Mikroaaltoresonaattorin mittauselektroniikan kehittäminen

Abstract

Tässä diplomityössä on kehitetty kapeakaistaisten mikroaaltoresonaattoreiden mittaukseen soveltuvaa elektroniikkaa 400 MHz taajuusalueelle. Työn teoriaosuudessa on tutustuttu RF- ja mikroaaltotaajuuksilla käytettävien resonaattoreiden ominaisuuksiin sekä tarkasteltu erilaisia mahdollisia mittauselektroniikkatoteutuksia. Tarkastelujen perusteella on valittu toteutettavan mittauselektroniikan periaate. Toteutettu mittauselektroniikka hyödyntää suoraa digitaalista taajuussynteesiä hyvän taajuusresoluution saavuttamiseksi. Mittauselektroniikkaa on kehitetty prototyyppien avulla. Työssä on myös vertailtu resonaattoreiden mittaustuloksia käytettäessä kehitettyä mittauselektroniikkaa ja piirianalysaattoria. Kehitetyllä mittauselektroniikalla saadut tulokset vastaavat hyvin piirianalysaattorimittauksen tuloksia.

In this diploma work development of measurement electronics has been carried out. The electronics is suitable for measuring resonators at 400 MHz frequency range. Theoretical part of the work surveys characteristics of resonators used at RF and microwave frequencies. Also, different impelementations of measurement electronics have been evaluated. Based on the evaluation, topology for impelementing the measurement electronics was chosen. Digital frequency synthesis was applied for obtaining good frequency resolution. Development of the electronics was done by means of prototyping. The diploma work also compares measurement results obtained using a microwave network analyzer and the electronics developed in the work. The results showed good agreement.