【摘 要】
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S参数矩阵提供微波网络的完整描述,测量S参数是矢量网络分析仪最基本的功能。由于真实值不可得,任何测量都具有不确定度。目前国内缺乏对S参数测量不确定度的整体研究,并且,现有的国外的不确定度评估软件也不支持国内生产的矢量网络分析仪。因此本文的工作将建立系统通用的S参数不确定度的评估方法,给出其高质量的可信范围,可应用于国内生产的矢量网络分析仪。本文的研究内容包括:1、根据矢量网络分析仪结构和测量过程,
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S参数矩阵提供微波网络的完整描述,测量S参数是矢量网络分析仪最基本的功能。由于真实值不可得,任何测量都具有不确定度。目前国内缺乏对S参数测量不确定度的整体研究,并且,现有的国外的不确定度评估软件也不支持国内生产的矢量网络分析仪。因此本文的工作将建立系统通用的S参数不确定度的评估方法,给出其高质量的可信范围,可应用于国内生产的矢量网络分析仪。本文的研究内容包括:1、根据矢量网络分析仪结构和测量过程,分析误差来源和误差模型。基于两种简化误差模型研究两种校准算法,开路-短路-负载-flush直通校准(SOLT)和未知直通校准,并比较两种方法的优劣。2、研究校准件模型,推导由校准件定义不完善造成的反射系数不确定度计算算式,即剩余误差法,根据算式进行实验,得到用一种型号校准件校准造成的反射系数不确定度典型值。3、研究国际规范《测量不确定度指南》(GUM)及其补充版本,评估测量过程中各误差来源的不确定度,并根据GUM通过协方差传播得到单端口和双端口S参数的不确定度,并对实验结果进行分析,其中单端口结果会与典型值相比较,分析两种方法得到结果的异同。同时研究国外S参数不确定度计算软件METAS VNA Tools,将本文得到的结果与之比较作为参考。4、进行蒙特卡洛仿真,与GUM得到结果相比较。
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