频率计、频谱分析仪和网络分析仪的使用

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1、实验四频率计、频谱分析仪和网络分析仪的使用一、实验目的（1）掌握频率计、频谱分析仪和网络分析仪的使用。二、实验设备（1）Mulitism12软件。三、实验原理3.1频率计频率计是用来测量信号频率和周期的主要测量仪器，还可测量脉冲信号的特性，其工作原理见教材P158页。3.2频谱分析仪频谱分析仪是一种测量高频电路频域的仪器，主要用来分析电路的幅频特性，类似于时域的示波器，能够测量信号的功率和所含的频率成分，其工作原理见教材P226页。3.3网络分析仪网络分析仪是一种用来分析双端口网络的仪器，用于测量电路的S、H、Y、Z参数，是高频电路中常用的仪器之一，它可

2、以测量衰减器、放大器、混频器、功率分配器等，其工作原理见教材P246页。四、实验内容及步骤4.1频率计（1）连接频率计的图标、符号图和面板如图1所示，频率计只有一个接线端子，为被测信号的输入端。图1频率计的图标、符号图和面板（2）面板操作双击频率计的符号，会弹出频率计的面板，如图1所示。频率计的面板由测量结果显示区、测量选择、耦合方式选择、灵敏度设置区和触发电平设置区5部分组成，具体功能及其操作如下：[1]测量结果显示区：显示测量结果；[2]测量选择：选择测量功能，如频率、周期、脉冲或上升/下降；[3]耦合方式选择：选择测量信号的类型；[4]灵敏度设置区

3、：输入灵敏度值；[5]触发电平设置区：输入触发电平值。（3）用频率计测量脉冲信号的频率、周期、正负脉冲宽度及上升沿时间、下降沿时间特性。电路连接及测量结果如图2所示：图2频率计使用4.2频谱分析仪（1）连接频谱分析仪的图标、符号图和面板如图3所示，频谱分析仪有两个引脚，IN为输入端，连接测量节点，T是外部触发控制端。17图3频谱分析仪的图标、符号图和面板（2）面板操作双击频谱分析仪的符号，会弹出频谱分析仪的面板，如图3所示。频谱分析仪的面板由显示区、游标测量显示区、量程控制区、振幅设置区和功能设置区6部分组成，具体功能及其操作如下：[1]量程控制区：仿真

4、工作频率范围设定区，有【量程设置】、【零挡】和【满量程】3个按钮，满量程为0~4GHz；[2]频率设置区：用于设定频率范围，可以设定启动、中间和终止频率；[3]振幅设置区：为垂直坐标轴刻度选项，其刻度采用dB、dBm和线性3种刻度；[1]功能控制区：控制及设定频谱分析仪，包括【启动】、【停止】、【反向】、设置基准】和【设置】5个按钮。（3）测量混频电路输出信号的频谱图图4为通信中常用的混频电路及其输出波形。电路包括两个正弦波交流信号源，V1频率为0.8MHz，幅度为8V,V2频率为1.2MHz、幅度为10V。乘法器的增益为1，便宜为0、频谱仪的量程为3M

5、Hz，启动频率为300KHz，中间频率为1.8MHz，终止频率为3.3MHz，刻度为线性10V/Div。图4混频电路及其输出波形V1、V2提供的两个正弦波混频后，得到的输出成分里有（1.2+0.8）和（1.2-0.8）两个频率信号，用频谱仪得到混频后的输出信号的频谱图如图5所示，输出信号在0.4MHz和2MHz处的幅度为60V。18图5频谱仪的测量结果4.3网络分析仪（1）连接网络分析仪有两个端子，分别用来连接电路的输入端和输出端。网络分析仪的图标、符号图和面板如图6所示。图6网络分析仪的图标、符号图和面板（2）面板操作双击网络分析仪的符号，会弹出网络分

6、析仪的面板，如图6所示。网络分析仪的面板主要由显示区、分析模式区、参数设置区、显示/隐藏某个参数区、功能选择区和设置区6部分组成，具体功能及其操作如下：[1]显示区：显示电路的4种参数、曲线及图形；[2]分析模式区：选择分析模式，有【测量】、【射频特性】和【匹配网络设计】3个按钮；[3]参数设置区：用来选择要在县市区的图形中显示的参数种类，参数：单机下拉箭头，用于选择测量电路的S、H、Y或Z参数。【Smith】按钮：以斯密斯格式显示【Mag/Ph】按钮：显示振幅/相位的频率响应曲线，即波特图【极性】按钮：显示极化图19【Re/Im】按钮：以实数/虚数显示

7、[4]显示/隐藏某个参数区：确定所要显示的参数[5]功能选择区：设置显示方式[6]设置区：对显示的数据进行处理（3）已知RF放大电路，如图7所示，在此基础上设计一个最大功率传输放大器。图7RF放大电路图8网络分析仪的显示面板启动仿真后，自动进行交流分析。双击网络分析仪的显示面板，如图8所示、单击【匹配网络设计】按钮，弹出【匹配网络设计】对话框，选择【阻抗匹配】选项卡，如图9所示：图9【匹配网络设计】对话框图10最大功率输出电路的结构和参数将频率设置为3.02GHz，选择【启用】和【自动匹配】复选框，对话框中提20供了共轭匹配的电路结构和元件参数，如图10

8、所示，从而得到最大功率变换电路。五、预习要求（1）复习好《电子测量技术》教材中频