎都会使用到。

在量测参数上，它不但可以提供反射系数，并从反射系数换算出阻抗的大小，且可以量测穿透系数，以及推演出重要的S参数及其它重要的参数，如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB 压缩点(Compression point)等。

基本原理电子电路组件在高频下工作时，许多特性与低频的行为有所不同，在高频时，其波长与实际电路组件的物理尺度相比会相对变小，举例来说，在真空下的电磁波其速度即为光速，则 c=XXf，其中c为光速3X108m/sec，若操作在2.4GHz的频率下，若不考虑空气的介电系数，则波长入=12.5cm，亦即在短短的数公分内，电压大小就会因相位的偏移而有极大的变化。

因此在高频下，我们会使用能量及阻抗的观念来取代低频的电压及电流的表示法，此时我们就会引入前述文章所提「波」的概念。

光波属于电磁波的一种，当我们用光分析一个组件时，会使用一个已知的入射光源测量未知的待测物，如图1所示，当光波由空气到达另一个介质时，会因折射率的不同产生部分反射及部分穿透的特性，例如化学成分分析上使用的穿透及反射光谱。

对于同样是属电磁波的射频来说，道理是相通的，光之于折射率就好比微波之于阻抗的概念，当一个电磁波到达另一个不连续的阻抗接口时，同样也会有穿透及反射的行为，从这些反射及穿透行为的大小及相位变化中，就可以分析出该组件的特性。

用来描述组件的参数有许多种，其中某些只包含振幅的讯息，如回返损耗(R.L. Return Loss)、驻波比(SWR Standing Wave Ratio)或插入损失(I.L. Insertion Loss)等，我们称为纯量，而能得到如反射系数(r Reflection coefficient)及穿透系数(T Transmission coefficient)等，我们称之为向量，其中向量可以推导出纯量行为，但纯量却因无相位信息而无法推导出向量特性。

PNA微波网络分析仪PNA (Network Analyzer) 是一种用于微波信号分析的仪器。

它主要用于测量微波电路的传输性能、振荡特性、散射参数等，并用于设计和测试微波和射频电路。

测试表面是一个微波测试系统，由一根或多根微波导线组成。

这些微波导线被称为测试端口，用于与待测设备连接。

测试端口上的信号会进入待测设备，并测量其传输性能。

控制单元是一个计算机或内置处理器，用于控制测试表面和处理测量数据。

它可以通过用户界面（如键盘、显示器和鼠标）或远程控制（如网络）与用户进行交互。

控制单元还包括信号源和接收器，用于生成和接收微波信号。

1.散射参数测量：PNA可以测量微波电路的散射参数，如S参数和Y参数。

这些参数描述了微波信号在电路中的传输情况，包括反射损耗、传输损耗和幅度/相位响应等。

2.频率扫描：PNA可以对待测设备进行频率扫描，以确定其频率响应。

通过这种方式，可以获得待测设备在频率范围内的传输情况。

3.时间域分析：PNA可以通过时域分析功能，测量微波信号的脉冲响应和时延。

这对于测量微波设备的瞬态响应非常有用。

4.射频功率测量：PNA可以对微波信号的功率进行测量，以确定它们的输入功率和输出功率。

5.效果分析：PNA可以对待测设备的效果进行分析，以确定其工作情况和性能特点。

6.校准和校正：PNA支持多种校准和校正方法，以提高测量的准确性。

通过校准和校正，可以消除传输线和接头等器件对测量的影响。

总之，PNA微波网络分析仪是一种非常重要的工具，用于测量和分析微波和射频电路的性能。

它可以帮助工程师设计和优化微波电路，并确保其性能符合要求。

现代微波与天线测量技术第5 讲：微波网络散射参数测量方法彭宏利博士2008.11微波与射频研究中心上海交通大学－电信学院－电子工程系第7节微波网络散射参数测量方法主要内容• 7. 1网络分析的基本概念• 7. 2网络分析系统• 7. 3反射参数测量• 7. 4传输参数测量• 7. 5S参数的全面测量及误差修正7.2. 现代网络分析系统设备：网络分析仪网络分析仪是通过测定线性网络的反射参数和传输参数，获得该网络参数频域、时域特性等几乎所有网络特性的测量仪器，S 参数是其中最基本的特性参数。

网络分析仪分为2 类：(1)标量网络分析仪：只测量线性系统的幅度信息；(2)矢量网络分析仪：可同时进行幅度传输特性和相位特性测量。

系统组成原理基本的网络分析仪：主要由信号源、S 参量测量装置及矢量电压表组成。

图7.2-1信号源：向被测网络提供入射信号或激励；S 参量测量装置：是反射测量电路与传输测量电路的组合，首先将入射、反射及传输信号分离开，然后通过转换开关分别进行测量；矢量电压表：测量入射、反射和传输信号的幅值及它们之间的相位差，也可以通过幅相接收机实现此功能。

标量网络分析仪组成图图7.2-2a1 为入射波、b1 为反射波、b2 为传输波，它们的测量通道分别为R（参考）、A、B。

通过这些信号可确定正向S 参数|S11|、|S21|。

将被测网络的激励端与测试端反接，同理可测得|S22|、|S12|。

外差式矢量网络分析仪组成图上图中PFD 为相频检波器，H(s)为环形滤波器，BPF 为带通滤波器。

基本结构与外差式接收机类似：扫频源一方面为DUT 提供激励，一方面可以作为单独的扫频源输出通道S。

参考信号即入射波，通过R 通道进行测量。

反射波、传输波所在的测试通道分别为A、B。

为获得复S 参数而进行的复数除法可用硬件完成，现在多采用对混频所得的中频信号采样和数字化，然后通过数字处理的方法来实现。

网络分析仪与频谱分析仪比较在电路结构方面，矢量网络分析仪与外差式频谱分析仪相似：在预定频率范围内自动测量电路幅度增益与相位，使用内部扫频源或可程控的外部信号源作激励，测量被激励电路的幅度增益与相位。

Ku/Ka双频段微波网络设计-电气论文Ku/Ka双频段微波网络设计张博（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081）摘要：双频共用和多频共用技术是目前卫星通信地球站天线的一个重要发展方向，其可以扩大通信容量，实现一站多用，大大降低成本。

基于微波网络理论，提出一种Ku/Ka双频段微波网络的设计方案。

通过分波器实现双频共用，在Ka波段工作于圆极化，Ku波段工作于线极化。

Ku/Ka双频共用微波网络的核心器件有：分波器、低通滤波器等。

该网络具有良好的驻波特性、较高的端口隔离度、旋转对称和良好的轴比特性的辐射方向图。

最后给出了微波网络的实测结果，测试结果与技术要求吻合很好。

关键词：微波网络；分波器；低通滤波器；双频段中图分类号：TN820?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）16?0023?03收稿日期：2015?02?250 引言目前卫星通信发展的瓶颈在于有限的频谱资源，为了进一步扩大通信容量一般需要展宽现有的通信频段或者开发新的通信频段。

当前常用的通信频段有C（收发各800 MHz），Ku（收发各500 MHz），Ka 频段等。

随着通信业务的发展C，Ku的频道资源趋于饱和。

而更高频率的Ka频段具有可用频带宽、干扰少等优点，在国内外得到了广泛的应用[1?3]。

为了实现一站多用降低成本，频率复用技术成为卫星通信地球站天线发展的一个重要的方向。

馈源网络是地球站天线系统的核心，发展具有优良性能的多频带、宽频带馈源网络技术是地球站天线系统发展的重中之重。

Ku/Ka双频段馈源网络的设计，可以给卫通系统提供更宽的频段，更高的传输速率，用以支撑无人机、船载站等各种移动载体的卫通系统链路更快的传输信息，既能保证常用Ku卫通通信体制的要求，又可扩展到Ka频段高速率信息的传输。

本文介绍的就是一种Ku频带经过展宽的Ku/Ka 双频段微波网络，原有的Ku 频率为收发500 MHz，现扩展为接收1.3 GHz发射750 MHz，Ka频段保持不变。