电磁波实验报告
电磁波实验报告
电磁波实验报告电磁波实验报告引言：电磁波是一种在自然界中广泛存在的现象，它具有重要的科学研究和应用价值。
本次实验旨在通过设计和搭建适当的实验装置，探究电磁波的基本特性和应用。
一、实验目的本次实验的目的是通过测量电磁波的传播速度、频率和波长，了解电磁波的基本特性，并探索其在通信和能量传输方面的应用。
二、实验装置与步骤1. 实验装置：本次实验所需的装置包括：发射器、接收器、示波器、测量仪器等。
2. 实验步骤：a. 将发射器和接收器分别连接到示波器上，确保电路连接正确。
b. 调整发射器的频率和幅度，使其输出电磁波信号。
c. 使用示波器测量接收器接收到的电磁波信号的振幅和频率。
d. 根据测量结果计算电磁波的传播速度、频率和波长。
三、实验结果与分析经过一系列的测量和计算，我们得到了以下实验结果：1. 电磁波的传播速度：根据测量结果，我们发现电磁波的传播速度接近光速，即约为3×10^8 m/s。
这与我们在理论上所学到的结论相符。
2. 电磁波的频率和波长：通过示波器的测量，我们得到了电磁波的频率和波长。
频率是指单位时间内电磁波的周期性变化次数，而波长是指电磁波在空间中传播一个完整波周期所需的距离。
根据测量结果，我们可以计算出电磁波的频率和波长。
3. 应用探索：电磁波在通信和能量传输方面有着广泛的应用。
例如，无线通信技术就是基于电磁波的传输原理，通过调整电磁波的频率和幅度，我们可以实现无线电话、无线网络等通信方式。
此外，电磁波还可以用于能量传输，如无线充电技术，通过电磁波的传输，我们可以实现对电子设备的无线充电。
四、实验总结与展望通过本次实验，我们深入了解了电磁波的基本特性和应用。
我们通过测量和计算，得到了电磁波的传播速度、频率和波长等参数。
同时，我们还探索了电磁波在通信和能量传输方面的应用。
然而，本次实验只是对电磁波的初步探索，还有很多有待深入研究的问题，如电磁波的干涉和衍射现象等。
希望未来能有更多的实验和研究来进一步探索电磁波的奥秘。
电磁波吸收性能测试实验报告
电磁波吸收性能测试实验报告一、实验目的本实验旨在研究不同材料对电磁波的吸收性能，通过测量和分析相关数据，评估材料的电磁波吸收能力，为电磁波防护和相关应用提供参考依据。
二、实验原理电磁波在传播过程中，当遇到具有一定电导率和磁导率的材料时，会发生反射、折射和吸收等现象。
材料对电磁波的吸收性能主要取决于其电磁参数，如介电常数和磁导率。
通过测量材料在不同频率下的反射系数和传输系数，可以计算出材料的电磁波吸收系数，从而评估其吸收性能。
三、实验设备与材料1、矢量网络分析仪：用于测量电磁波的反射系数和传输系数。
2、同轴测试夹具：用于固定和连接测试样品。
3、电磁波吸收材料样品：包括不同种类、厚度和成分的材料。
四、实验步骤1、准备实验样品选取不同的电磁波吸收材料，按照规定的尺寸进行裁剪和加工。
确保样品表面平整、无缺陷，以保证测量结果的准确性。
2、连接测试设备将矢量网络分析仪与同轴测试夹具连接好，并进行校准。
将测试样品放入同轴测试夹具中，确保接触良好。
3、测量反射系数和传输系数设置矢量网络分析仪的工作频率范围和测量点数。
进行测量，记录不同频率下的反射系数 S11 和传输系数 S21。
4、数据处理与分析根据测量得到的反射系数和传输系数，计算电磁波吸收系数。
绘制电磁波吸收系数随频率变化的曲线。
五、实验结果与分析1、不同材料的吸收性能材料 A：在低频段表现出较低的吸收系数，随着频率的增加，吸收系数逐渐增大，在某一频段达到峰值后逐渐下降。
材料 B：在较宽的频率范围内具有较为稳定的吸收性能，吸收系数相对较高。
材料 C：在高频段显示出良好的吸收效果，但在低频段吸收性能较差。
2、材料厚度对吸收性能的影响对于同一种材料，随着厚度的增加，吸收系数普遍增大。
但当厚度增加到一定程度后，吸收性能的提升不再明显。
3、实验误差分析测量过程中的连接不稳定可能导致数据波动。
样品的制备精度和表面平整度也会对测量结果产生一定影响。
六、结论通过本次实验，我们对不同电磁波吸收材料的性能有了较为深入的了解。
电磁波反射实验报告
一、实验目的1. 了解电磁波反射的基本原理和规律；2. 熟悉电磁波在介质界面上的反射特性；3. 通过实验验证电磁波反射的反射定律；4. 掌握使用电磁波测试仪进行实验操作的方法。
二、实验原理电磁波在传播过程中，当遇到不同介质的界面时，会发生反射、折射等现象。
根据电磁波反射定律，入射角等于反射角。
本实验主要研究电磁波在理想介质界面上的反射现象。
三、实验仪器与设备1. 电磁波测试仪（含发射器、接收器、显示器等）；2. 介质板（如玻璃板、金属板等）；3. 调制器；4. 连接线；5. 电磁波反射定律图示板。
四、实验步骤1. 将发射器、接收器和显示器按照实验要求连接好；2. 将介质板放置在发射器和接收器之间，确保介质板与发射器、接收器保持平行；3. 调节发射器的频率，使其处于电磁波反射实验所需的频率范围内；4. 观察显示器上的信号强度，记录入射波信号强度；5. 慢慢改变介质板的角度，使入射角逐渐增大；6. 观察显示器上的信号强度变化，记录反射波信号强度；7. 比较入射波信号强度与反射波信号强度，验证电磁波反射定律；8. 分析实验数据，得出结论。
五、实验数据记录与处理1. 记录不同入射角下的入射波信号强度和反射波信号强度；2. 将实验数据整理成表格；3. 根据实验数据，绘制入射角与反射波信号强度的关系图；4. 分析实验数据，验证电磁波反射定律。
六、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着入射角的增大，反射波信号强度逐渐减小，当入射角等于反射角时，反射波信号强度达到最小；2. 实验结果验证了电磁波反射定律，即入射角等于反射角；3. 实验过程中，观察到电磁波在介质界面上的反射现象，进一步加深了对电磁波传播特性的理解。
七、实验结论1. 电磁波在传播过程中，遇到不同介质的界面时，会发生反射现象；2. 电磁波反射定律成立，即入射角等于反射角；3. 通过实验，加深了对电磁波传播特性的理解，为后续电磁波相关实验奠定了基础。
八、实验心得1. 在实验过程中，需要注意电磁波测试仪的连接和使用，确保实验数据的准确性；2. 通过实验，提高了对电磁波反射现象的认识，为今后学习电磁场与电磁波相关知识打下了基础；3. 实验过程中，学会了如何分析实验数据，验证实验结论，提高了自己的实验能力。
电磁波参量的研究实验报告
电磁波参量的研究实验报告电磁波是一种具有电场和磁场的波动现象，它在空间中的传播可以被描述为电磁场的变化。
电磁波参量的研究实验是对电磁波传播过程的量化分析，通过测量电磁波的参量来了解电磁波的特性和行为。
本文将对电磁波参量的研究实验进行探讨。
电磁波参量的研究实验中最常用的参量之一是电场强度。
电场强度是指单位电荷所受的电场力，通常用伏特/米（V/m）来表示。
在实验中，我们可以通过电场传感器来测量电场强度。
电场传感器是一种灵敏的仪器，它可以测量电场强度的大小和方向。
通过测量电场强度的变化，我们可以了解电场在空间中的分布情况，并进一步分析电场强度对电磁波传播的影响。
电磁波参量的研究实验中另一个重要的参量是磁场强度。
磁场强度是指单位电流在磁场中所受的磁场力，通常用特斯拉（T）来表示。
磁场传感器是一种用于测量磁场强度的仪器，它可以测量磁场强度的大小和方向。
通过测量磁场强度的变化，我们可以了解磁场在空间中的分布情况，并进一步分析磁场强度对电磁波传播的影响。
除了电场强度和磁场强度之外，电磁波参量的研究实验中还包括频率和波长。
频率是指电磁波在单位时间内振动的次数，通常用赫兹（Hz）来表示。
波长是指电磁波在空间中传播一个完整波形所需的距离，通常用米（m）来表示。
频率和波长是电磁波的基本特性，它们决定了电磁波在空间中的传播速度和能量密度。
在电磁波参量的研究实验中，我们还可以通过波前传感器来测量电磁波的相位。
波前传感器是一种用于测量电磁波相位的仪器，它可以测量电磁波在空间中的相位变化。
通过测量电磁波的相位变化，我们可以分析电磁波的干涉和衍射现象，进一步了解电磁波的特性和行为。
电磁波参量的研究实验是对电磁波传播过程的量化分析，通过测量电磁波的参量来了解电磁波的特性和行为。
电磁波参量的研究实验中常用的参量包括电场强度、磁场强度、频率、波长和相位等。
这些参量的测量和分析可以帮助我们更好地理解电磁波的特性，为电磁波技术的应用提供基础和支持。
电磁波系列实验报告多篇报告.doc
电磁波系列实验报告多篇报告.doc实验一：电磁场的研究实验目的：研究电磁场的特性及其对周围环境的影响。
实验原理：电磁场是由电荷和电流产生的一种物理场。
电磁场可以分为静电场和磁场两种类型。
静电场是由静止电荷产生的，而磁场则是由电流产生的。
实验步骤：1. 在实验室中准备好测量电磁场的仪器，包括电场强度计、磁力计等。
2. 按照一定的顺序，分别测量电场和磁场的强度，并记录下来。
3. 分析实验结果，观察电磁场对周围环境的影响。
实验结果：电磁场的强度与电荷和电流的大小有关。
电场强度与电荷的大小成正比，磁场强度与电流的大小成正比。
在具体实验中，我们发现，电磁场的强度会对周围环境产生影响，比如说，强电磁场会对电子设备等物品产生影响，而强磁场则会对磁性材料产生影响。
实验原理：电磁波是由电场和磁场形成的一种波动现象。
电磁波有很多种类型，包括无线电波、微波、光波等。
2. 分别使用不同的仪器，对不同类型的电磁波进行测量。
实验结果：我们发现，不同类型的电磁波在通信领域有着各自的应用。
无线电波可以用来进行无线通信，比如说广播电台、移动通信等；微波可以用来进行烹饪、医疗等；光波则可以用来进行通信、激光切割等。
这些应用都是基于电磁波的某些特性而实现的，比如说传播距离、频率带宽等。
实验三：电磁场与磁性材料的相互作用实验原理：电磁场与磁性材料之间的相互作用主要通过磁感线来实现。
在磁性材料中，磁感线会呈现出一些特殊的形态，比如说磁极、磁通量等。
而电磁场则可以通过改变磁感线的形态来影响磁性材料的性质。
2. 将磁性材料置于电磁场中，并观察其对电磁场的响应。
3. 分析实验结果，观察电磁场与磁性材料之间的相互作用及其在科技领域的应用。
实验结果：我们发现，电磁场与磁性材料之间的相互作用在科技领域有着广泛的应用，比如说电磁铁、电机、发电机等。
这些设备都是基于电磁场与磁性材料之间的相互作用而实现的，可以用来进行能量转换、物体运动等。
综上所述，电磁波系列实验有着广泛的应用，涉及到通信、能源等多个领域，是我们了解电磁场和磁性材料的特性及其在科技领域的运用的重要途径。
电磁波极化实验报告
电磁波极化实验报告电磁波极化实验报告引言：电磁波极化是电磁波振动方向的特性，对于电磁波的传播和应用具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法探究电磁波的极化现象，并分析其在不同介质中的传播规律。
实验一：线偏振光的产生与检测实验目的：通过实验验证线偏振光的产生与检测原理。
实验步骤：1. 将一束自然光通过一块偏振片，调整偏振片的方向，观察透过偏振片后的光强变化。
2. 用另一块偏振片作为分析器，将其与第一块偏振片的透射轴垂直，观察透过分析器后的光强变化。
实验结果与分析：通过调整偏振片的方向，我们观察到透过偏振片后的光强发生了变化。
当两块偏振片的透射轴垂直时，透过分析器的光强最弱，几乎完全消失。
这说明通过偏振片后的光已经被线偏振。
实验二：电磁波的振动方向与介质的关系实验目的：通过实验探究电磁波的振动方向与介质的关系。
实验步骤：1. 将一束自然光通过一块偏振片，调整偏振片的方向，观察透过偏振片后的光强变化。
2. 将透过偏振片的光照射到不同介质（如玻璃、水等）中，再次观察光强的变化。
实验结果与分析：通过调整偏振片的方向，我们观察到透过偏振片后的光强发生了变化。
当光照射到不同介质中时，光强的变化情况也不同。
这说明电磁波的振动方向与介质的性质有关。
实验三：电磁波的反射与折射实验目的：通过实验研究电磁波在反射和折射过程中的极化现象。
实验步骤：1. 将一束线偏振光照射到一块玻璃板上，调整入射角度，观察反射光的强度和方向。
2. 将线偏振光从空气中射入玻璃板，观察折射光的强度和方向。
实验结果与分析：通过实验观察，我们发现反射光和折射光的振动方向与入射光的振动方向有关。
当入射角度变化时，反射光和折射光的振动方向也发生了变化。
这说明电磁波在反射和折射过程中会发生极化现象。
实验四：电磁波的旋光现象实验目的：通过实验研究电磁波的旋光现象。
实验步骤：1. 将一束线偏振光通过一块旋光片，观察透过旋光片后的光强变化。
2. 改变旋光片的转动方向和角度，再次观察光强的变化。
电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验
电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验实验目的：1. 探究电磁波在不同介质中的反射和折射规律；2. 学习使用测量工具和观察现象，从实验中深化对电磁波的认知。
实验器材：1. 实验室用的电磁波发生器、接收器和天线；2. 不同介质的板子，如玻璃、塑料、水等；3. 直尺、支架、测角器等测量工具。
实验原理：1. 电磁波反射规律当电磁波从空气传播到介质边界时，如果介质的折射率大于空气，那么电磁波会被反射回来。
反射角等于入射角，即角度相等。
2. 电磁波折射规律当电磁波传播到介质边界时，如果两侧的折射率不同，电磁波会发生折射。
角度满足斯涅尔定律，即入射角和折射角的正弦之比在两个不同介质中是常数，即：sinθ1/sinθ2=n2/n1，其中θ1是入射角，θ2是折射角，n1和n2分别是两个介质的折射率。
实验步骤：1. 将电磁波发生器的天线对准接收器，并调整距离，使得接收器接收到最大强度的信号。
2. 选择一个介质板，将其放置在天线和接收器之间。
记录下入射角和反射角的值。
3. 更换不同的介质板，如玻璃、水、塑料等，重复步骤2。
4. 对于折射实验，将介质板斜放，入射光线从上方斜射入水中，观察折射出来的角度。
5. 测量介质板的厚度，并计算出介质的折射率。
实验结果：1. 反射实验中，记录下了不同介质的入射角和反射角。
通过比较不同介质的反射角可以发现，当折射率越大的时候，反射角越小，反之越大。
2. 折射实验中，记录下了入射角和折射角的值，并计算出了水的折射率。
分析与讨论：通过实验发现，电磁波的反射和折射规律与光学的规律相同，具有相似的物理原理。
另外，实验中需要注意精确度，例如使用测角器来测量角度，要保证角度的精确度，以免影响结果。
此外，实验中不同介质的反射、折射规律的不同也需要谨慎对待。
电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验
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：实验一电磁波反射和折射实验一、实验目的1、熟悉S426型分光仪的使用方法2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法二、实验设备与仪器S426型分光仪三、实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
四、实验内容与步骤1、熟悉分光仪的结构和调整方法。
2、连接仪器，调整系统。
仪器连接时，两喇叭口面应相互正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座，拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。
3、测量入射角和反射角反射金属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。
而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应90度的一对刻线一致。
这是小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。
转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读书就是入射角，五、实验结果及分析记录实验测得数据，验证电磁波的反射定律表格分析：（1）、从总体上看，入射角与反射角相差较小，可以近似认为相等，验证了电磁波的反射定律。
（2）、由于仪器产生的系统误差无法避免，并且在测量的时候产生的随机误差，所以入射角不会完全等于反射角，由差值一栏可以看出在55度左右的误差最小。
越向两边误差越大，说明测量仪器在55度的入射角能产生最好的特性。
2、观察介质板（玻璃板）上的反射和折射实验将金属换做玻璃板，观察、测试电磁波在该介质板上的反射和折射现象，自行设计实验步骤和表格，计算反射系数和透射系数，验证透射系数和反射系数相加是否等于1 。
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电磁场与微波技术实验报告院系：班级：姓名：学号：指导老师：实验一线驻波比波长频率的测量一、实验目的1、熟练认识和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。
2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。
3、掌握用交叉读数法测波导波长的过程。
二、实验用微波元件及设备简介1．波导管：本实验所使用的波导管型号为BJ—100，其内腔尺寸为α＝22.86mm，b＝10．16mm。
其主模频率范围为8．20～12．50GHz，截止频率为6．557GHz。
2．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(见图1)。
隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用。
3．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，纵向插入波导管即成(见图2)，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。
图 1 隔离器结构示意图图2 衰减其结构示意图4．谐振式频率计（波长表）：图3 a 谐振式频率计结构原理图一图3 b 谐振式频率计结构原理图二1. 谐振腔腔体 1. 螺旋测微机构2. 耦合孔 2. 可调短路活塞3. 矩形波导 3. 圆柱谐振腔4. 可调短路活塞 4. 耦合孔5. 计数器 5. 矩形波导6. 刻度7. 刻度套筒电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，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频率。
(图3a) 或从刻度套筒直接读出输入微波的频率(图3b)。
两种结构方式都是以活塞在腔体中位移距离来确定电磁波的频率的，不同的是，图3a读取刻度的方法测试精度较高，通常可做到5×10－4，价格较低。
而见图3b直读频率刻度，由于在频率刻度套筒加工受到限制，频率读取精度较低，一般只能做到3×10－3左右且价格较高。
5．驻波测量线：驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。
在波导的宽边中央开有一个狭槽，金属探针经狭槽伸入波导中。
由于探针与电场平行，电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出。
6．匹配负载：波导中装有很好地吸收微波能量的电阻片或吸收材料，它几乎能全部吸收入射功率。
7．微波源：提供所需微波信号，频率范围在8．6～9．6GHz内可调，工作方式有等幅、方波、外调制等，实验时根据需要加以选择。
8．选频放大器：用于测量微弱低频信号，信号经升压、放大，选出1kHz附近的信号，经整流平滑后由输出级输出直流电平，由对数放大器展宽供给指示电路检测。
三、实验内容及过程1.微波信号源的调整：频率表在点频工作下，显示等幅波工作频率，在扫频工作下显示扫频工作频率，在教学下，此表黑屏。
电压表显示体效应管的工作电压，常态时为12.0 0.5V，教学工作下可通过“电压调节钮”来调节。
电流表显示体效应管的工作电流，正常情况小于500毫安。
2.测量线探针的调谐：我们使用的是不调谐的探头，所以在使用中不必调谐，只是通过探头座锁紧螺钉可以将不调谐探头活动2mm。
3.用波长计测频率：(1)在测量线终端接上全匹配负载。
(2)仔细微旋波长计的千分尺，边旋边观测指示器读数。
由于波长计的q值非常高，谐振曲线非常尖锐，千分尺上0.01mm的变化都可能导致失谐与谐振两种状态之间切换，因此，一定慢慢地仔细微旋千分尺。
记下指示器读数为最小时（注意：如果检流指示器出现反向指示，按下其底部的按钮，读数即可）的千分尺读数并使波长计失谐。
(3)由读得的千分尺刻度可在该波长计的波长表频率刻度对照表上读得信号源的工作频率。
4.交叉读数法测量波导波长：(1)检查系统连接的平稳，工作方式选择为方波调制，使信号源工作于最佳状态。
(2)用直读式频率计测量信号频率，并配合信号源上的频率调谐旋钮调整信号源的工作频率，使信号源的工作频率为9370MHz。
(3)测量线终端换接短路板，使系统处于短路状态。
将测量线探针移至测量线的一端。
(4)按交叉读数法测量波导波长：测量三组数据，求平均值。
d 01=(d 11+d 12)/2 d 02=(d 21+d 22)/2 则得：λg=2⨯|d 02-d 01|5、测量ρ原理：驻波系数的测量是微波测量中最基本的测量。
通过驻波系数测量不仅可以了解传输线上的场分布，而且可以测量阻抗、波导波长、相位移、衰减、Q 值等其他参量。
在微波能量的传输时，如果匹配不好，形成驻波，能量就不能有效地传给负载，这就增大了损耗。
在大功率传输时，由于驻波的存在，驻波电场的最大点处可以产生击穿打火，因而驻波测量及匹配技术是十分重要的。
电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为：minmax E ES = （1）测量驻波比的方法很多，测量仪器也较多。
本实验主要让同学们通过测量线法、等指示度法、功率衰减法测量一些负载的驻波比，掌握三种方法所适用的测量范围、测量原理、测量步骤。
1)小信号检波电流与电压：平方成正比，2I U U E E I ∝−−→∝−−→∝max maxmaxmin minmin()V E I VE I ρ=== 2)方法：左右移动测量线探针的位置找到max I 、min I 3)实验仪器框图：测得数据如下：max I =296mA 、min I =8mA 所以得到ρ=37信号源 隔离器 衰减器 频率计 测量线 负载选频放大器6、测量波导波长gλ（ρλ）1)原理：相邻波节（波腹）之间的距离为2ρλ2)方法：（等指示法或平均法）3412()()Z Z Z Z ρλ=+-+测得数据如下：1Z =103+30×0.02=103.6 2Z =113+25×0.02=113.53Z =127+11×0.02=127.22 4Z =134+46×0.02=134.92可得ρλ=262.14-217.1=45.047、测f1)原理：当信号源频率与频率计（谐振器）谐振频率相等时，频率计吸收信号最多。
2)方法：所有元件都固定不动，只缓慢旋转频率计的短路活塞，找到选频放大器最小的位置，此时频率计的频率即为信号源输出信号的频率。
信号源的频率为9.78GHz ，当旋转频率计的短路活塞至9.48GHz 时，选频放大器上示数最小，为380mA 。
四、实验心得通过本次实验我了解了微波测试系统的基本组成和工作原理，掌握了微波测试系统各组件的调整和使用方法，我们采用直接法，方法比较简单，只是需要我们耐心读数而已。
通过观察波形，记录数据，以及和组员的配合，我们顺利的完成了用交叉读数法测波导波长的过程，并得到了正确的数据。
实验二 微波上下变频器的原理与测量一、实验目的1． 了解微波变频模块的基本工作原理；2． 利用实验模块各指标的实际测量以了解变频器件的特性； 3． 了解变频器件的电路构架；二、实验原理混频器通常被用于将不同频率的信号相乘，以便实现频率的变换。
这样做的原因在于，要在众多密集分布、间隔很近的相邻信道中滤出特定的射频信号需要Q 值极高的滤波器。
然而，如果能在通信系统中将射频信号的载波频率降低，或者说进行下变频，则上述任务就比较容易实现。
图18-1是外差式接收机的电路原理框图，它也许是人们最熟悉的下变频系统。
图中接收到的射频信号经过低噪声前置放大器（LNA ）放大后输入到混频器中，混频器实现输入射频信号f RF 与本地振荡器（LO ）信号f LO 相乘。
混频器的输出信号中含有0RF L f f ±的成分，经过低通滤波器可以滤出其中频率较低的所谓中频（IF ）分量0RF L f f -然后再进行后续处理。
图18-1 采用混频器的外差式接收机混频器的两个重要组成部分是信号合成单元和信号检测单元。
信号合成可以用90°（或180°）定向耦合器实现。
信号检测单元中的非线性元件通常是采用一个二极管。
以后我们也会看到，双二极管的反平行结构及四个二极管的双平衡结构也很常用。
除了二极管以外，人们已经采用BJT 和MESFET 研制出了可以工作在X 波段的低噪声、高频率混频器。
在详细讨论混频器的电路设计之前，我们先简要说明混频器为何能在输入端口接受两个信号并在输出端口产生多个频率分量。
显然，一个线性的系统是不能实现这个任务的，我们必须采用诸如二极管、FET 或BJT 等非线性器件，它们可以产生丰富的谐波成分。
图18-2是一个基本的系统框图，其中混频器与射频信号V RF （t ）以及本振信号V LO （t ）相连，本振信号也被称为泵浦信号。
图18-2 混频器的基本原理：用两个输入信号频率在系统的输出端口产生新的信号频率由图可见，输入电压信号与本振信号混合后施加在具有非线性传输特性的半导体器件上，该器件可以输出电流驱动负载。
二极管和BJT 都具有指数型传输特性，类似于肖特基二极管方程：/0(1)V VT I I e =- 式（18-1）然而，MESFET 的传输特性可近似为二次曲线：20()(1/)DSS T I V I V V =- 式（18-2）为了简化书写，我们省略了漏极电流和栅极-源极电压的下标。
输入电压由射频信号V RF =V RF cos(ωRF t),本振信号V LO =V LO cos(ωLO t)以及偏置电压V Q 之和表示；即：00cos()cos()Q RF RF L L V V V t V t ωω=++ 式（18-3）此电压作用在非线性器件上所产生的电流响应可根据电压在Q 点附近的泰勒级数展开求得：2222()(/)1/2(/)Q Q VQ VQ I V I V dI dV V d I dV I VA V B =+++=+++式（18-4）其中常数A 和B 分别为（dI/dV ）|VQ 和1/2 d 2I/dV 2）|VQ 。
忽略直流偏置V Q 和I Q ，并将式（18-3）代入式（18-4）可得：{}{}22220000()cos()cos()cos ()cos ()RF RF L L RF RF L L I V A V t V t B V t V t ωωωω=+++002cos()cos()RF L RF L BV V t t ωω++式（18-5）根据三角恒等式cos 2(ωt)=（1/2）{1- cos(2ωt)}，上式中包含余玄平方的项可以展开为直流项以及包含2RF t ω和02L t ω的项。
关键的是式（18-5）式中的最后一项，它变为：[][]{}000()cos ()cos ()RF L RF L RF L I V BV V t t ωωωω=+++- 式（18-6）这个表达式清楚地表明，二极管或晶体管的非线性效应可以产生新的频率分量ωR F ±ωlo ，而且其幅度与V RF V LO 的乘积有关，其中B 是与器件有关的参数。