实验5双口网络测试
实验 5 双口网络测试
一、实验目的
1.加深理解双口网络的基本理论。
2.掌握直流双口网络传输参数的测量技术。
二、原理说明
对于任何一个线性网络，我们所关心的往往只是输入端口和输出端口的电压和电流之间的相互关系，并通过实验测定方法求取一个极其简单的等值双口电路来替代原网络，此即为“黑盒理论”的基本内容。
1.一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来表示。本实验采用输出口的电压U2和电流I2作为自变量，以输入口的电压U1和电流I1作为应变量，所得的方程称为双口网络的传输方程，如图6-1所示的无源线性双口网络（又称为四端网络）的传输方程为： 式中的A、B、C、D为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值。这四个参数表征了该双口网络的基本特性，它们的含义是：
, .
* 3.双口网络级联后的等效双口网络的传输参数，亦可采用前述的方法之一求得，从理论推导得两双口网络级联后的传输参数，与每一个参加级联的双口网络的传输参数之间有如下的关系:
三、实验设备:
电路原理实验箱1台;数字万用表一个;直流数字毫安表一台;实验插接线若干.
四、实验内容：
双口网络实验线路如图6-2所示，将直流电压调到10V，作为双口网络的输入。
2.本实验方法可否用于交流双口网络的测定？
七、实验报告
1.完成对数据表格的测量和计算任务。
2.列写参数方程。
3.验证级联后等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系。
4.总结、归纳双口网络的测试技术。
输出端开路
输出端短路
计算传输参数:
A=
B=
C=
D=
输入端开路
输入端短路
最新网络实验二组网实验实验报告
最新网络实验二组网实验实验报告
实验目的：
1. 掌握网络实验中二组网的基本原理和配置方法。
2. 学习如何通过实验环境搭建和优化网络性能。
3. 理解网络故障诊断的基本流程和处理方法。
实验环境：
1. 硬件设备：交换机、路由器、计算机、网络测试仪器。
2. 软件工具：网络协议分析软件、虚拟局域网（VLAN）配置工具、网络模拟软件。
实验步骤：
1. 设计网络拓扑结构，明确各设备之间的连接关系。
2. 配置交换机和路由器，包括VLAN划分、路由协议配置等。
3. 在计算机上设置IP地址和子网掩码，确保设备间可以通信。
4. 使用网络测试工具进行连通性测试，记录测试结果。
5. 分析网络性能，如传输速率、延迟等，并尝试进行优化。
6. 模拟网络故障，进行故障诊断和恢复操作。
实验结果：
1. 成功搭建了二组网环境，各设备间通信正常。
2. VLAN配置正确，不同VLAN间的隔离效果符合预期。
3. 路由协议配置有效，网络中的路由选择正确。
4. 网络性能测试显示，传输速率和延迟均在可接受范围内。
5. 通过调整配置参数，优化了部分网络性能。
6. 故障模拟和恢复操作顺利，加深了对网络故障处理的理解。
实验结论：
通过本次实验，我们对二组网的搭建、配置和优化有了更深入的理解。
同时，我们也学习到了如何进行网络故障的诊断和处理，这将对我们
未来在网络管理和维护方面的工作大有裨益。
实验八微波二端口网络参数的测量
实验八微波二端口网络参数的测量、分析和计算一、实验目的(1)理解可变短路器实现开路的原理；(2)学会不同负载下的反射系数的测量、分析和计算；(3)学会利用三点法测量、分析和计算微波网络的[S]参数。
二、实验原理[S] 参数是微波网络中重要的物理量，其中[S]参数的三点测量法是基本测量方法，其测量原理如下：对于互易双口网络有S12=S21，故只要测量求得S11、S12 及S21三个量就可以了。
被测网络连接如图8-1 所示。
图8-1 [S] 参数的测量设终端接负载阻抗Z l，令终端反射系数为Γl，则有: a2 = Γl b2, 代入[S]参数定义式得：于是输入端（参考面T1）处的反射系数为将待测网络依次换接终端短路负载(既有Γl = -1)、终端开路负载(即Γl = 1)和终端匹配负载(即Γl = 0)时，测得的输入端反射系数分别为Γs、Γo 和Γm，代入式（8-1）并解出：由此得到[S]参数，这就是三点测量法原理。
在实际测量中，由于波导开口并不是真正的开路，故一般用精密可移动短路器实现终端等效开路l0位置（或用波导开口近视等效为开路），如图8-2 所示。
图8-2 用可变短路器测量[S]参数实验步骤三、实验内容和步骤(1)将匹配负载接在测量线终端，并将测量线测试系统调整到最佳工作状态；(2)将短路片接在测量线终端，从测量线终端向信源方向旋转探针座位置（测量线前的大旋钮），使选频放大器指示为零(或最小)，此时的位置即为等效短路面，记作zmin0 ；(3)在终端将短路片取下，换接上可变短路器，在探针位置zmin0 处，调节可变短路器使选频放大器指示为零(或最小)，记录此时可变短路器的位置l1 ；(4)继续调节可变短路器，使选频放大器指示再变为零，再记录此时可变短路器的位置l2 ；(5)在终端将可变短路器取下，换接上待测网络，并在待测网络的终端再接上匹配负载，按照实验五的方法测量和计算得到此时的反射系数Γm ；(6)在待测网络的终端取下匹配负载，换接上可变短路器，并将可变短路器调到位置l1 ，按照实验五的方法测量和计算得到此时的反射系数Γs；(7)将可变短路器调到终端等效开路位置，即l0=(l1+l2)/2 的位置，按实验五的方法测量和计算得到此时的反射系数Γo；(8)要求反复测量三次，并处理数据(即参考实验五方法，将根据测量得到的Imin 、Imax 、zmin1 等数据计算相应的反射系数) ；(9)再根据式（8-3）计算得到[S]参数。
园区网络实验报告
一、实验目的1. 掌握园区网络的基本概念和组成结构。
2. 熟悉园区网络设备的配置与维护方法。
3. 学习园区网络的故障排除和优化策略。
4. 培养实际操作能力，提高网络管理技能。
二、实验环境及设备1. 实验环境：模拟园区网络环境，包括路由器、交换机、PC机等。
2. 实验设备：两台路由器、两台交换机、三台PC机、网线、双绞线、水晶头等。
三、实验内容1. 园区网络拓扑设计根据实验要求，设计园区网络拓扑结构，包括核心层、汇聚层和接入层。
核心层负责高速数据交换，汇聚层负责连接各个接入层，接入层负责连接终端设备。
2. 网络设备配置（1）路由器配置：- 配置路由器的基本参数，如设备名、密码等。
- 配置接口参数，如IP地址、子网掩码等。
- 配置静态路由，实现不同子网之间的互通。
（2）交换机配置：- 配置交换机的基本参数，如设备名、密码等。
- 配置VLAN，实现不同部门或部门的互通。
- 配置端口参数，如速率、双工模式等。
（3）PC机配置：- 配置PC机的IP地址、子网掩码、网关等参数。
- 设置DNS服务器地址。
3. 网络测试（1）连通性测试：- 使用Ping命令测试不同设备之间的连通性。
- 使用Tracert命令跟踪数据包传输路径。
（2）性能测试：- 使用Iperf工具测试网络带宽。
- 使用Nmon工具监控网络流量。
4. 故障排除根据实验过程中出现的故障现象，分析故障原因，并采取相应的措施进行排除。
5. 网络优化根据实验结果，对园区网络进行优化，提高网络性能和可靠性。
四、实验步骤1. 拓扑设计根据实验要求，绘制园区网络拓扑图，确定设备类型、数量和连接方式。
2. 设备配置（1）路由器配置：- 配置路由器的基本参数。
- 配置接口参数。
- 配置静态路由。
（2）交换机配置：- 配置交换机的基本参数。
- 配置VLAN。
- 配置端口参数。
（3）PC机配置：- 配置PC机的IP地址、子网掩码、网关等参数。
- 设置DNS服务器地址。
实验五端口聚合及基本Vlan设置
实验五交换机端口聚合及基本Vlan设置一、实验目的了解端口聚合的基本概念和方式；了解Vlan的基本配置二、华为模拟器HW-RouteSim介绍Hw-routesim 是华为系列设备的模拟器，采用图形工作视窗，网络拓扑结构清晰明了，直接单击即可进入配置命令状态，使用简单，包括路由器，交换机，计算机等设备的基本配置方法。
三、VLAN介绍VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名为"虚拟局域网"。
VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。
这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但主流应用还是在交换机之中。
但又不是所有交换机都具有此功能，只有VLAN协议的第二层以上交换机才具有此功能。
四、常用的配置1）PC机的配置login:root #默认登陆用户名password:linux #默认登陆密码[root@PCA root]#ifconfig eth0 192.168.221.2 netmask 255.255.0.0#为pc机配置IP[root@PCA root]#route add default gw 192.168.221.1 #给PC机配置网关2）交换机的配置<Quidway>system[Quidway]sysname switch #交换机命名[switch]super password simple 111 #设置特权密码[switch]vlan 2[switch-vlan2]port ethernet0/2 #单个端口添加到VLAN[switch-vlan2]port e0/4 to et0/6 #集体添加端口[switch]interface vlan 1[switch-Vlan-interface1]ip address 10.65.1.8 255.255.0.0 #给VLAN配置IP地址3）路由器基本配置<Quidwqy>system[Quidway]sysname router #路由器命名[router]super password simple 111 #设置特权密码[router]interface ethernet0/0[router]interface s0/0[router-Ethernet0/0]ip addr 192.168.221.1 255.255.255.0 #为端口e0/0配置IP地址[router-Ethernet0/0]undo shutdown #激活端口五、端口聚合1）实验拓扑2）实验要求要求聚合的端口工作在全双工，速度一致，在同一槽口且连续。
电路实验新
目录实验一元件伏安特性的测试 (2)实验二基尔霍夫定律 (7)实验三叠加定理 (8)实验四戴维南定理和诺顿定理 (10)实验五运算放大器和受控源 (15)实验六常用电子仪器的使用 (22)实验七一阶、二阶动态电路 (24)实验八RLC串联电路的幅频特性与谐振现象 (28)实验九交流电路等效参数的测定 (32)实验十单相交流电路及功率因数的提高 (36)实验十一三相交流电路的测量 (39)实验十二二端口网络的研究 (42)实验一 元件伏安特性的测试一、实验目的1. 掌握线性电阻元件，非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。
2. 学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。
二、实验原理电阻性元件的特性可用其端电压U 与通过它的电流I 之间的函数关系来表示，这种U 与I 的关系称为电阻的伏安关系。
如果将这种关系表示在I U ~平面上，则称为伏安特性曲线。
1. 线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。
如图1-1所示。
由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点，这种性质称为双向性，所有线性电阻元件都具有这种特性。
图1-1图1-2半导体二极管是一种非线性电阻元件，它的阻值随电流的变化而变化，电压、电流不服从欧姆定律。
半导体二极管的电路符号用1-2所示。
由图可见，具有单向性特点。
因此，半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同，当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时，二极管的电阻值很小，反之二极管的电阻值很大。
2. 电压源电压源的电压总能保持为某个给定的时间函数，其电压与通过元件的电流无关，称为理想电压源。
理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1-3(a)所示。
理想电压源实际上是不存在的，实际电压源的端电压总是随通过它的电流的变化而变化。
这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型（见图1-3b ）。
其端口的电压与电流的关系为：S S IR U U -=式中电阻S R 为实际电压源的内阻，上式的关系曲线如图1-3b 所示。
实验九 双口网络参数的测定
实验九双口网络参数的测定一、实验目的1. 加深理解双口网络的基本理论。
2. 掌握直流双口网络传输参数和混合参数的测量方法。
3. 验证互易双口的互易条件和对称互易双口的对称条件。
二、原理说明1. 双口网络的基本理论根据需要将其拆分为两个单口网络和一个双口网络。
对双口网络来说它的每一个口端都只有一个电流变量和一个电压变量。
在电路参数未知的情况下，我们可以通过实验测定方法，求取一个极其简单的等值双口电路来替代原双口网络，此即“墨盒理论”的基本内容。
2.双口网络参数方程9-1所示的无源双口网络，四个电压电流变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来表示。
本实验只研究传输参数方程和混合参数方程。
①传输(T)参数方程以输出口变量U2、I2为自变量，输入口变量U1、I1为应变量，采用关联参考方向，可以列出传输型参数方程：U1＝AU2-BI2I1＝CU2-DI2式中A、B、C、D为双口网络的T参数。
②混合(H)参数方程以入口电流I1和出口电压U2为自变量，入口电压U1和出口电流I2为应变量的混合型参数方程为：U1=H11I1+H12U2I2=H21I1+H22U2式中H11、H12、H21和H22为双口网络的H参数。
3.双口网络参数的测试(1)同时测量法传输方程中四个T 参数0I 221==U U A 0 U I 221==U B 0I I 221==U C 0 U I I 221==D 故可在输出端(I 2=0)或短路(U 2=0)的情况下，在输入口加上电压，在两个端口同时测量其电压、电流值，即可求出四个T 参数，这种方法称之为同时测量法。
(2)混合测量法混合型参数方程中的四个H 参数0 U I U H 21111==0I U U H 12112== 0 U I I H 21221==I U I H 12222==因此四个H 参数可以先在输入口加上电压，将输出端短路(U 2=0)，测出U 1、I 1和I 2；再在输出口加电压，将输入端开路(I 1=0)，测出U 2、I 2和U 1，再计算得出，这种方法称之为混合测量法。
实验九 二端口网络参数的测定
４. 实验内容及要求
４.１以下二端口网络参数的测量是建立在如图 2所示的基础上。所用电源为直流电源。
图2
4.2 无源线性二端口网络实验线路：
1. 选择挂箱DG05 2. 绘制电路图。并标出两个端口的电压电流方向。 如图3所示。
图3
4.3 按实验电路，进行Z参数的测量和计算。
4.2.1 将输出开路（I2=0），在输入端加一直流 电源U=10V，测量输入端口的电压U1和电流I1， 输出端口的电压U2，则Z11=U1/I1，Z21=U2/I1；
6. 思考题
1）如何判断所设计的两端口网络是否互易或 对称？ 2）网络参数（Z、H）是否与外加电压电流有 关？为什么？
等值电路的电压和电流间的相互关系与原网络对应端
口的电压电流间的关系完全相同，这就是所谓“黑盒
理论”的基本内容。这一理论具有很大的实用价值。
因为对任何一个线性系统，我们所关心的往往只是输 入端口与输出端口的特性，而对系统内部的复杂结构 不需要研究。
复杂二端口网络的端口特性往往很难用计算分
析的方法求取其等效电路。因此，实用上一般都是
4.2.2 输入开路（I1=0），在输出端加一直流电 源U=10V ，测量输出端口的电压U2和电流I2， 输入端口的电压U1，则Z22=U2/I2，Z12=U1/I2。 将以上测量数据填入表1。
表1 二端口网络的Z参数的测量 输出开路（I2=0） U1／V 计算值 测量值 Z11=U1/I1= Z21=U2/I1= 写出Z参数方程 Ω， Ω Z22=U2/I2= Z12=U1/I2= Ω， Ω I1/mA 输入开路（I1=0） I2/mA
1任何一个无源二端口网络如果我们仅对它的两对端口的外部特性感兴趣而对它的内部结构不要求了解时那么不管二端口网络多么复杂总可以找到一个极其简单的等值双端口电路来替代元网络而该等值电路的电压和电流间的相互关系与原网络对应端口的电压电流间的关系完全相同这就是所谓黑盒理论的基本内容
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实验五双口网络测试
、实验目的
1. 加深理解双口网络的基木理论。
2. 掌握直流双口网络传输参数的测量技术。
二、原理说明
对于任何一个线性网络，
我们所关心的往往只是输入端口和输出端口的电压和电流之间的相互
关系，并通过实验测定方法求取一个极其简单的等值双口电路来替代原网络，此即为“黑盒理论”的基木内容。
1. 一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系，
可以用多种形式的参数方程来表
示。
本实验采用输出口的电压 U2和电流12作为自变量，以输入口的电压 U1和电流11作为应
变量，所得的方程称为双口网络的传输方程，如图 6-1所示的无源线性双口网络（又称为四端网
络）的传输方程 为・
2
-二厂式中的A 、B 、C 、D 为双口网络的传输参数，其
值完全决定于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值。
这四个参数表征了该双口网络的基木特性，它们的含义是:
T 章
N
5
i ------------- a
A=仏（丨2=0概输出口卄路时）；U20
|1s
B=—
1
2s
c=
（l2=0,既输出口开路时）；
D=—— （U2=0概输出口短路时）；
I I zN/x
| CG
图6-1无源线性双口网络
由上可知，只要在网络的输入口加上电压，在两个端口同时测量其电压和电流，即可求出
A 、
B 、
C 、
D 四个参数，此即为双端口同时测量法。
2.
若要测量一条远距离输电线构成的双口网络， 采用
同时测量法就很不方便。
这时可采用分
别测量法，即先在输入口加电压，而将输岀口开路和短路，在输入口测量电压和电流，由传输方程可得：
■厶一 *〃 （U2=0,既输出口短路时）；
R10二"二-（令丨2=0,既输岀口开路时）；I 10 C
Ris二（令IfeO,既输出口短路时）
I isD
然后在输出口加电压，，而将输出口开路和短路，在输岀口测量电压和电流，此时可得
验弋亡（令Z既输出口开路时）；
R2S=H = A （令UrO,既输出口短路时）;
*2S A
Rio, Ris, R20, R?s分别表示一个端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻，这四个参数中
R R A
的有三个是独立的（因为：J =J里二公）既AD-BC=1,至此，可求出四个传输参数,
R20 K2S D
a Ro A
A -[,
B 二R?s A ；
C - ；
D 二Rzo C .
\ (R20-R2S)RiO
* 3.双口网络级联后的等效双口网络的传输参数，亦可采用前述的方法之一求得，从理论推导得两双口网络级
A = A.A2 B1C2
B = A1B2 B1D 2 :
C = C1A2
D = C1B2 Di D2
联后的传输参数，与每一个参加级联的双口网络的传输参数之间有如下的关系
三、实验设备：
电路原理实验箱1台；数字万用表一个；直流数字毫安表一台；实验插接线若干
四、实验内容：
双口网络实验线路如图6-2所示，将直流电压调到10V,作为双口网络的输入。
图6-2 双口网络实验线路
双口网络端口
I
双□网络端□ II 1按同时测量法，分别测定两个网络双口的传输参数,
C2、D2并列出他们的传输方程。
双口
网络I
测量值计算值
输岀师开路
112 =0
Uiio(V)U120(V)Iiio (mA)Ai Bi
输出端短路Uiis (V)Ui2s (V)liis (mA)4Di U12 =0
双口网络n
测量值计 $事值
输出端开路
nr
_
U210(V)U 220 (V)I210 (mA)A B2
I 22 = 0
输出端短路U21S(V)122s (V) I22 s (mA)
c2
D2
L.
A ［、
B ［Co D ［和A?、B2、
.将两个双口网络及联后，用两端口分别测量及联后等效双口网络的传输参数、、、并验证等效双口网络传输参数与级联的两个双口网络传输参数的关系。
五、实验注意事项
1.用电流插头插座测量电流时，要注意判别电流表的极性及选取适合的量程（根据所给的电路参
数，估算电流表量程）。
2.计算传输参数时，I、U均取其正值。
六、预习思考题
1.试述双口网络同时测量法与分别测量法的测量步骤，优缺点及其适用情况。
2.本实验方法可否用于交流双口网络的测定？
七、实验报告
1.完成对数据表格的测量和计算任务。
2.列写参数方程。
3.验证级联后等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系。
4•总结、归纳双口网络的测试技术。