晶体检波器工作原理
微波测量系统的使用和波导波长与晶体检波器的校准测量
北京邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验内容：微波测量系统的使用和波导波长与晶体检波器的校准测量学院：电子工程学院班级： 2014211202 执笔者：组员：2017年3月25日目录实验一微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量 (1)1.实验内容 (1)1.1实验目的 (1)1.2实验原理 (1)1.3实验设备 (2)1.4实验步骤 (4)2.实验数据与分析 (6)2.1实验测量数据 (6)2.2理论分析 (6)2.3实验分析 (6)2.4误差分析 (7)3.实验心得与体会 (7)实验二波导波长的测量 (8)1.实验内容 (8)1.1【方法一】两点法 (8)1.2【方法二】间接法 (10)2.实验步骤 (11)2.1晶体检波率公式计算 (15)2.2误差分析 (15)2.3间接法测量波导波长 (16)3.思考题 (16)4.实验总结 (17)实验一微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量1.实验内容1.1实验目的1.学习微波的基本知识；2.了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；3.学习用微波作为观测手段来研究物理现象。
1.2实验原理测量微波传输系统中电磁场分布情况，测量驻波比、阻抗、调匹配等，是微波测量的重要工作，实验系统主要的工作原理如下图：1.3实验设备1.晶体检波器微波测量中，为指示波导（或同轴线）中电磁场强度的大小，是将它经过晶体二极管检波变成低频信号或直流电流，用电流电表的电流1来读数的。
从波导宽壁中点耦合出两宽壁间的感应电压，经微波二极管进行检波，调节其短路活塞位置，可使检波管处于微波的波腹点，以获得最高的检波效率。
2.波导管本实验所使用的波导管型号为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，截止频率为6.557GHz。
3.隔离器位于磁场中的某些铁氧化体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性，隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输的作用。
检波器的工作原理
检波器的工作原理一、概述检波器是一种电子器件，用于将调制信号中的信息分离出来，以便于后续处理和解码。
它在无线通信、广播、雷达、无线电测量等领域中起着重要作用。
本文将详细介绍检波器的工作原理及其应用。
二、检波器的分类根据工作原理和结构特点，检波器可分为以下几类：1. 整流检波器：利用二极管的非线性特性，将交流信号转换为直流信号。
常见的整流检波器有单向整流器、全波整流器和环整流器。
2. 调频检波器：用于解调频率调制信号，例如频率解调器、锁相环等。
3. 平均检波器：通过对输入信号进行平均处理，提取出信号的平均值。
常见的平均检波器有低通滤波器、均衡器等。
4. 包络检波器：用于提取信号的包络，例如包络检波器、包络追踪器等。
三、整流检波器的工作原理以全波整流器为例，介绍整流检波器的工作原理。
1. 输入信号：假设输入信号为正弦波，频率为f，幅度为A。
2. 变压器：将输入信号经过变压器降低电压，以适应后续电路的工作要求。
3. 整流桥：输入信号经过变压器后，进入整流桥。
整流桥由四个二极管组成，通过控制二极管的导通方向，实现正半周期和负半周期的整流。
4. 滤波电路：经过整流桥后的信号包含了基频信号和其倍频的谐波。
为了滤除这些谐波，需要使用滤波电路，通常采用电容滤波器或电感滤波器。
5. 输出信号：经过滤波后，输出信号为直流信号，其幅度与输入信号的幅度有关。
四、应用案例1. 无线电广播接收机：在无线电广播接收机中，检波器用于将调幅信号解调为音频信号。
通过将调幅信号输入到整流检波器中，可以提取出音频信号，使其经过放大和解码后，成为人们可以听到的声音。
2. 雷达系统：在雷达系统中，检波器用于将雷达接收到的回波信号解调为目标的距离和速度信息。
通过将回波信号输入到调频检波器中，可以提取出目标的距离和速度信息，从而实现目标的探测和跟踪。
3. 无线电测量仪器：在无线电测量仪器中，检波器用于测量无线电信号的功率和频率。
通过将输入信号输入到平均检波器中，可以得到信号的平均功率值，从而进行功率测量。
晶体检波器工作原理
其中 为谐振腔谐振频率，式中 为复介电常量， 为真空介电常量， = 为介质材料的复相对介电常量， 和 分别为 的实部和虚部。V0，Vs分别为谐振腔体积和样品体积， 为样品放入前后谐振腔有载品质因数的倒数。
实验装置
微波传输系统包括：固态信号源、隔离器、可变衰减器、波长表、选频放大器、测量线、 功率计、检波器、调配器等。
实验十八 微波测量二
实验目的
1、深理解谐振腔结构变化对谐振频率的影响—谐振腔的微扰
2、测量样品的电容率
3、学会晶体检波器的定标方法
4、学会测量微波阻抗的方法
实验原理
微波技术是一门近代尖端科学技术，也是一种重要的科研手段。雷达、微波中断通讯和卫星通讯已为大家所熟知。例如，利用微波与物质的相互作用所产生的物理现象，发展了微波核磁共振技术，可研究原子、分子超精细能级及测定与此有关的物理量。又如，作为时间基准的原子钟，有着比天文钟高得多的准确度和稳定性。在射电天文学、等离子体参量测量、遥测遥感技术、约瑟夫森效应等方面都要用到微波。此外，微波作为加热用能源，在工业、农业、医疗、食品烹调有着越来越广泛的运用并已进入我们日常生活中。利用微波测量技术既可以测量元件的特性又可以测量物质特性，而微波测量技术中核心元件为晶体检波器，
对于 其电磁场量和功率满足以下公式
波的等效电压为
检波器的原理作用
检波器的原理作⽤检波（detection）⼴义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。
对调幅波：从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波：是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波：是从它的相位变化提取调制信号的过程。
狭义的检波是指从调幅波的包络提取调制信号的过程。
也称为包络检波或幅度检波。
先让调幅波经过检波器（通常是晶体⼆极管），从⽽得到依调幅波包络变化的脉动电流，再经过⼀个低通滤波器滤去⾼频成分，就得到反映调幅波包络的调制信号。
图1：输⼊的调幅波图2：从调幅波包络中提取出的原调制信号显然：检波器的输出波形与输⼊波形的包络相同。
分别对应的频谱：显然，检波是调幅的逆过程：其频谱搬移也与调幅相反，即把调幅波的频谱由⾼频不失真地搬到低频。
调幅波解调⽅法有⼆极管包络检波器、同步检波器。
不论哪种振幅调制信号，都可采⽤相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进⾏解调。
但是，普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利⽤⾮线性器件实现相乘作⽤，得到所需的解调电压，⽽不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络检波器。
⽬前应⽤最⼴的是⼆极管包络检波器，⽽在集成电路中，主要采⽤三极管射极包络检波器。
同步检波，⼜称相⼲检波，主要⽤来解调双边带和单边带调制信号，它有两种实现电路。
⼀种由相乘器和低通滤波器组成，另⼀种直接采⽤⼆极管包络检波。
检波器组成：(2)检波器的主要性能指标1)电压传输系数说明检波器对⾼频信号的解调能⼒输⼊为⾼频等幅波（⾼频等幅波是没有加载信号的载波（如⾼频正弦波），⾼频调幅波是加载了信号）输⼊为⾼频调幅波注： Kd总是⼩于1， Kd越接近1越好2)输⼊电阻说明检波器对前级电路的影响程度此外检波器还有反映其失真系数的指标THD等。
(3)同步检波器（Synchronous Detector）相⼲检波器1)组成：模拟乘法器、低通滤波器（LPF）、同步信号发⽣器2)原理电路：3) ⼯作原理（数学分析）输⼊为普通调幅波附：乘法器实现频谱搬移的机理 (这⾥的例⼦，是调制的过程，就是把频谱从低频往⾼频搬移，⽽上⾯检波需要解调，是相反的)输⼊： Uc为⾼频等幅波，为空载波信号，⽤来实现频谱搬移（从低频把Ui搬到⾼频）。
实验二、晶体检波器校准与驻波比测量实验报告
实验二、晶体检波器校准与驻波比测量班级：核32 姓名：杨新宇学号：2013011806 同组成员：杨宗谕第一部分：晶体检波器校准一、实验目的（1）掌握测量线的使用方法.（2）掌握晶体检波器定标和求检波率的方法二、实验原理1、驻波测量线的调整驻波测量线是微波系统的一种常用测量仪器，它在微波测量中用途很广，如测驻波、阻抗、相位和波导波长等。
测量线通常由一段开槽传输线、探头（耦合探针、探针的调谐腔体和输出指示）、传动装置三部分组成。
由于耦合探针深入传输线而引入不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统的工作状态。
为了减小影响，测量前必须仔细调整测量线。
实验中测量线的调整一般包括选择合适的探针伸度、调谐探头和测定晶体检波特性。
探针电路的调谐方法：先使探针的插入深度适当，通常取1.0~1.5mm。
然后测量线终端接匹配负载，移动探针至测量线中间位置，调节探头活塞，直到输出指示输出值为最大。
在之后的测量试验中，请不要再改变探针及探头活塞位置。
2、导波波长测量测量波长常见的方法有谐振法和驻波分布法。
前者用谐振式频率计测量，后者用驻波测量线测量，当测量线终端短路时，传输线上形成纯驻波，移动测量线探针，测出两个相邻驻波最小点之间的距离即可求得导波波长λg。
此外，也可将精密可调短路器接在测量线的输出端，置测量线探针于某一波节点位置不变，移动可调短路器活塞，则探针检测值随之由最小逐渐增至最大，然后又减至最小值，即为相邻的又一个驻波节点，短路器移动的活塞距离等于半个导波波长。
在传输横电磁波的同轴系统中，按上述方法测出的导波波长就是电磁波在自由空间传播的工作波长λ0，即λg=λ0。
而在波导系统中测量线测出的是导波波长λg，导波波长和工作波长λ0之间的关系式为：λg=λ0√1−(λ0λc )2=λ0√1−(λ02a)2(2-1)其中λ0=C/f0，a=22.86mm。
为了提高测量精度，通常采用交叉读数法测量导波波长如图2.1 所示。
检波器的工作原理
检波器的工作原理检波器是一种电子设备，用于将调制信号转换为基带信号。
它在无线通信、广播、雷达等领域中起着重要的作用。
本文将详细介绍检波器的工作原理。
一、什么是检波器？检波器是一种电路或器件，用于从调制信号中提取出原始的基带信号。
调制信号可以是模拟信号或数字信号，而基带信号是调制信号的低频部分。
检波器的主要功能是将调制信号转换为基带信号，以便后续的信号处理和解调。
二、检波器的分类根据工作原理和应用领域的不同，检波器可以分为以下几种类型：1. 整流检波器：整流检波器是最常见的一种检波器。
它利用二极管的非线性特性将交流信号转换为直流信号。
整流检波器适用于调幅（AM）信号的解调。
2. 抑制载波检波器：抑制载波检波器主要用于解调抑制载波调制（SSB）信号。
它通过将调制信号与本地振荡器产生的相位相反的载波信号相乘，抑制载波信号，从而提取出基带信号。
3. 相干检波器：相干检波器主要用于解调调频（FM）信号。
它利用相位锁定环路（PLL）来跟踪调频信号的频率变化，并提取出基带信号。
4. 数字检波器：数字检波器主要用于解调数字调制信号，如脉冲编码调制（PCM）信号。
它将数字信号转换为模拟信号，并提取出基带信号。
三、整流整流检波器是最简单和常见的一种检波器。
它的工作原理基于二极管的非线性特性。
下面是整流检波器的工作原理步骤：1. 输入信号：整流检波器的输入信号通常是调幅（AM）信号。
调幅信号由载波信号和基带信号组成。
2. 整流：输入信号经过二极管后，二极管会将负半周的信号波形翻转，使其变为正半周的波形。
这个过程被称为整流。
3. 滤波：整流后的信号仍然包含有高频噪声和杂散信号。
为了提取出原始的基带信号，需要对整流后的信号进行滤波。
滤波器通常采用低通滤波器，以去除高频成分。
4. 输出：经过滤波后，得到的信号即为基带信号。
这个信号可以进一步进行放大、采样和数字化等处理。
四、整流检波器的优缺点整流检波器具有以下优点：1. 简单：整流检波器的电路结构相对简单，易于实现。
检波器的工作原理
检波器的工作原理一、引言检波器是一种电子设备，用于将高频信号转换为低频信号或直流信号。
它在无线电通信、雷达、无线电广播等领域中起着重要的作用。
本文将详细介绍检波器的工作原理。
二、检波器的分类根据工作原理的不同，检波器可以分为以下几类：1. 整流检波器：将交流信号转换为直流信号，常见的有二极管整流器和桥式整流器。
2. 信号平均检波器：对输入信号进行平均处理，以减小噪声和杂散干扰。
3. 峰值检波器：检测输入信号的峰值，并输出对应的直流信号。
4. 均方根检波器：测量输入信号的均方根值，常用于测量交流电压的有效值。
三、二极管整流器的工作原理二极管整流器是最简单的检波器之一，它利用二极管的非线性特性实现信号的整流。
其工作原理如下：1. 正半周：当输入信号为正半周时，二极管处于正向偏置状态，导通电流，输出信号为正半周的峰值。
2. 负半周：当输入信号为负半周时，二极管处于反向偏置状态，截止电流，输出信号为零。
四、桥式整流器的工作原理桥式整流器是一种改进型的整流器，可以实现全波整流，其工作原理如下：1. 正半周：当输入信号为正半周时，D1和D3处于正向偏置状态，导通电流，输出信号为正半周的峰值。
2. 负半周：当输入信号为负半周时，D2和D4处于正向偏置状态，导通电流，输出信号为负半周的峰值。
五、信号平均检波器的工作原理信号平均检波器通过对输入信号进行平均处理，以减小噪声和杂散干扰。
其工作原理如下：1. 输入信号经过低通滤波器，滤除高频成分。
2. 信号经过放大器放大后，输入到积分器。
3. 积分器将输入信号进行积分处理，得到平均值。
4. 输出信号为输入信号的平均值。
六、峰值检波器的工作原理峰值检波器用于检测输入信号的峰值，并输出对应的直流信号。
其工作原理如下：1. 输入信号经过放大器放大后，输入到峰值保持电路。
2. 峰值保持电路记录并保持输入信号的峰值。
3. 输出信号为输入信号的峰值。
七、均方根检波器的工作原理均方根检波器用于测量输入信号的均方根值，常用于测量交流电压的有效值。
检波器的工作原理
检波器的工作原理标题：检波器的工作原理引言概述：检波器是一种用于检测和提取调制信号的电子设备。
它在无线通信、广播、雷达和其他许多应用中起着关键作用。
本文将详细介绍检波器的工作原理。
一、整流器1.1 直流整流器直流整流器是最简单的检波器类型之一。
它通过将交流信号转换为直流信号来进行检测。
直流整流器的工作原理是利用二极管的单向导电性质，将正半周的交流信号通过，而将负半周的信号阻断。
这样，输出信号就是输入信号的正半周波形。
1.2 平均检波器平均检波器是另一种常见的检波器类型。
它通过将交流信号整流为直流信号，并使用一个低通滤波器平滑输出信号。
平均检波器的工作原理是将交流信号整流为直流信号，然后通过低通滤波器去除高频成分，从而得到平均值。
这种检波器适用于对信号幅度的平均测量，如音频信号的测量。
1.3 峰值检波器峰值检波器是一种用于检测信号峰值的检波器。
它通过将交流信号整流为直流信号，并使用一个保持电路来捕捉信号的峰值。
峰值检波器的工作原理是将交流信号整流为直流信号，然后使用一个电容来存储信号峰值。
这种检波器适用于对信号幅度的瞬时测量，如雷达和通信系统中的应用。
二、调制解调器2.1 相干解调器相干解调器是一种用于解调调幅信号的检波器。
它通过与载波信号进行相干检测，提取载波信号的相位和幅度信息。
相干解调器的工作原理是将调制信号与本地载波信号进行乘法混频，然后通过低通滤波器去除高频成分，得到解调后的信号。
2.2 非相干解调器非相干解调器是一种用于解调调幅信号的检波器。
它通过直接检测调制信号的幅度来提取信息。
非相干解调器的工作原理是将调制信号整流为直流信号，并使用一个低通滤波器平滑输出信号。
这种解调器适用于信号幅度的测量，如广播接收机中的应用。
2.3 相位解调器相位解调器是一种用于解调调频信号的检波器。
它通过检测信号相位的变化来提取信息。
相位解调器的工作原理是将调制信号与本地参考信号进行相位比较，然后通过低通滤波器去除高频成分，得到解调后的信号。