中国科学院国家授时中心有19台铯原子钟和4台氢 原子钟数据定期传送给BIPM。
中国的标准时间和授时
微波测试注意事项
微波测试仪器有两个特点：
1、价格昂贵； 2、种类多。 对于微波测试仪器来说，经常是动辄几十万甚至上 百万元。因此，在操作的过程中

（1）必须要注意电网的安全性

（2）保证设备接地良好
测量标准的传递
计量的定义和意义
计量包含了为达到统一和准确一致所进行的全部活动，如 单位的统一、基准和标准的建立、进行量值传递、计量监督管 理、测量方法及其手段的研究等。
计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准 确可靠的测量。
计量是一种特殊形式的测量，它把被测量与国家计量部门作 为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与否，并给 出具有法律效力的《检定证书》。
教材与参考资料
教材：《现代微波与天线测量技术》
戴晴 黄纪军 莫锦军
电子工业出版社，2008/2012
参考教材：
《微波测量》汤世贤，国防工业出版社 1991
《微波测量技术》 董树义 电子工业出版社 1995
《现代微波工程测量》 王培章 朱卫刚 电子工业出版社
《微波器件测量手册》 Joel P. Dunsmore
（5）测量对象变化误差：
测量过程中由于测量对象变化而使得测量值不准 确，如引起动态误差等。
测量误差的表示方法
测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。
由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝
对误差， x x A0 有大小，又有符号和量纲。

x x A
实际应用中常用实际值 A（高一级以上的
• 网络参数的全面测定
• 微波信号时域测量
单重入式微波谐振腔设计与参数测试 腔体滤波器的仿真、优化及测试
• 综合性微波测试实例
测量
频率
测量
功率
阻抗
测量
表征微波信号的三个重要基本参数
微波测量与低频电子测量比较 低频电子电路
电压 电流
பைடு நூலகம்
V 2 P VI I R R
2
微波传输线中
U j z jt Ae e I
Agilent E5500Aseries 相位噪声测 试系统
常用微波测量仪器简介
矢量信号分析仪 矢量信号分析仪具有频域、相位域、时域和调制域（调 幅、调频、调相）分析能力；具有猝发信号和瞬变信号 分析以及瞬时功率测量的能力；具有眼图、星座图和矢 量（即坐标图）等显示形式，可用于采用数字调制体制 的设备和系统的测试。
HP8991A 峰值功率计
思考题：二者能否混用？
E4418B连续波功 率计
常用微波测量仪器简介
频率计（波长计）
用来准确地测量信号的频率值。
Agilent 53181A计数器及Agilent 5361B脉冲/CW计数器
常用微波测量仪器简介
频率计（波长计）
用来准确地测量信号的频率值。
f
常用微波测量仪器简介
计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。
• 计量的任务是确定测量结果的可靠性。 • 计量是测量的基础和依据。 • 没有计量，也谈不上测量。
计量和测量的联系
• 测量发展的客观需要才出现了计量。 • 测量是计量应用的重要途径。
• 没有测量，计量将失去价值
为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校 准，这个过程就是计量。
测量仪器或计量器具测量所得之值）来代替真值。
与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量 值，称为修正值
C x A x
测量仪器的修正值可以通过上一级标准的检定给 出，修正值可以是数值表格、曲线或函数表达式等形 式。
A xC
相对误差
一个量的准确程度，不仅与它的绝对误差的大小， 而且与这个量本身的大小有关。
2014
电子工业出版社 2014
原Agielnt
本课程考核方式：
平时考核（30%）（考勤+课堂提问） 期末考试（70%）（开卷）
理论授课内容
• 微波信号源
• 微波信号频率与频谱测量
• 微波信号功率测量
• 微波信号噪声测量
• 网络反射参量测量 • 网络传输参量测量
l
f c T
电压、电流参数使用不方便，特别是在非 TEM波传输线系统中电压、电流的定义失去了 唯一性，如单导体传输线波导－模式电压，模 式电流。
而在TEM波传输线系统工作于主模且在 行波条件下，行波电压V、电流I和传输功率P 仍满足与低频电路相同关系式。 典型代表同轴线
b
r
a
b Zc ln r a
海拔 温度 湿度
测量误差的基本概念
测量误差的定义
测量的目的: 获得被测量的真值。
真值: 在一定的时间和空间环境条件下，被测量本身所
具有的真实数值。 测量误差 :
x x - A0
所有测量结果都带有误差 。
测量误差的来源
（1）仪器误差 由于测量仪器及其附件的设计、制造、检定等 不完善，以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等 因素而使仪器带有的误差。 （2）影响误差 由于各种环境因素（温度、湿度、振动、电源电压、
Lecroy带宽为200MHz，1GHz，6GHz测量结果
tr=1.7ns tr=873ps
实时采样技术
等效采样技术
常用微波测量仪器简介
相位噪声测试系统 相噪测试系统是专门用来测试微波信号相位噪声指 标的设备。
常用微波测量仪器简介
相位噪声测试系统 相噪测试系统是专门用来测试微波信号相位噪声指 标的设备。
信号发生器 可以产生CW及各种调制的微波信号，分为模拟和 矢量信号发生器。
常用微波测量仪器简介
示波器 高实时带宽数字存储示波器
TD6604数字存储示 波器，输入阻抗 50Ω,模拟带宽6GHz （实时带宽）
Lecroy已有模拟带 宽65GHz产品（实 时带宽）
常用微波测量仪器简介
示波器 低端数字存储示波器
常用微波测量仪器简介
频谱分析仪 频谱分析仪主要用来分析和测试信号的频谱、相 位噪声、杂波以及谐波等。
Agilent PSA-series
Agilent 8560-series
常用微波测量仪器简介
噪声系数测试仪 噪声系数测试仪是进行噪声系数测试的专用仪器。
常用微波测量仪器简介
功率计 分为连续波功率计和峰值功率计。
中国的标准时间和授时
一个原子时秒的长度是铯原子跃迁振荡9192631770 周期所持续的时间，更长的时间单位由秒的累加而得。 （谐振频率f＝9.192631770GHz，频率基准) 国际原子时由设在法国巴黎的国际权度局（BPIM） 建立并保持，其分析处理全世界约50个时间实验室的 200台原子钟数据。
电磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的误差。
测量误差的来源
（3）理论误差和方法误差 由于测量原理、近似公式、测量方法不合理而造成 的误差。
（4）人身误差 由于测量人员感官的分辨能力、反应速度、视觉疲 劳、固有习惯、缺乏责任心等原因，而在测量中使用操 作不当、现象判断出错或数据读取疏失等而引起的误差。
（3）绝对禁止仪器的带电连接操作（必要时除外） （4）禁止调试时带电焊接
在微波测试仪器当中，有许多针对各种技术指标的
专用测试仪器；另外，一台测试仪器通常也只能覆盖
某一个频率范围。所以往往是对于不同频段的产品或 者是不同的指标，就需要不同的微波测试仪器。
常用微波测量仪器简介
网络分析仪 网络分析仪分为标量网络分析仪和矢量网络分析仪。 矢量网络分析仪主要用来测试如频响、增益、插损、 带外抑制、VSWR、S参数（包括幅值和相位）、阻抗、 插入相移、群延时等指标；而标量网络分析仪则只能测 试上述指标中与相位无关的参数。
基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量 具的精度，不直接参加测量。 根据工作基准复现出不同等级的便于经常使用的计量标准量 具或仪器，简称标准。
比对： 在规定条件下，对相同准确度等级的同类基 准、标准或工作计量器之间的量值进行比较，其目的 是考核量值的一致性。 检定： 是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的 计量器具进行比较，以达到全面评定被检计量器具的 计量性能是否合格的目的。一般要求计量标准的准确 度为被检者的1/3到1/10。 校准： 校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标 准相比较，以确定被校计量器具的示值误差（有时也 包括确定被校器具的其他计量性能）的全部工作。
现代微波测量技术
汪海洋 hhywa@ 83202103 逸夫楼416
课程性质与教学安排
• 专业选修课（电子 科学与技术、物理 电子学） • 综合性强，理论与 实践结合，强调基 本概念与方法、技 能掌握 • 课堂讲学（30学时） 讲授＋讨论 • 先导课程：电磁场与 波、微波技术基础、 电子测量技术
量值的传递： 指一个物理量单位通过各级基准、标准 及相应的辅助手段准确地传递到日常工作中所使用的 测量仪器、量具，以保证量值统一的全过程。
中国的标准时间和授时
一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平和科 学水平。
例：以太阳为基准，时间测量的精确度1天内可达到 1秒钟。而目前铯原子钟的计时精确度在三百万年内 也不超过1秒。 如果时间测量精度不能突破百万分之一秒，目前 的GPS系统将不可能应用????。
环境对测量的影响
环境对被测对象的影响：某些被测对象客体（如器件、电路或 系统）的性能特性对环境变化较为敏感或非常敏感，因此，原 则上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。 环境对仪器系统的影响：环境可能直接或间接地影响到仪器系 统本身的某个工作特性，进而影响测量结果，造成测量误差。 特别是某些测量器具的量程广、频段宽，而内部的元器件数目 甚多，且对外界影响相当敏感，错综复杂的影响量所产生的不 良效应有时会成为测量的严重问题。 环境对测量人员的影响：高温、严寒、潮湿、闷气、嘈杂、 照明不适当等不良工作环境，会对测量人员的身心产生不良 影响，从而引起不同程度的人身误差乃至差错。