打印2微波技术与天线实验报告_2.doc

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1、.word可编辑.实验报告实验课程：微波技术与天线学生姓名：学号：61专业班级：班20年月日.专业.专注..word可编辑.目录实验一微波测量系统的认识及功率测量实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算实验三微波驻波比、反射系数及阻抗特性测量、分析和计算实验四微波网络参数的测量、分析和计算.专业.专注..word可编辑.实验一微波测量系统的认识及功率测量一、实验目的1.熟悉基本微波测量仪器；2.了解各种常用微波元器件；3.学会功率的测量。二、实验原理1.基本微波测量仪器(1)微波测量技术主要包括微波信号特性测量和微

2、波网络参数测量：①微波信号特性参量包括微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等；②微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。(2)微波测量方法包括点频测量、扫频测量和时域测量三大类：①点频测量：信号只能工作在单一频点逐一进行测量；②扫频测量：在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；③时域测量：利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。(3)微波测量系统由微波信号源、调配器/衰减器

3、/隔离器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。.专业.专注..word可编辑.图1微波测量系统1.常用微波元器件实验室里常见的几种元器件：.专业.专注..word可编辑.(1)E-T接头（2）可变短路器（3）波导弯曲（4）波导开关三、实验数据及处理1、实验数据如下表：衰减器位置(mm)功率计读数(μw).专业.专注..word可编辑.2、衰减器指示与功率指示的关系曲线四、思考题简述微波小功率计探头的工作原理。微波小功率计功率探头的主体是一个铋、锑热电堆，这是将金属铋和锑用真空喷镀法镀在介质片上

4、（介质基片可用云母、涤纶、聚烯亚胺等材料）形成热电堆后，放在波导或同轴电场最强处，它即是终端吸收负载，又是热电转换元件。所以作为终端负载，它的阻值必须与传输线的等效阻抗相匹配。当微波功率输出时，热电耦吸收微波功率使热电堆的热节点温度升高，这就与冷节点产生温差而形成温差电动势，它产生的直流电动势与输入微波功率是成正比的。热电堆输出的直流讯号是很薄弱的，指示器经直流放大后再作功率指示。.专业.专注..word可编辑.实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算一、实验目的1.学会微波测量线的使用；2.学会测量微波波导波长和

5、信号源频率；3.分析和计算波导波长及微波频率。二、实验原理1.系统调整主要指信号源和测量线的调整，以及晶体检波器的校准：(1)信号源的调整包括振荡频率、功率电平及调制方式等。本实验主要讨论微波测量线的调整和晶体检波器的校准。(2)测量线的调整①测量线组成由一段开槽传输线、探头、传动装置三部分组成；②实验中测量线的调整一般包括的探针深度调整和耦合输出匹配（即调谐探头）。2.晶体检波器的工作原理在微波测量系统中，送至指示器的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电流，指示器的读数是检波电流的有效值。(1)晶体二极

6、管特性二极管的电流I与检波电压U的一般关系为：I=CUn。式中，C为常数，n为检波律，U为检波电压。检波电压U与探针的耦合电场成正比。晶体管的检波律n随检波电压U.专业.专注..word可编辑.改变。弱信号工作情况下，近似为平方律检波，即n=2；在大信号范围，n近似等于1，即直线律。(1)测量晶体检波器校准曲线最简便的方法是将测量线输出端短路，此时测量线上载纯驻波，其相对电压按正弦律分布，即：（d为离波节点的距离，Umax为波腹点电压，λg为传输线上波长。）传输线上晶体检波电流的表达式为：根据上式得到晶体检波器的校准

7、曲线：图2晶体检波器的校准曲线1.波导波长的测量原理（测量线的基本测量原理）(1)原理①当负载与测量线匹配时测量线内是行波；②当负载为短路或开路时，传输线上为纯驻波，能量全部反射。因此通过测量线上的驻波比，然后换算出反射系数模值，再利用驻波最小点位置zmin便可得到反射系数的幅角以及微波信号特性、网络特性等。(2)测量①测得一组驻波最小点位置z1，z2，z3，z4…②计算波导波长：.专业.专注..word可编辑.①计算工作波长：λc为截止波长。一般波导工作在主模状态，其λc=2a。（波导型号为BJ-100，其宽边为a

8、=22.86mm。）②信号源工作频率：三、实验步骤1.开通测试系统①连接微波测量系统，终端接上短路负载；②打开信号源、选频放大器的电源，将信号源设置方波）状态，将衰减器调整到合适位置；③调节整个探头，使内部探针耦合匹配（选频放大器输出指示最大）。2.波导波长测量①从负载端开始旋转测量线上整个探头位置，使选频放大器指示最小，此时即为测量线等效短路