微波基本参数的测量原理
实验报告-微波的基本参数测量
驻波测量线的结构
使用驻波测量线进行测量时， 要考虑探针在开槽波导管内有适当的穿伸度， 探针穿伸度 一般取波导窄边宽度的 5%~10%。实验前应注意驻波测量线的调谐，使其既有最佳灵敏度， 又使探针对微波通路的影响降至最低。一般是将测量线终端短接，形成纯驻波场。移动探针 置于波节点，调节测量线，使得波节点位置的检波电流最大，反复进行多次。
（c）大驻波比的测量 波腹振幅与波节振幅的差别很大，测量线不能同时测量波腹和波节，此时可以用二 倍极小功率法进行测量。利用探针测量极小点两旁，功率为极小功率二倍的两点的距离W， 波导波长λg ，可按下式计算驻波比：
S
g W
（2） 波导波长的测量． 波导波长在数值上为相邻两个驻波极值点（波腹或波节）距离的两倍：
3. 相对功率与衰减测量：
用分贝表示的信号衰减量 A 定义如下：
A 10log
P 1 dB P2
P 1 为无衰减时的功率， P 2 为衰减后的功率。
当检波器为平方律检波时：
A 10log
I1 I2
三、 实验步骤： 确定谐振腔波长计的刻度与信号频率的关系： 将一定频率的微波信号（点频方式）输入到检波指示器，此时功率计一般显示 出较大的功率。仔细调节谐振腔波长计的测微头， 在某一时刻， 功率计的指示值最小， 记下此时测微头的刻度，即得到一组信号频率与波长计刻度的对应关系。利用此方法 测量其它频率对应的波长刻度。 2. 测量微波在波导中的主板特性和波导波长： 用波导开关将微波信号切换到负载或短路器一边，使微波在此时发生反射，在波 导中形成驻波。将波导测量线中的信号检测器沿波导测量线移动，每隔 1mm 在选频放 大器上独处相应的 I 值，据此绘出驻波分布图，分别计算出驻波比和波导波长。 3. 相对功率与衰减测量： 1.
微波测速原理
微波测速原理
微波测速原理是利用微波的特性来测量目标物体的速度。
微波是一种电磁波，具有较高的频率和短的波长。
而物体的运动会引起微波的多普勒频移现象，即物体朝向接收器运动时，接收到的微波频率较高；物体远离接收器运动时，接收到的微波频率较低。
微波测速器通常由一个发射器和一个接收器组成。
发射器会发射出固定频率的微波信号，而接收器则会接收到经过多普勒频移的微波信号。
通过测量接收到的微波频率与发射频率之间的差异，就可以计算出物体的速度。
为了提高测速的准确性和稳定性，需要注意以下几点。
首先，要选择合适的发射频率和接收灵敏度，以使测速范围符合实际应用需求。
其次，要注意减少测速器与其他物体的干扰，以防止误差的出现。
另外，要进行周期性的校准和维护，以确保测速器的正常工作。
微波测速器在交通领域中广泛应用。
例如，在高速公路上设置微波测速器可以实时监测车辆的速度，以便提醒驾驶员遵守交通规则。
此外，微波测速器还可以应用在工业领域，用于测量机械设备的运动速度，以实现自动化控制和监测。
总而言之，微波测速原理通过利用微波的多普勒频移现象，实现了对物体速度的准确测量。
微波基本参数的测量
微波基本参数的测量引言一 实验目的1 熟悉和掌握微波测试系统中各种常用设备的结构原理及使用方法；2 掌握微波系统中频率、驻波比、功率等基本参数的测量方法；3 按要求测出测量线中的驻波分布；二 实验原理微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。
要对这些参数进行测量，首先要了解电磁波在规则波导内传播的特点，各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法，其次是要掌握一些微波测量的基本技术。
(1) 导行波的概念：由传输线所引导的，能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。
导行波的电场E 或磁 场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。
导行波可分成以下三种类型： (A) 横电磁波（TEM 波）：TEM 波的特征是：电场E 和磁场H 均无纵向分量，亦即：0=Z E ,0=Z H 。
电场E 和磁场H ，都是纯横向的。
TEM 波沿传输方向的分量为零。
所以，这种波是无法在波导中传播的。
(B) 横电波（TE 波）：TE 波即是横电波或称为“磁波”（H 波），其特征是0=Z E ,而0≠Z H 。
亦即：电场E 是纯横向的，而磁场H 则具有纵向分量。
(C) 横磁波（TM 波）：TM 波即是横磁波或称为“电波”(E 波)，其特征是0=Z H ，而0≠Z E 。
亦即：磁场H 是纯横向的，而电场E 则具有纵向分量。
TE 波和TM 波均为“色散波”。
矩形波导中，既能传输mm TE 波，又能传输mm TM 波（其中m 代表电场或磁场在x 方向半周变化的次数，n 代表电场或磁场在y 方向半周变化的次数)。
(2) 色散波的特点：由于TE 波及TM 波与TEM 波的性质不同。
色散波就有其自身的特点： (a) 临界波长cλ ：矩形波导中传播的色散波，都有一定的“临界波长”。
只有当自由空间的波长λ小于临界波长λc 时，电磁波才能在矩形波导中得到传播。
mm TE 波或mm TM 波的临界波长公式为：22)()(2bn a m c +=λ （1）(b)波导波长gλ和相速V 、群速Vc ：色散波在波导中的波长用gλ表示。
微波的传输特性和基本测量
求出P的粗பைடு நூலகம்值后，再按依照驻波比的三种情况,进一步精确测定P值．
a)大驻波比(ｐ>6)，的测量．在大驻波比的三种情况下，检波电流Imax与Imin相差太大，在波节点上检波电流极微，在波腹上二极管检波特性远离平方律，故不能用(8．1 .2)式计算驻波比ｐ,可采用“二倍极小功率法”．如图8.1.2 所示,
利用驻波测量线测量极小点两旁功率为其二倍的点坐标,进而求出d,则
得分
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批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称：近代物理实验（一）
实验名称：微波的传输特性和基本测量
学院：物理科学与技术学院
组号17指导教师：陈静秋
报告人：梁斯迪学号：**********班级：1
实验地点科技楼B105实验时间：2012.10.7
实验报告提交时间：2012.10.15
一、实验目的
3、波导波长的测量．
波导波长在数值上为相邻两个驻波极值点(波腹或波节)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，买际采用测定驻波极小点的位置来求出波导波长．考虑到驻波极小点附近变化平缓，因而测量值不够准确．为此，测量时通常不采取直接测量驻波极小点位置的方式，而是通过平均值间接测量.亦即测极小点附近两点(此两点在指示器上的输出幅度相等)的坐标,然后取这两点坐标的平均值,即得极小点坐标。
4 .波导波长和驻波比的测量．关于驻波比，定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比．即
23-微波的传输特性和基本测量01
实验二十三微波的传输特性和基本参数测量微波通常是指波长范围在1米至1毫米，即频率为300GHz至300MHz的电磁波。
根据波长的差异可将微波分为米波、分米波、厘米波和毫米波。
不同范围的电磁波既有相同的特性又有各自不同的特点，不同波段的微波具有不同的应用。
【实验原理】微波波长很短，因此微波与几何光学中光传输的特点很接近，具有直线传播的特点，而且微波能畅通无阻地穿透地球上的电离层,利用微波的这一特点，微波可用于宇宙通讯以及射电天文学；其次，微波频率很高，其电磁振荡周期已和电子管中电子渡越时间接近，所以常规电子线路中所用的电子元件已不能用于微波波段，而且在研究方法上也不同于低频无线电电子学所研究的主要对象是电流和电压，在微波系统中主要研究的是电磁场以及微波的波长，功率及驻波系数等基本参数；另外，许多原子，分子能级间的跃迁辐射或吸收的电磁波的波长正好处在微波波段，因此微波可以研究原子和分子的结构，现在已发展了微波波谱学，量子无线电物理等尖端学科，以及研究低噪声的量子放大器和极为准确的原子，分子频率标准。
由此可见，微波具有自己的特点。
不论处理问题时所用的概念，方法还是微波系统的结构，都与普通无线电不同。
基以微波在日常生活和科学研究上的重要作用，微波已作为一门独立学科被作详细研究。
常用的微波传输线有同轴传输线、波导传输线和微带传输线等。
传输线中某一种确定的电磁场分布称为波型，通常用TEM，TE或TM表示（分别表示横电磁波、横电波和横磁波），同轴线，微带线中传输的基本波型是TEM 波；而波导管中仅传输TE波或TM波。
微波在波导中传输，根据终端负载的不同，波导中可能同时存在入射波和反射波，所以必须引入描述波导管传输特性的物理量，即是驻波比或反射系数，波导管中的微波传输所呈现的三种不同状态分别是：a. 当终端接“匹配负载”时，反射波不存在，波导中呈行波状态。
b. 当终端接“短路片”，开路或接纯电抗性负载时，终端全反射，波导中呈纯驻波状态。
微波功率计原理
微波功率计的原理主要是通过测量微波信号的功率来获得相关参数，如功率、衰减、增益、电压、电流、介电常数、相位角、复反射系数等。
微波功率计通常由微波探测器、信号处理电路和显示部分组成。
微波探测器负责接收微波信号并将其转换为电信号，信号处理电路对电信号进行放大、滤波、测量等处理，最终在显示部分输出测量结果。
微波功率计的测量精度和稳定性受到多种因素的影响，如探测器的灵敏度、信号处理电路的性能以及测量环境等。
完整微波基本参数测量实验报告
（完整）微波基本参数测量实验报告微波基本参数测量实验报告【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
微波成为一门技术科学，开始于20世纪30年代。
微波技术的形成以波导管的实际应用为其标志，若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明，是另一标志。
在第二次世界大战中，微波技术得到飞跃发展。
因战争需要，微波研究的焦点集中在雷达方面，由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。
至今，微波技术已成为一门无论在理论和技术上都相当成熟的学科，又是不断向纵深发展的学科。
【实验设计】一、实验原理1、微波微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热，微波炉就是利用这一特点制成的，而对金属类东西，则会反射微波。
2、微波的似声似光性微波波长很短，比地球上的一般物体（如飞机，舰船，汽车建筑物等）尺寸相对要小得多。
使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。
因此使用微波工作，能使电路元件尺寸减小，使系统更加紧凑；可以制成体积小，波束窄方向性很强，增益很高的天线系统，接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体方位和距离，分析目标特征。
由于微波波长与物体（实验室中无线设备）的尺寸有相同的量级，使得微波的特点又与声波相似，即所谓的似声性。
3、波导管波导管是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子。
微波天线的基本参数
微波天线的基本参数微波天线是无线通信系统中重要的组成部分，它用于发送和接收无线信号。
微波天线的基本参数包括增益、方向性、带宽、波束宽度和极化等。
一、增益增益是衡量天线辐射能力的重要指标，它表示天线将输入的电能转化为辐射能量的能力。
增益与天线辐射方向性密切相关，增益越高，天线辐射的方向性越强。
增益的单位一般为dBi（分贝增益与基准天线相比较的增益）。
二、方向性方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的特性。
天线的方向性由其辐射或接收信号的主瓣和副瓣来描述。
主瓣是指天线在某个特定方向上辐射或接收信号的最大值，副瓣是指主瓣以外的辐射或接收信号的较小值。
三、带宽带宽是指天线能够正常工作的频率范围。
带宽越宽，天线在不同频率下的性能稳定性越高。
带宽的选择应根据具体的通信需求和频谱资源进行合理规划。
四、波束宽度波束宽度是指天线主瓣的角度范围，其与天线的方向性密切相关。
波束宽度越小，天线的方向性越强，主瓣的能量更集中。
波束宽度的选择应根据通信需求和覆盖范围进行合理规划。
五、极化极化是指天线电磁波辐射或接收时电场矢量方向的变化情况。
常见的极化方式有水平极化、垂直极化和圆极化。
极化的选择要考虑到通信系统的要求、传输介质和环境等因素。
微波天线的基本参数对于无线通信系统的性能和覆盖范围具有重要影响。
增益和方向性直接影响天线的辐射和接收能力，带宽和波束宽度决定了天线在不同频率下的工作稳定性和覆盖范围，极化则影响天线与传输介质之间的匹配和信号的传输效果。
在实际应用中，根据具体的通信需求和环境要素，选择合适的微波天线参数是至关重要的。
例如，在长距离通信中，需要选择具有较高增益和较窄波束宽度的天线，以提高信号的传输距离和抗干扰能力。
而在室内覆盖和城市环境中，需要选择具有较宽带宽和适度方向性的天线，以提供更好的信号覆盖和通信质量。
通过合理选择微波天线的基本参数，可以有效提高无线通信系统的性能和覆盖范围。
同时，还需要考虑到天线的安装位置、天线之间的干扰、多径效应等因素，以进一步优化通信系统的性能。
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微波基本参数的测量一、实验目的1、了解各种微波器件；2、了解微波工作状态及传输特性；3、了解微波传输线场型特性；4、熟悉驻波、衰减、波长（频率）和功率的测量；5、学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。
二、实验原理微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。
要对这些参数进行测量，首先要了解电磁波在规则波导内传播的特点，各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法，其次是要掌握一些微波测量的基本技术。
１、导行波的概念：由传输线所引导的，能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。
导行波的电场E 或磁场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。
导行波可分成以下三种类型： (A) 横电磁波（TEM 波）：TEM 波的特征是：电场E 和磁场H 均无纵向分量，亦即：0=Z E ,0=Z H 。
电场E 和磁场H ，都是纯横向的。
TEM 波沿传输方向的分量为零。
所以，这种波是无法在波导中传播的。
(B) 横电波（TE 波）：TE 波即是横电波或称为“磁波”（H 波），其特征是0=Z E ,而0≠Z H 。
亦即：电场E 是纯横向的，而磁场H 则具有纵向分量。
(C) 横磁波（TM 波）：TM 波即是横磁波或称为“电波”(E 波)，其特征是0=Z H ，而0≠Z E 。
亦即：磁场H 是纯横向的，而电场E 则具有纵向分量。
TE 波和TM 波均为“色散波”。
矩形波导中，既能传输mm TE 波，又能传输mm TM 波（其中m 代表电场或磁场在x 方向半周变化的次数，n 代表电场或磁场在y 方向半周变化的次数)。
２、波导管：波导管是引导微波电磁波能量沿一定方向传播的微波传输系统，有同轴线波导管和微带等，波导的功率容量大，损耗小。
常见的波导管有矩形波导和圆波导，本实验用矩形波导。
矩形波导的宽边定为x 方向，内尺寸用a 表示。
窄边定为y 方向，内尺寸用b 表示。
10TE 波以圆频率ω自波导管开口沿着z 方向传播。
在忽略损耗，且管内充满均匀介质（空气）下，波导管内电磁场的各分量可由麦克斯韦方程组以及边界条件得到：()sin()j t z o y x E je ωβωμππα-=-， ()sin()j t z o x xH j e ωβμαππα-=()cos()j t z z x H eωβπα-=， x y z E E E ==，2g πβλ=其中，位相常数g λ=c fλ=。
3、波导管中的微波参数： (1) 临界波长c λ：矩形波导中传播的色散波，都有一定的“临界波长”。
只有当自由空间的波长λ小于临界波长λc 时，电磁波才能在矩形波导中得到传播。
mm TE 波或mm TM 波的临界波长公式为：22)()(2bn a m c +=λ。
(2)波导波长g λ和相速V 、群速Vc ：色散波在波导中的波长用g λ表示。
波导内由入射波与反射波叠加而成的合成波，其相平面传播的速度称为相速V 。
群速V c 是表示能量沿波导纵向传播的速度，其关系为2*c V V c =。
因为，波导中电磁波是成“之”字形并以光速传播的。
所以，波导波长g λ将大于自由空间的波长λ。
同时，相速V 也大于光速C 。
它们之间的相互关系为：)(1cλλλλ-=g ，)(1*cg c f V λλλ-==图1 示出了电磁波在波导中传播的方向。
(3) 反射系数Γ和驻波比ρ：波导终端接入负载后，由于负载性质的不同， 电磁波就将在终端产生不同程度的反射。
如用Z c 表 示传输线的特性阻抗，用Z L 表示负载阻抗。
则反 射系数Γ为：LC LC f Z Z Z Z e +-=Γ=Γϕ||可见，反射系数Γ是个复数。
当特性阻抗C Z 与负载阻抗L Z 相等（即接入匹配负载）时：||Γ = 0 ,入射波全部被负载吸收而无反射。
当终端短路（微波技术中的短路是指系统终端接入全反射负载，即0=L Z ）时：Γ=1，入射波被负载全部反射。
微波技术中，还经常使用驻波比ρ来描述传输线阻抗匹配的情况。
波导中驻波比被定义为：波导中驻波电场最大值和电场最小值之比，即:min max E E =ρ，驻波比ρ与反射系数Γ之间的关系应为：||1||1Γ-Γ+=ρ。
由此，从图2中(a)、(b)、(c)可看出电场在波导中的分布情况。
图1 平面波的传播(a) 在负载匹配情况下有：Γ = 0及ρ= 1；波导中传播的是“行波”，其幅值为i E ； (b) 在负载短路情况下有：Γ = 1及∞=ρ；波导中传播的是“纯驻波”，其幅度值为||2i E ； (c) 在其它任意负载下有：0 < Γ< 1及1 < ρ<∞；波导中传播的是“行驻波”，其幅度(1+Γ)||i E 。
传输线的目的是要无损的传输功率，故常希望工作在负载阻抗匹配的情况下。
图2不同负载情况下电场在波导中的分布图(4)反射系数和驻波比波在无限长的波导管中沿z 方向传播，构成行波，现只考虑某时刻t 的传输状态，略去j teω-因子，则0j l y E E e β=，00E ωμαπ=。
若波导不是无限长的均匀导体，则存在反射波，电场由入射波和反射波叠加而成，j z j z y i r E E e E e ββ-=+，i E 和r E 分别表示入射波和反射波的振幅，将距离L 的原点取在终端负载的反射面上，则上式变为j lj l y i r E E eE e ββ-=+。
定义反射系数()R L 为波导中某横截面处的电场反射波与入射波之比，即：2()(0)j lj l i j lr E e R L R e E eβββ--==，其中(0)|(0)|j R R e ϕ=，R （0）为终端的反射系数，ϕ表示在终端反射波与入射波的相位差，(2)[1|(0)|]j tj l y i E E eR e ββϕ--=+。
当22l n βϕπ-=时，驻波电场达最大值，形成波腹，即：||||(1|(0)|)j t y i E E e R β=+当2(21)l n βϕπ-=+时，驻波电场大最小值，形成波节，即： ||||(1|(0)|)j t y i E E e R β=-驻波比ρ定义为波导中驻波最大值与最小值之比，即：max min||(1|(0)|)||(1|(0)|)y y E R E R ρ+==-4、10TE 波的特点：a ． 电场仅有分量0y E ≠，表明电场矢量总是垂直于波导宽边a ，而0y H =表明磁场矢量在平行于波导宽边的平面内。
b ． 电磁场沿y 方向是均匀的，而在x 方向形成驻波0sin()y x E E πα=* 通常以脚标m,n 分别表示在波导宽边和窄边的驻波的个数。
c ． 电磁场在波导的纵向z 上形成行波。
沿z 方向y E 和x E 分布规律相同，即y E 最大处x H 亦最大，0y E =处0x H =，场的这种结构是行波的特点，两者相差为2π。
5、10H 波：由公式可知，矩形波导中临界波长C λ的最大值应出现在m ＝1，n ＝0的情况下（此时：max C c λλ==2a ）。
这就是10H 波。
10H 波被称为矩形波导中的“主波”，也是最简单、最有用的波形。
一般矩形波导所激励的都是10H 波。
下面将讨论，10H 波中电磁场的简单结构。
(a)电场结构：10H 波中电场E 只有E y 分量。
其电力线将与x-z 平面处处正交。
如图6-2-3所示。
在x-y 平面内，)(0)sin(vz x y e axE E -=ωπ说明电场强度只与x 有关，且按正弦规律变化。
在x ＝0及x ＝a 处（即：波导中的两个窄边上）。
0=y E 。
在x = a/2处（即：波导宽边中央），max y y E E =。
由于，能量是沿z 方向传播的。
因此，y E 将沿z 方向呈行波状态，并在x = a/2的纵剖面内，y E 沿z 轴也是按正弦分布。
(b)磁场结构：10H 波中磁场H 只有z H 及z H 分量。
其磁力线将分布在x-z 平面内。
由于，y E 和H x 决定着电磁波沿z 方向传播的能量，就必然要求y E 与z H 同相，即沿z 方向在y E 最大处，z H 也最大，在x 方向上,z H 是呈正弦分布（与y E 同相）。
所以x H 在横截面和纵剖面的分布情况也与y E 相同。
图3 矩形波导中H 10波的电磁场分布图在讨论z H 分布时，必须注意到，在z ＝0的截面上，z H 沿x 方向是呈余弦变化，即在x =0 及x ＝a 处，x H 有最大值，而在x = a/2处，则有z H ＝0。
10H 波场的特点可以归结为：a. 只存在y E ，x H x ，z H 三个分量；b.y E 和x H 均按正弦规律分布，z H 按余弦规律分布。
因而y E 和x H 同相，并与z H 反相。
图3显示了H 10波电磁场在矩形波导中的分布。
应当注意到，这些电力线和磁力线的分布情况将随着时间的顺延，而以一定的速度沿z 方向在波导中向前移动着。
三、实验仪器本实验是使用厘米波中的X 波段，其标称波长为3.2cm ，中心频率为9375MHz 。
其它主要设备有：1、测量线：三厘米驻波测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。
其内腔尺寸为a ＝22.86mm ，b ＝10.16mm 。
其主模频率范围为8.60～9.6GHz ，对于TE 10波而言，截止波长a c 2=λ＝45.72mm ，截止频率为==c c c λν 6.557GHz 。
开槽直波导位于波导宽边的正中央，平行于波导轴线，不切割高频电流，因此对波导内的电磁场分布影响很小，开槽波导中的场由不调谐探针取样，探针感应出的电动势经过晶体检波器变成电信号输出，可以显示沿波导轴线的电磁场变化信息。
实验中就是通过探测测量线中电磁场的分布达到测量微波的各种参数目的。
2、直波导管：型号为BJ —100，其内腔尺寸为a ＝22.86mm ，b ＝10.16mm 。
其主模频率范围为8.20～12.50GHz ，对于TE 10波而言，截止波长a c 2=λ＝45.72mm ，截止频率为==c c c λν 6.557GHz ，实验中作为连接件使用。
3、隔离器：位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性。
实验中隔离器用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用。
4、可变衰减器：把一片能吸收微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管，用以部分衰减传输功率，沿着宽边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。
5、波长表：电磁波通过耦合孔从波导进入波长表的空腔中，当波长表的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本上不影响波导中波的传输。
当电磁波的频率满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振波长。