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    • 書名 矢量網絡分析儀測量與不確定度評估
    • 書號 978-7-118-11733-2
    • 作者 (巴基)諾什萬·歇
    • 出版時間 2019年10月
    • 譯者 葉鳴,賀永寧,王寶龍
    • 版次 1版1次
    • 開本 16
    • 裝幀 平裝
    • 出版基金
    • 頁數 69
    • 字數 85
    • 中圖分類 TM934
    • 叢書名
    • 定價

    在過去的 10 年里,電磁頻譜中的毫米波及亞毫米波部分的工業和科學應用正 在增加。 一些應用案例包括雷達與遙感、氣象研究、無線通信、安全掃描儀乃至醫 療診斷系統。 這是由于該高頻電磁波具有更高的數據傳輸速率、小型化的電路以 及更高的空間分辨率。 在這些頻段進行可靠、高質量及更安全的產品開發高度依 賴于精確可靠的網絡特性分析的可獲得性。 因此,除了進行測量,相應的不確定度 評估也是非常重要的。 矢量網絡分析儀(VNA)廣泛用于準確精密的網絡分析。 VNA 是表征通信系 統中有源和無源網絡的復雜而通用的儀器設備。 通常采用散射參數(S 參數)來定 義網絡特性。 S 參數是波參量的比值,可以提供待測件(DUT)的反射和傳輸特性 信息。 VNA 測量中伴隨著不同的誤差源,主要分為系統誤差、隨機誤差及漂移誤 差。 在 VNA 的校準過程中,對系統誤差進行了表征,然后可通過數學方法移除大 多數系統誤差。 有可能最小化其他誤差源,但是,它們會影響 S 參數測量并成為伴 隨測量的多種不確定度源。 因此,不確定度分析是用 VNA 進行測量時不可或缺的 部分。本書旨在描述 VNA 的測量及其不確定度評估,尤其針對波導測量環境,從而 為準確可靠地表征通信網絡建立可追溯至國際單位制(SI)的測量可追溯性。 所 關心的頻率范圍從數兆赫茲到太赫茲頻段。 討論了一種全解析的不確定度評估方 法。 所考慮的不確定度來源包括校準件的定義、VNA 噪聲、可重復性及漂移。 還 描述了不同不確定度源之間的相互作用以及它們的線性傳播,以此來計算伴隨測 量的最終不確定度。 校準件的尺寸測量也是討論的部分內容。 在第 1 章中,對 VNA 測量及其不確定度評估進行了概述,還介紹了不同的測Ⅶ 量誤差、校準件及校準方法,也簡要描述了不確定度分量的分類及 S 參數不確定度 的表示方法。 第 2 章主要介紹毫米波頻段的 S 參數測量及不確定度評估,討論了不確定度 傳播的解析方法,還給出了不確定度傳播的流程圖( Flowchart),該圖提供了伴隨 VNA 測量的不同不確定度源間相互作用的信息。 為了詳細闡述該問題,給出了毫 米波 頻 段 ( 50 ~ 110GHz ) 的 S 參 數 測 量 及 不 確 定 度 評 估。 基 于 波 導 墊 片 (Waveguide shim)校準件尺寸表征的電磁計算也是討論的部分內容。 還進行了不 同 S 參數數據之間的兼容性(Compatibility)評估。 在第 3 章中,對比分析了不同的毫米波頻段(75 ~ 110GHz) S 參數校準技術。 對所有校準件進行了幾何尺寸的測量,并采用不同的校準技術來將 S 參數測量結 果追溯至 SI。 進行該對比的目的是從 S 參數測量及其不確定度的角度分析兩種不 同的 VNA 校準技術的有效性。 在第 4 章中,闡述了基于 WR-05(140 ~ 220GHz) 的波導 VNA 的連接可重復 性研究。 該連接可重復性研究對于分析重復性測量所得結果的可變性及法蘭的對 準機制是重要的。 特別地,從計量角度來看,因為在這些頻段波導孔徑的尺寸非常 小,所以進行該研究也是非常重要的。 最后,在第 5 章中,描述了檢查 VNA 性能特別是線性度的合適的驗證件,包括 它們應用于同軸和波導系統的可行性。 所描述的波導驗證件包括:WR-05(140 ~ 220GHz)及 WR-03(220 ~ 325GHz)交叉波導、定制的 WR-03(220 ~ 325GHz)圓形 孔墊片(Circular iris section)。 而且,也描述了基于空氣線的一種新型的 N 型同軸 驗證件(DC-18GHz)的分析、設計及制造。

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