微波基础实验实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划微波基础实验实验报告　　近代物理实验报告微波基本参量测定实验　　学院班级　　姓名　　学号　　时间XX年4月12日　　微波基本参量测量实验实验报告　　【实验目的】　　1.学习微波的基本知识，了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用；　　2.了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；　　3.掌握驻波测量线的正确使用方法；　　4.掌握电压驻波系数的测量原理和方法。　　【实验原理】　　一、微波基本知识目的-通过该培训员工可对保安行业有

2、初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。从图1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。与无线电波相比，微波有下述几个

3、主要特点　　图1电磁波的分类　　1．波长短(1m—1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。　　-9-122．频率高：微波的电磁振荡周期(10一10s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞　　-9越时间(约10s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器　　和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代

4、替。另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻、电容、电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。　　3．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺

5、利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　-6-34．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10～10eV，而许多原子　　和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内。人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟。　　5．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和　　射电天文学的研究和发展提供了广阔的前途。　　综上所述微波具有自己的特点，不论在处理问题时运用的概念和方法上，还是在实际应用的微

6、波系统的原理和结构上，都与普通无线电不同。微波实验是近代物理实验的重要组成部分。　　二、微波传输特性　　根据电磁场的普遍规律——Maxwell方程组以及具体波导的边界条件，可以严格求解出只有两大类波能够在矩形波导中传播：①横电波，简写为TE波，磁场可以有纵向和横向的分量，但电场只有横向分量。②横磁波，简写为TM波，电场可以有纵向和横向的分量，但磁场只有横向分量。在实际应用中，一般让波导中存在一种波型，而且只传输一种波型，本实验采用TE10波，是矩形波导中常用的一种波型。TE10型波：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的

7、发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　在一个均匀、无限长和无耗的矩形波导中，沿z方向传播的TE10型波的各个场分量为Hx?j?x?a?a?xsin()ej(?t??z)，Hy?0，Hz?jcos()ej(?t??z)?a?a　　??a?xEx?0，Ey??j0sin()ej(?t??z)，Ez?0，?a　　其中：?为电磁波的角频率，??2?f，f是微波频率；　　a:波导截面宽边的长度；　　?：微波沿传输方

8、向的相位常数??2??g；　　?g：波导波长，　　?g??　　?(?　　2a)2　　?：微波在自由空间波长。　　以上表明，TE10波具有如下特点：