微波测量实验报告
微波测量技术实验报告

一、实验目的1. 理解微波测量技术的基本原理和实验方法;2. 掌握微波测量仪器的操作技能;3. 学会使用微波测量技术对微波元件的参数进行测试;4. 分析实验数据,得出实验结论。
二、实验原理微波测量技术是研究微波频率范围内的电磁场特性及其与微波元件相互作用的技术。
实验中,我们主要使用矢量网络分析仪(VNA)进行微波参数的测量。
矢量网络分析仪是一种高性能的微波测量仪器,能够测量微波元件的散射参数(S参数)、阻抗、导纳等参数。
其基本原理是:通过测量微波信号在两个端口之间的相互作用,得到微波元件的散射参数,进而分析出微波元件的特性。
三、实验仪器与设备1. 矢量网络分析仪(VNA)2. 微波元件(如微带传输线、微波谐振器等)3. 测试平台(如测试夹具、测试架等)4. 连接电缆四、实验步骤1. 连接测试平台,将微波元件放置在测试平台上;2. 连接VNA与测试平台,进行系统校准;3. 设置VNA的测量参数,如频率范围、扫描步进等;4. 启动VNA,进行微波参数测量;5. 记录实验数据;6. 分析实验数据,得出实验结论。
五、实验数据与分析1. 实验数据(1)微波谐振器的Q值测量:通过扫频功率传输法,测量微波谐振器的Q值,得到谐振频率、品质因数等参数;(2)微波定向耦合器的特性参数测量:通过测量输入至主线的功率与副线中正方向传输的功率之比,得到耦合度;通过测量副线中正方向传输的功率与反方向传输的功率之比,得到方向性;(3)微波功率分配器的传输特性测量:通过测量输入至主线的功率与输出至副线的功率之比,得到传输损耗。
2. 实验数据分析(1)根据微波谐振器的Q值测量结果,分析谐振器的频率选择性和能量损耗程度;(2)根据微波定向耦合器的特性参数测量结果,分析耦合器的性能指标,如耦合度、方向性等;(3)根据微波功率分配器的传输特性测量结果,分析功率分配器的传输损耗。
六、实验结论1. 通过实验,掌握了微波测量技术的基本原理和实验方法;2. 熟练掌握了矢量网络分析仪的操作技能;3. 通过实验数据,分析了微波元件的特性,为微波电路设计和优化提供了依据。
规范版微波测量实验报告

(规范版)微波测量实验报告微波测量实验报告引言:微的用途极为广泛,已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。
微通常是指波长从1米(300MHZ)到1毫米(300GHZ)范围内的电磁波,其低频段与超短波波段相衔接,高频端与远红外相邻,由于它比一般无线电波的波长要短的多,故把这一波段的无线电波称为微,可划分为分米波、厘米波和毫米波。
微的基本特性明显,如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。
基本特性明显使得微被广泛应用于各类领域。
微技术不仅在国防、通讯、工农业生产的各个方面有着广泛的应用,而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段,如高能粒子加速器、受控热核反应、射电天文与气象观测、分子生物学研究、等离子体参量测量、遥感技术等方面。
近年来,微技术与各类学科交叉衍生出各类微边缘学科,如微超导、微化学、微生物学、微医学等,在各自领域都得到了长足的发展。
微技术是一门独特的现代科学技术,其重要地位不言而喻,因此掌握它的基本知识和实验方法变得尤为重要。
一、实验目的:1、了解微传输系统的组成部分2、了解微工作状态及传输特性3、掌握微的基本测量:频率、功率、驻波比和波导波长二、实验原理:1.微的传输特性.在微波段中,为了避免导线辐射损耗和趋肤效应等的影响,一般采用波导作为微传输线。
微在波导中传输具有横电波(TE波)、横磁波(TM 波)和横电波与横磁波的混合波三种形式。
微实验中使用的标准矩形波导管,通常采用的传输波型是TE10波。
波导中存在入射波和反射波,描述波导管中匹配和反射程度的物理量是驻波比或反射系数。
依据终端负载的不同,波导管具有三种工作状态:(1)当终端接"匹配负载"时,反射波不存在,波导中呈行波状态;(2)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;(3)一般情况下,终端是部分反射,波导中传输的既不是行波,也不是纯驻波,而是呈混波状态。
微波基本参数测量实验报告

微波基本参数测量实验报告摘要:微波系统中最基本的参数有频率,驻波比,功率等。
本实验通过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,运用微波测量的基本技术,对微波的频率,驻波比,功率进行测量。
关键词:频率驻波比功率实验仪器引言:微波是一种用途极为广泛,也是我们日常生活必不可少的技术。
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、毫米波和亚毫米波的统称。
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。
而对金属类东西,则会反射微波。
微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。
可以产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类:半导体器件和电真空器件。
电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之为电子管。
在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控器、多腔速调器、微波三、四极管、行波器等。
在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。
微波技术是一门独特的现代科学技术,其重要地位不言而喻,因此掌握它的基本知识和实验方法变得尤为重要。
1.实验目的1.了解各种微波器件;2.了解微波工作状态机传输特性;3.熟悉驻波、衰减、波长(频率)和功率的测量;2实验原理1.1微波频率的测量频率是微波设备的重要参数,微波仪器通过测量其工作频率来检测其是否正常运行。
由于受到器件最高运行速度的限制(目前,高速计数器件PECL计数器的最高输入频率为2.2GHz),直接利用计数器测量频率,其测量范围有限。
不过在本实验中,我们将采用直接测量法。
使用外差式频率计或是数字频率计就能直接读出频率的数值。
微波实验报告波导波长测量

篇一:电磁场与微波实验报告波导波长的测量电磁场与微波测量实验报告学院:班级:组员:撰写人:学号:序号:实验二波导波长的测量一、实验内容波导波长的测量【方法一】两点法实验原理如下图所示:按上图连接测量系统,可变电抗可以采用短路片。
当矩形波导(单模传输te10模)终端(z=0)短路时,将形成驻波状态。
波导内部电场强度(参见图三之坐标系)表达式为:e =ey =e0 sin(?xa) sin?z在波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上,电场强度的幅度分布如图三所示。
将探针由缝中插入波导并沿轴向移动,即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态(如波节点和波腹点的位置等)。
yz两点法确定波节点位置将测量线终端短路后,波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处,选频放大器电流表表头指示值为零,测得两个相邻的电压波节点位置(读得对应的游标卡尺上的刻度值t1和t2),就可求得波导波长为:?g = 2 tmin-tmin由于在电压波节点附近,电场(及对应的晶体检波电流)非常小,导致测量线探针移动“足够长”的距离,选频放大器表头指针都在零处“不动”(实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动),因而很难准确确定电压波节点位置,具体测法如下:把小探针位置调至电压波节点附近,尽量加大选频放大器的灵敏度(减小衰减量),使波节点附近电流变化对位置非常敏感(即小探针位置稍有变化,选频放大器表头指示值就有明显变化)。
记取同一电压波节点两侧电流值相同时小探针所处的两个不同位置,则其平均值即为理论节点位置:1tmin = ? t1 ? t2 ?2最后可得?g = 2 tmin- tmin (参见图四)【方法二】间接法矩形波导中的h10波,自由波长λ0和波导波长?g满足公式:?g =???? 1 ? ? ??2a?2其中:?g=3?108/f,a=2.286cm通过实验测出波长,然后利用仪器提供的对照表确定波的频率,利用公式cλ0=确定出λ0,再计算出波导波长?g。
微波基本测量实验报告

微波基本测量实验报告微波基本测量实验报告引言:微波技术是现代通信、雷达、天文学等领域的重要组成部分。
为了更好地了解微波的特性和应用,本实验旨在通过基本的测量实验,探索微波的传输、反射和干涉等现象,并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验装置和原理本实验使用的实验装置包括微波发生器、微波导波管、微波检波器、微波衰减器等。
微波发生器产生微波信号,经由微波导波管传输到被测物体,再通过微波检波器接收并测量微波信号的强度。
微波衰减器用于调节微波信号的强度,以便进行不同强度的测量。
二、实验过程和结果1. 传输实验将微波发生器与微波检波器分别连接到微波导波管的两端,调节发生器的频率和功率,记录检波器的读数。
随着发生器功率的增加,检波器读数也相应增加,说明微波信号能够稳定传输。
2. 反射实验将微波发生器与微波检波器连接到微波导波管的同一端,将导波管的另一端暴露在空气中,调节发生器的功率,记录检波器的读数。
随着功率的增加,检波器读数也增加,表明微波信号在导波管与空气之间发生了反射。
3. 干涉实验将两根微波导波管分别连接到微波发生器和微波检波器上,将两根导波管的另一端合并在一起,调节发生器的功率,记录检波器的读数。
随着功率的增加,检波器读数呈现周期性的变化,表明微波信号在导波管之间发生了干涉。
三、实验结果分析1. 传输实验结果表明,微波信号能够稳定传输,说明微波导波管具有良好的传输特性。
传输实验中,微波信号的强度与发生器功率呈正相关关系,这与微波信号的传输损耗有关。
2. 反射实验结果表明,微波信号在导波管与空气之间发生了反射。
反射实验中,微波信号的强度与发生器功率呈正相关关系,说明反射信号的强度与输入信号的强度相关。
3. 干涉实验结果表明,微波信号在导波管之间发生了干涉。
干涉实验中,微波信号的强度呈现周期性的变化,这与导波管的长度和微波信号的频率有关。
当导波管的长度等于微波信号的波长的整数倍时,干涉现象最为明显。
四、实验总结通过本次微波基本测量实验,我们对微波的传输、反射和干涉等现象有了更深入的了解。
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。
微波工程实验报告 1

实验一 基本微波测量系统的使用方法(一)实验目的1. 了解波导(或同轴)测量系统,熟悉基本微波元件的作用。
2. 掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。
3. 掌握用频率计测量频率的方法。
(二)实验原理1.驻波测量线探测微波传输系统中电磁场分布情况,测量反射系数,电压驻波比,阻抗(或导纳),调匹配,测量谐振腔品质因数等,使微波测量的重要工作。
测量所用基本仪器是驻波测量线。
本实验所用测量线是3cm 波导测量线。
图1-1是3厘米波导性测量线CLX-6的结构原理图。
它包括一段波导,在波导宽边的中央,开有一条平行于波导轴线的窄槽,其上装有晶体检波器,调谐腔及金属探针。
探针经窄槽插入波导内并于电场平行,其上感应一个电动势经同轴探针座送到晶体检波器,被检波后从测量放大器电表读出,当探针座沿波导移动时,放大器读数就间接表示了波导内电场大小的分布,找出电场的最大值与最小值及其位置,就能求出驻波大小及相位。
1 2 34到测量放大器 5 6 71.标尺2.探针深度调节螺母3.探针调谐机构4.检波器调谐旋钮5.探针6. 窄槽7.波导当探针插入波导时,在波导中会引入不均匀性,影响系统的工作状态,因而分析时为了方便起见,通常把探针等效成一导纳与传输线并联,如图1-2所示。
其中u G 为探针等效电导,反映探针吸收功率的大小。
u B 为探针等效电纳,表示探针在波导中产生反射的影响,当终端解任意阻抗时由于u G 的分流作用,驻波腹点和电场强度都要比真实值小,而u B 的存在将驻波腹点和节点的位置发生偏移,当测量线终端短路时,驻波节点处的输入导纳in Y →∞趋近于无穷大,驻波最大点A 及最小点in G =0的圆上。
如果探针放在驻波的波节点B 上,由于此点处的输入导纳in Y →∞,故u Y 的影响很小,驻波节点的位置不会发生偏移。
如果探针放在驻波的波腹点,由于此点处的输入导纳in Y →0,故u Y 对驻波腹点的影响就特别明显,探针呈容性电纳将使驻波腹点向负载方向偏移。
微波基本参数测量实验报告

(实验报告)微波基本参量测量【摘要】微波技术是一门独特的现代科学技术, 我们应掌握它的基本知识和测量的方法。
对微波测试系统的工作原理的分析研究与基本参量的测量, 能使我们掌握微波的基本知识, 了解其传播的特点, 并且我们还能学会对功率、驻波比和频率等量的测量方法。
另外, 在实验过程中我们还能熟悉功率计等实验器材的工作原理和物理学中对有关物理量的测量的思想方法。
【关键词】微波、功率、驻波比、频率、测量【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, 是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。
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。
而对金属类东西, 则会反射微波。
微波的特点有以下几点: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。
【正文】本实验中, 我们首先要引入两个基本概念: 反射系数与驻波比。
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微波测量实验报告
一、实验背景
微波测量是指利用微波技术对被测物体进行测量的一种方法。
微波是一种电磁波,其频率范围在300MHZ至300GHz之间。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域。
本实验旨在通过对微波信号的发射、传播和接收进行实验,了解微波测量的基本原理和方法。
二、实验原理
微波测量实验主要依赖于微波发射器和接收器的配合。
首先,发射器通过产生一个特定频率和幅度的微波信号,将信号输入到一个导波器(如开放式传输线)中。
信号在导波器中通过传播,并且可以根据特定的设计进行传播路径的调整。
接收器用来接收由被测物体反射或传播过来的微波信号,通过对信号进行处理,可以得到关于被测物体的信息。
在微波测量中,由于微波的特殊性质,测距、测速和测向等参数可以通过对微波信号的相位、频率和幅度进行分析来实现。
例如,利用多普勒频移原理,可以通过测量微波信号的频率变化来计算目标物体的速度;利用相位差原理,可以通过测量微波信号的相位差来计算目标物体的位置。
三、实验设备和材料
1.微波发射器:用来产生微波信号的设备;
2.导波器:用来传输微波信号的导向装置;
3.微波接收器:用来接收被测物体反射或传播过来的微波信号并进行参数分析的设备;
4.被测物体:用来反射或传播微波信号的物体。
四、实验步骤
1.连接微波发射器和接收器,并对其进行相位校准;
2.将被测物体放置在适当位置,调整微波接收器的位置和角度,以便接收到反射或传播过的微波信号;
3.运行微波发射器和接收器,记录并分析接收到的微波信号的相位、频率和幅度等参数;
4.根据参数分析的结果,计算并得出被测物体的测量结果。
五、实验结果与分析
在实验中,我们成功地利用微波发射器和接收器对一块金属板进行了微波测量。
通过对接收到的微波信号的相位、频率和幅度进行实验结果的分析,我们得出了金属板的尺寸和位置等测量结果。
六、实验总结
通过本实验,我们了解了微波测量的基本原理和方法。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域,具有重要的实际应用价值。
在今后的学习和研究中,我们可以进一步深入探索微波测量的技术和应用,并利用其进行更加精确和复杂的测量任务。