《电磁场微波技术与天线》实验指导书

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1、自编教材《电磁场微波技术与天线》实验指导书长沙学院电子与通信工程系二0一一年九月实验一谐振腔法测量微波频率（3学时）一、实验目的1、熟悉和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。3、掌握谐振腔法测频率的原理。二、实验框图及器材1、实验框图选频放大器微波信号源隔离器波长表可变衰减器匹配负载被测件波导测量线图一谐振腔法测频率框图2、实验仪器微波信号源一台3cm测量线一台隔离器一个定标衰减器一个波长计一个检波指示器一台晶体检波器一个选频放大器一台各种负载三、实验原理谐振条件：谐振腔发生谐振时，腔长必须是半个波导波长的整数倍，此时，电磁波在腔内连续反射，产生驻

2、波。旋转波长表的测微头，当波长表与被测频率谐振时，将出现吸收峰。反映在检波指示器上的指示是一跌落点，(参见图二)此时，读出波长表测微头的读数，再从波长表频率与刻度曲线上查出对应的频率。检波指示器指示I谐振点对应波长表测微头的读数图二波长表的谐振点曲线四、实验内容及步骤1、按图一所示的框图连接微波实验系统。2、将检波器及检波指示器接到被测件位置上。3、用波长表测出微波信号源的频率。五、实验报告及要求1、实验目的与任务；2、正确画出微波测试系统的基本框图；3、说明用谐振腔法测频率的原理；4、记录实验数据，分析误差原因。六、预习报告及要求1、实验目的与任务；2、实验所用仪器设备的功能；3、实验原理。

3、实验二微波功率的测量（3学时）一、实验目的1、熟悉和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。3、掌握微波功率的测量原理，熟悉测量被测件的相对功率、绝对功率值的方法。二、实验框图及器材1、实验框图可变衰减器微波信号源隔离器波长表测量线选频放大器调配器功率计检波器检波指示器波导开关功率头隔离器负白载图三功率测量微波系统框图2、实验仪器微波信号源一台3cm测量线一台隔离器一个定标衰减器一个波长计一个检波指示器一台晶体检波器一个选频放大器一台波导开关一个功率计一台功率头一个各种负载三、实验原理在波导管中传输的微波通过衰减器时，可以衰减部分传输功率，沿着宽边改变

4、衰减器的移动吸收片可改变衰减量的大小。衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。波导开关旋至检波器通路，当检波器工作在平方率检波时，电表上的读数I与微波功率成正比：电流表的指示I∝P，即表示为相对功率。波导开关旋至功率计通路，用功率计可测得绝对功率值。注意：开机前将系统中的全部仪器必须可靠接地，否则，功率头极易烧毁。四、实验内容及步骤1、按图三所示的框图连接微波实验系统。2、将波导开关旋至检波器通路，通过检波器进行相对功率测量。3、波导开关旋至功率计通路，用功率计可测得绝对功率值。五、实验报告及要求1、实验目的与任务；2、正确画出功率测量微波系统框图；3、说明测量微波功率的原理；4、记录实验

5、数据，分析误差原因。六、预习报告及要求1、实验目的与任务；2、实验所用仪器设备的功能；3、实验原理。实验三驻波测量（2学时）一、实验目的1、了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用。2、掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。3、掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。二、实验框图及器材1、实验框图选频放大器微波信号源隔离器波长表可变衰减器匹配负载被测件波导测量线图四驻波测量框图2、实验仪器微波信号源一台3cm测量线一台隔离器一个可变衰减器一个波长计一个选频放大器一台波导开关一个各种负载失配、匹配和半匹配负载三、实验原理探测微波传输系统中电磁场分布情况，测量驻波比、

6、阻抗、调匹配等，是微波测量的重要工作，测量所用基本仪器是驻波测量线。驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。在波导的宽边中央开有一个狭槽，金属探针经狭槽伸入波导中。探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场变化信息。四、实验内容及步骤1、按图四所示的框图连接成微波实验系统。2、调整微波信号源，使其工作在方波调制状态。3、左右移动波导测量线探针使选频放大器有指示值。4、用选频放大器测出波导测量线位于相邻波腹和波节点上的Imax和Imin。5、在相邻波腹和波节点间，移动波导测量线探针，记录波导测量线中的相对

7、位置，画出其驻波分布图。如图五IImaxIminL图五驻波分布图其中：I：为选频放大器的指示值L：为驻波在波导测量线中的相对位置五、实验报告及要求1、实验目的与任务；2、正确画出驻波测量微波系统框图；3、移动测量线上探针的位置，观察选频放大器示数的变化情况，说明所观察到的现象产生的原因。说明测量驻波测量的原理；4、记录实验数据，画出驻波分布图形，分析误差原因。六、预习报告及要求1、实验目的与任务；