基于协方差矩阵的VNA/NVNA/LSNA测量不确定度传播规律与分析方法研究

为了对微波元器件和无线系统的前端进行表征,矢量网络分析仪(vector network analyzer,VNA)、非线性矢量网络分析仪(nonlinear vector network analyzer,NVNA)和大信号网络分析仪(large siginal network analyzer,LSNA)是最为常用的频域测量平台,对其测量结果的不确定度分析是仪器与计量领域中当前研究的热点之一。根据这3种仪器的测量原理和校准理论,首次归纳出了此类频域测量平台的不确定度传播规律,并针对"多频点、多变量、复量值"测量条件下变量间的高度相关性,提出了一种通用的基于协方差矩阵的不确定度分析方法及流程。在国产VNA产品和自主构建的NVNA原型样机上对脉冲信号的测量实验表明,该方法与忽略互相关信息的不确定度分析结果存在显著差异,其有效性和准确性可以通过Monte Carlo仿真得到验证。

两种基于测量的微波非线性电路频域黑箱模型

大信号网络分析和建模是射频微波电路测量和设计中的关键技术。论文研究了两种微波非线性电路频域黑箱建模的新方法,X参数和非线性散射函数模型。推出了两种模型的相互关系,创新的提出以数字示波器为基础的非线性散射函数时域提取系统和校准方法,正确提取了微波电路非线性散射函数模型,并分析了其与X参数测量系统的异同。这两种模型具有可以与小信号模型兼容、表征准确和易于与CAD软件结合的优点,为非线性微波电路的研究和开发提供了新的方法。