微波多媒体课件new

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1、2006届本科毕业论文微波多媒体课件制作主要内容微波基本知识微波基本元件简介反射式速调管的特性和波导管的工作特性铁磁共振微波的特点第一.微波波长很短。具有直线传播的性质，能在微波波段制成方向性极强的无线系统，也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回来的微弱回波，从而确定物体的方向和距离。这使微波技术广泛的应用于雷达中。第二.微波的频率很高，电磁振荡周期很短。比电子管中电子在电极经历的时间还要小。普通电子管不能用作微波振荡器、放大器和检波器，而必须用原理上完全不同的微波电子管来代替。第三.许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长正好处在微波波内。用这特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱

2、学和量子无线电物理学等尖端学科,还研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子钟与原子钟。第四.微波可以畅通无阻的穿过地球上空的电离层。微波波段为宇宙通讯、导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。基本知识微波传输线一.波导管:引导电磁波传播的空心金属管.在波导管中不可能传播横的电磁波。二.矩形波导管中的TE10波〈1〉在无耗，均匀和无限长的矩形波导管中，TE10波的电磁场分量为：位相常数(2);波导波长(3)临界波长(4);自由空间波长(5)（1）基本知识<2>反射系数定义：波导出某横截面出的电场反射波与入射波的复数比称为反射系数。即：<3>驻波比定义：波导中驻波电场最大值与驻

3、波最小值之比称为驻波比。即：谐振腔<1>用途1.作为储存微电磁能量和具有谐振特性的振荡回路。例如微波测量系统中常用的空腔波长计和反射式速调管中的谐振腔等。2.提供一个电场或磁场集中的区域，以便电磁场和物质相互作用。例如在铁磁共振实验中的矩形谐振腔等。<2>矩形谐振腔谐振条件：谐振频率：基本知识<3>品质因数Q定义为:如果腔内的介质损耗可以忽略,则,此时腔的有载品质因数为:(1)取倒数(2)定义:(3)(4)(5)则(2)变为(6)定义:(7)由（6），（7）得（8）谐振腔的固有品质因数可以用下式作近似估计：（9）为腔壁的趋肤深度.谐振腔的谐振特性也可用谐振曲线来表示，谐振腔的Q值越高，

4、谐振曲线越窄，频率选择性好。可以证明谐振腔的品质因数等于谐振曲线的中心频率与半功率点的频率宽度比，即(10)微波信号源一.反射式速调管振荡器<1>结构(1)反射式速调管反射式速调管的结构原理如图。1.阴极用来发射电子;2.谐振腔相对于阴极处在正电位,利用耦合环和同轴线输出微波功率;3.反射极相对于阴极处在负电位。基本知识(2)稳压电源由于反射式速调管各个电极的工作电压要求不同的数值和极性,对电源稳压度的要求也很高.为了满足阳极和反射极的不同要求,线路必须设计成两个单独的整流电源来分别供给。整个速调管电源包括提供阳极电压,反射极电压和灯丝电压等部分。(3)高频结构速调管插座是微波测试设备

5、中的微波型号源，在波导管上安装有反射式速调管的管座，速调管的输出同轴探针通过波导管宽壁上小孔插入示波管内，输出微波功率。速调管与波导管的耦合程度可以借助于适当的机构使速调管作上下移动，以改变同轴针伸入波导管的深度。调节装在波导一端的短路活塞，可以使波导管中有最大的输出功率波导的另一端接有隔离器和可变衰减器，然后再和测量线路连接。<2>工作原理阴极发射的电子被谐振腔的正电子加速，直流电源的能量转变成真空中运动电子的能量，电子在加速电场的作用下飞入了谐振腔，在腔中激起感应电流脉冲，使谐振腔中产生了振荡，因而在两个栅网间产生了一个微弱的微波电场。穿过栅网的电子受到微波电场的作用，电子受到速度

6、调制。在正半周内电子受到微波电场的加速，微波电场把能量传给电子；在负半周内电子受到微波电场的减速，微波从电子取得能量。因为电子是均匀连续的从阴极出发，所以在正半周内电子取得的能量等于负半周内电子失去的能量。总的来说，微波电场净得能量为零，微波振荡不能持续.<3>.工作特性1>反射式速调管并不是在任意的反射极电压数值都能生振荡只有在某些特定的反射极电压值才能振荡。个有振荡输出功率的区域，叫做速调管的振荡模。2>对每一个振荡模，当反射极电压变化时，速调管的输出功率和振荡模频率f都随之变化；在振荡模中心的反射极电压上，输出功率最大，而且输出功率和振荡频率随反射极电压的变化也比较缓慢。3>输出

7、功率最大的振荡模，叫做最佳振荡模，为了使速调管具有最大的输出功率和稳定的工作频率，通常使速调管工作在最佳振荡模的中心反射极电压上。4>各个振荡模的中心频率相同，通常称为速调管的工作频率。二.微波信号源的使用正确使用步骤：(1)首先加上灯丝电压(6.3伏)，预热足够时间（约5-10分钟）后，才允许加其它电压注意反射极电压相对于阴极不能为零或正值。谐振腔电压调节到规定值；(2)然后调节反射极电压使速调管发生振荡，并使速调管工作在所需的频率，则可慢慢