晶体检波率测量驻波比

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1、姓名:班级：同组者：实验名称：晶体检波率校准与驻波比测量一.实验目的了解波导驻波测量线的基本结构和原理，并学会正确使用测量线。(2)掌握晶体检波率校准及波导波长的基本测量原理和方法。(3)掌握测量驻波比的基本实验方法与技术。二.实验原理（1）驻波测量线可以用来进行多种微波参量的测量，由一段开槽传输线，探头，传动装置三部分组成。测量线的调整一般包括选择合适的探针穿伸度，调谐探头和测定晶体检波性。“调节匹配”是微波测量中必不可少的概念和步骤。采用驻波测量线调节微波系统达到匹配状态的基本方法：测量线的探针放在驻波极小点或极大点处，采用调大丨E丨min或调小丨EImax的方法进行

2、调配。例如，探针放在极小点处，则调节接在测量线端点的调配元件，使探针的输出功率稍微增大（不要增大太多，否则会发生假象即波形移动,这时极小点功率并不增大），然后左右移动探针，看看极小功率是否真正增大。这样反复调配元件，使极小点功率逐步增大，直到达到最佳匹配状态。（2）晶体检波率测定O晶体二极管是一种非线性元件，其检波电流I与所加的高频电压U的关系一般是非线性的，即式中K1是比例常数,n是晶体检波律；n=l称为直线性检波,n=2称为平方律检波，一般n不是整数。检波律n与晶体检波器的特性及工作状态有关，在精密测量中必须先测定n,对晶体检波器进行定标校准。1…测量检波电流与相对场

3、强关系曲线法lg/=lg«+/71g[sin(^)]2.测量半高点法校正晶体检波器的另一种方法是，利用半高点之间的距离确定晶体检波律。在测量线终端接短路板，测量驻波极大值，然后在极大值两边测量半高点（即为驻波极大值的一半）之间的距离，可根据下式计算出检波律为lgO.50.3010J-J—:——[gd、i(说、lgcos(—)lgcos(—)入g入g（3）波导波长的测量测量波长的常用方法有谐振法和驻波分布法。驻波分布法使用波导测量线测量。当测量线终端短路时，传输线上形成纯驻波。波导波长是指在波导中传播的合成波的两个相邻波峰或波谷之间的距离，在数值上等于驻波相邻两个极值点（波

4、腹或波节）之间距离的两倍。由于场强在极大值点附近变化缓慢，峰顶位置不易确定，而且探针位于波节点处对场分布的影响最小，所以实际采用测定驻波极小值点的位置来求出波导波长。Xgm=2(/min-dmin)=+〃4)一(R1+di)(4)驻波比的测量微波驻波比S是指在传输线中所形成的驻波电场极大值maxE与极小值minE之比，即EmaxEmin1.直接法测量驻波比直接法测量的适用范围是驻波比S<6的中小驻波比，在微波系统实际调试中要测的驻波比大多在S<6的范围内，因此直接法测量驻波比是一种常用的基本方法。ImaxImin2.等指示度法测量大驻波比的基本思想是只在电场强度最小点附近

5、测量驻波电场的分布规律。3・功率衰减法测量驻波比量时，先把测量线的探针置于驻波波节点，调节精密可变衰减器，使指示器的电表读数在满刻度的80%附近，并记下电表读数Imin及精密可变衰减器衰减量的分贝值Amin,再移动探针至波腹点，改变精密衰减器的衰减量，使指示器的读数仍为Imin,这时衰减器衰减量的分贝值为AmaxoAmax-4min5=10—55—二.实验仪器反射式速调管微波信号源（反射式速调管电源和速调管座）、隔离器、谐振腔波长表、可变衰减器、波导测量线、环形器、谐振腔、单螺钉调配器、兀配负载、短路片、晶体检波器、检波指示器，双踪示波器、选频放大器、数字万用表等。三.实

6、验内容一•调节微波测量系统匹配1.采用驻波测量线来调节微波测量系统匹配状态，反复调节单螺钉调配器，直到微波系统达到最佳兀配状态，记录调节过程中的相关数据，如螺钉插入深度、沿槽位置与极小功率值等，分析他们之间的变化规律。2.在最佳匹配状态下，测出整段测量线中驻波场的分布。为保证驻波曲线（检波电流或电压与探针位置关系曲线）的测量精度，需要合理选择探针位置的“步长”。调节微波测量系统匹配的实验装置二.波导波长的测量1・测量线的输出端口接可变电抗器，采用“交叉读数法”测量波导测量线中的波导波长。2.使用可变电抗器采用"交叉读数法”直接测量波导波长。3.比较分析上述两种方法测出的波

7、导波长的差别,解释产生差别的可能原因。4.根据测出的波导波长，计算频率、相速和群速。三.晶体检波律的测定1.测量线的输出端口接短路片或可变电抗器,在波节和波腹点之间合理取10个点左右，从波节开始，依次移动探针位置，记录位置读数和相应的检波电流读数，做出检波电流与相对场强的关系曲线，计算晶体检波律。为了减小因探针影响驻波分布而产生的误差，可采用以波节点为中心的对称测量法。2.采用半高点法测定晶体检波律。3.根据晶体检波律的测量值，分析讨论晶体检波律是否符合平方律。四.驻波比的测量1.测量线的输出端口接匹配负载，用直接法测量驻波比