伴随着6G 通信的发展，雷达遥感、检测成像等多个领域向太赫兹频段拓展，获取材料在该频段的介电常数显得愈发重要。本文基于NR 迭代法提取了太赫兹频率下样品的复介电常数，分析了迭代法的初值选取对提取结果的影响。在325~500 GHz 频段(Y 频段)搭建了一套由矢量网络分析仪(VNA)、扩频模块和四抛物面镜组成的8f 准光系统，实现散射参数S 2 1 的自由空间测量。由电磁波传输模型推导出复介电常数与S 2 1 之间的关系式， 利用迭代法提取出了特氟龙(Teflon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)样品的复介电常数谱，与其他文献报道的结果一致，验证了系统和方法的有效性。

药物片剂中气孔体积与药片在自然状态下的总体积之比被称为孔隙率。 药物片剂在生产过程中, 由于原料的理化性质、 人为因素和环境因素的影响, 气孔的形成是不可避免的。 孔隙率是药物片剂的一个重要特性, 孔隙率的大小会影响片剂的崩解、 溶解和生物利用度。 目前常见的药片孔隙率检测手段如压汞法、 氦比重法、 红外光谱法等等, 均无法实现药片孔隙率的无损、 快速检测。 为此提出一种利用连续太赫兹波对单个药物片剂进行孔隙率检测的方法, 分别用两种标准规格的平面药物片剂作为研究对象, 使用矢量网络分析仪在500～750 GHz的频率范围内测量通过每个药片传输的信号, 从测得的S参数中提取出每个片剂的包裹相位值, 然后对包裹相位值进行相位展开和校正以得到片剂的真实相位值, 并通过计算药物片剂与空气的相位差得到药片的有效折射率。 同时使用零孔隙率近似(ZPA)的理论模型将药片有效折射率和孔隙率联系起来。 使用矢量网络分析仪测得并计算两种药片的孔隙率与采用气体置换法测量的标准孔隙率的相对误差分别为7.3%和5.3%, 实验结果表明利用连续太赫兹波检测药片孔隙率的方法具有可行性。 太赫兹波检测药片孔隙率的方法简单、 实用, 并能做到无损、 快速检测, 为今后药物片剂制造生产中的快速、 灵敏和无损孔隙率测量工作奠定基础。

基于频率步进连续波(FSCW)的声表面波频域阅读器采用类似矢量网络分析仪(VNA)测量频域响应的原理, 对声表面波标签回波信息进行解算。首先对基于FSCW的频域采样原理进行理论推导, 指导阅读器参数的设计; 再将直接数字频率合成器(DDS)与内置锁相环(PLL)的IQ调制器相结合设计了可快速变频的发射链路, 接收链路采用双向耦合器与硬件IQ解调芯片完成正交相干混频, 实现了绝对相位的稳定测量; 最后实际制作了阅读器电路板, 并结合声表面波标签对阅读器性能进行测试, 通过与网络分析仪测量结果对比, 结果表明该文设计的阅读器有效。

硅基光开关切换延时线芯片以其结构简单、瞬时带宽大等优点在微波光子波束形成领域中有着很好的应用前景，但其高精度延时测量还存在很多难点，影响片上延时测量稳定性的因素亟待研究。通过对基于光矢量网络分析的延时测试链路、参考直波导和延时线的延时稳定性进行对比测试，实验分析了芯片延时测量稳定性的影响因素。结果表明，芯片插损、输入/输出光栅耦合器封装和延时线内部残余的马赫-曾德尔干涉都将使硅基光开关切换延时线芯片的片上延时测量稳定性变差。

矢量网络分析仪是射频微波领域的重要测量仪器，设计实现了一套基于光采样的微波光子矢量网络分析仪。该系统使用锁模激光器的超稳光脉冲序列通过马赫-曾德尔调制器直接采样单音信号，再采用数字信号处理技术获取待测器件的散射参数。实验测试表明：采用20 GHz电光调制器实现的系统带宽可达20 GHz，更大的系统带宽可以通过采用更大带宽的电光调制器达到。系统的动态范围约为60 dB，最小频率分辨率为11.92 Hz。对中心频率为10 GHz的带通滤波器的散射参数（S参数）进行了测试，在通带范围内，与商用矢量网络分析仪的测试结果相比，S₂₁的幅度平均偏差为0.1241 dB，S₂₁的相位平均偏差为3.6356°，具有很好的一致性。

通过高频率分辨率的光矢量网络分析法测试氮化硅微环的相位特性可以实现对延时量的间接测试。但测试系统中的相位噪声、激光载波频率波动、信噪比等因素会影响氮化硅微环芯片延时谱的测量稳定度。实验分析这些因素对氮化硅微环延时谱测量的影响,并通过测试系统优化和数据处理实现了延时分辨率为10 ps、消光比分辨率为0.04 dB的高分辨率测量,为氮化硅微环在微波光子波束形成系统中的测试及应用提供了重要的参考价值。

在微波测量领域, 功率计、示波器、检波器和矢量网络分析仪都是常用测量器件, 其使用过程中引入的误差对实验结果的准确性有直接的影响。在描述了功率计、示波器、检波器和矢量网络分析仪在微波功率测量领域的使用方法的基础上, 分析对比了一些典型型号的测量器件在不同测量条件下引入的测量误差。实验结果表明: 检波器测得的功率比示波器测得的功率最大大0.4 dB。示波器的不同带宽抑制对功率测量最大相差0.3 dB。N9917矢量网络分析仪比AV3672矢量网络分析仪在频率4 GHz, 衰减器衰减幅值为60 dB时测得的功率大1 dB。

为了克服传统调制相移法测量频率范围窄、测量准确度低的缺点, 提出一种基于调制相移法的单模光纤长度精确测量技术.利用一体化矢量网络分析仪的高速调制信号同步技术及高频信号相位差测量技术, 设计并研制了单模光纤长度测量装置.基于矢量网络分析仪自带的VBA插件编写了自动控制及数据处理软件, 给出了相位变化量自动处理方法.利用研制的装置分别测量了长度为2 km、40 km和150 km的单模光纤在不同工作波长点的长度值, 实验结果表明, 2 km的光纤长度测量值实验标准偏差优于0.2 mm, 150 km的光纤长度测量值实验标准偏差接近0.01 m.该装置可对1 310 nm、1 490 nm以及1 550 nm波长的光纤距离进行精确测量, 为光纤长度的高准确度测量提供了一种新的技术途径.

随着光通信的高速发展，精确测量高性能光调制器的高速性能的需求与日俱增。为了精确测量一个频响特性高达35 GHz的光调制器，搭建了一个40 GHz的器件高速性能测试系统，其中一个主要仪器为安捷伦公司生产的40GHz矢量网络分析仪。提出了一种新颖的误差去除模型，以获得光探测器的本征响应，提取结果与厂家提供的测试报告吻合。另外，根据测量得到的光调制器调制曲线，将调制器设置最佳工作点，并测量其眼图以保证调制器处在最佳工作状态。利用功率扫描法精确测量了调制器的半波电压,其他的一些重要参数也被测量。