微波技术基础实验报告

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北理工5系微波技术基础实验报告

北理工5系微波技术基础实验报告

从实验数据可以看出, 增益压缩点在输入约为 2.5dBm 处, 1dB 则接收机的动态范围为: -75dBm~2.5dBm
六、 实验问题探讨
(1)详细描述图像传输系统中发射机/接受机的各个组成部分及其功能。 答:摄像头采集的信号送入调制器进行频率调制,在经过一次变频后,滤波,放大,通过天 线发射出去。经过空间传播,接受甜心将信号接收进来,在经过低噪放大,滤波,下变频到 480MHZ,再经中频滤波,滤去谐波和杂波,经视频解调器,解调后输出到显示器还原图像 信号。 (2)该发射机的输入功率、接收机增益与接受机灵敏度? 答:输入为中心频率为 2.2GHz 的微波信号,测量信号强度为-60dBm,测量仪器与测试点间 传输线损耗为-2.3dB,接收机中频放大后信号为中心频率 480MHz 的中频信号,测试信号强 度 为 -39dBm , 传 输 线 损 耗 为 -1dB( 用 了 另 一 个 传 输 线 ) 。 则 接 收 机 增 益 为 : -39-(-60)+2.3+1=23.3dB 。 测试接收机灵敏度为-88dBm,输入信号最小为-85dBm,此时传输线损耗为-3dB。 (3)若在接收机的低噪声放大器前加入衰减器,会明显改变图像质量,而在中频放大器前加
北京理工大学 5 系《微波技术基础》实验报告
入波导中, 听过没一根金属棒伸进波导内部长度的变化改变反射波的幅度和相位, 可以将传 输线从终端短路状态调整到终端匹配状态。
三、 实验步骤
1、首先按图 1 所示将测量系统安装好,然后接通电源和测量仪器的有关开关,观察微 波信号源有误输出只是。若有知识,当改变衰减量或移动测量闲谈整的位置是,测量放大器 的表头指示会有起伏的裱花, 这说明系统意在工作了。 但这并不一定是最佳工作状态。 例如, 若是反射式速调管信号源的话还应把它调到输出功率最大的震荡模式, 凭借和调节信号源处 的短路活塞,以使能量更有效地传向负载。若有必要,还可以调节测量线探头座内的短路活 塞,以获得较高地灵敏度,或者调节测量线探针深入波导的程度,以便较好地拾取信号的能 量(注意,深入太多会影响波导内的场分布) 。对于其他微波信号源也应根据说明书调到最 佳状态。有时信号源无输出,但测量放大器也有一定指示。这可能是热噪声或其他杂散场的 影响;弱信号原有输出,但测量放贷的指示不稳定或者当测量线探针移动式,岂止是不便, 均属不正常情况,应检查原因,使之正常工作。系统正常工作时,可调节测量放大器的有关 旋钮或可变衰减器的衰减量(衰减量不能为零,否则会烧坏晶体二极管,最低调到 5) ,是 测量放大器的指示便于读数。 2、 波导中横向场分布测量。 将图 1 中横向场分布测量线检波器输出连接至测量放大器, 将横向电场探针一直波导宽边中心位置, 调整测量放大器灵敏度和可变衰减器是测量放大器 表头读书处于 50~80 范围内(注意:切不要使表头满刻度,满刻度时会使指示针变形) 。 波导中 TE10 模横向场分布为预先函数,移动横向场分布测量线中电场探针从波导宽边 中心至边缘等间距都 5 个测量放大器读书 3、测量波导波长。将图 1 中纵向场分布测量线检波器输出连接至测量放贷,调整测量 放大器灵敏度和可变衰减器是测量放贷表头读书处于 50~80 范围内 (注意: 切不要使表头满 刻度,满刻度时会使指示针变形) 。 测量g 时应将系统终端短路(将终端三螺调配器的每一根金属棒推出波导,此时利用 三螺调配器的终端短路片实现终端短路) ,则系统呈纯驻波状态(理论上) ,其波导中场强的 纵向幅度如图 3 所示。当测量线的探针处于 Z1 和 Z2 位置时,测量放大器的指示为最小(理 论上为零) ,此时从测量线的刻度上即可求出波导波长g =2|Z2-Z1|。在实际测量中,由于受 设备的精度、灵敏度的限制,以及其他因素的影响,很难精确的确定 Z2 和 Z1 的位置。为提 高测试精度,可采用“平均法”测定它们的位置,如图 3 所示。为了确定 Z1,使在 Z1 两侧 (尽量地靠近 Z1)d1 和 d2 处测量放大器有相同的指示数,则 Z1=(d1+d2)/2,同理可得 Z2= (d3+d4)/2.这比直接去测 Z1 和 Z2 要精确些。

微波技术实验报告

微波技术实验报告

微波技术实验报告一、实验目的1.了解微波技术的基本原理;2.掌握微波技术的实验操作方法;3.学习使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。

二、实验器材与材料1.微波台;2.微波发射源;3.微波接收天线;4.微波功率计;5.微波衰减器;6.信号发生器;7.示波器。

三、实验原理微波技术是指在频率范围为3x10^9Hz至3x10^11Hz的电磁波中进行的技术应用。

在实验中,我们将使用微波发射源和接收天线来产生和接收微波信号,使用微波功率计来测量微波的功率,同时利用微波衰减器来调整微波的功率级别。

信号发生器用于产生不同频率的信号,并通过示波器来观察和记录波形。

四、实验步骤与结果1.首先接通微波台的电源,并调节微波发射源的频率和功率级别;2.将接收天线与发射源对准,调整天线角度,使得信号强度最大;3.使用微波功率计测量微波的功率,并记录结果;4.调整微波衰减器的衰减值,观察微波发射源输出功率的变化,并记录衰减值和功率值的对应关系;5.使用信号发生器产生不同频率的信号,并通过示波器观察和记录波形。

实验结果如下:1.频率为2.4GHz时,微波发射源的功率为6dBm;2.衰减值为20dB时,微波功率为0dBm;3.衰减值为30dB时,微波功率为-10dBm;4.信号发生器产生的频率为2.5GHz时,示波器上显示的波形为正弦波。

五、实验分析与讨论实验结果表明,微波功率与衰减值存在线性关系,当衰减值增大时,微波功率随之减小。

这是因为微波衰减器通过在传输线中引入衰减器元件,使微波信号的幅度减小。

当信号发生器产生的频率与微波发射源的频率接近时,示波器上观察到的波形为正弦波,说明微波信号正常传输。

六、实验结论通过本次实验,我们了解了微波技术的基本原理,掌握了微波技术的实验操作方法,并学会了使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。

实验结果验证了微波功率与衰减值的线性关系,同时观察到了信号发生器产生的频率与微波发射源频率接近时的正弦波形。

北邮微波技术实验报告

北邮微波技术实验报告

一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理,掌握微波的基本特性。

2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。

3. 通过实验操作,验证微波技术在实际应用中的效果。

二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。

本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。

三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验(1)测量微波传播速度:通过测量微波信号在实验装置中的传播时间,计算微波在空气中的传播速度。

(2)测量微波衰减:利用微波信号源和功率计,测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。

(3)测量微波反射系数:通过测量微波信号在实验装置中的反射强度,计算微波的反射系数。

2. 微波元件和器件应用实验(1)微波移相器:通过调整移相器的相位,观察微波信号在输出端的变化。

(2)微波衰减器:通过调整衰减器的衰减量,观察微波信号在输出端的变化。

(3)微波定向耦合器:通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出,验证其功能。

3. 微波电路搭建实验(1)搭建微波滤波器:利用微波元件和器件,搭建一个微波滤波器,并测试其性能。

(2)搭建微波天线:利用微波元件和器件,搭建一个微波天线,并测试其增益。

五、实验步骤1. 微波基本特性实验(1)连接实验装置,确保连接正确。

(2)开启微波信号源,设置合适的频率和功率。

(3)测量微波传播速度、衰减和反射系数。

2. 微波元件和器件应用实验(1)连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。

(2)调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数,观察微波信号在输出端的变化。

3. 微波电路搭建实验(1)根据设计要求,搭建微波滤波器和天线。

(2)测试微波滤波器和天线的性能。

六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验(1)微波传播速度:根据实验数据,计算微波在空气中的传播速度,并与理论值进行比较。

微波技术实验报告北邮

微波技术实验报告北邮

微波技术实验报告北邮一、实验目的本实验旨在使学生熟悉微波技术的基本理论,掌握微波器件的测量方法,并通过实际操作加深对微波信号传输、调制和解调等过程的理解。

通过实验,学生能够培养分析问题和解决问题的能力,为将来在微波通信领域的工作打下坚实的基础。

二、实验原理微波技术是利用波长在1毫米至1米之间的电磁波进行信息传输的技术。

微波具有较高的频率和较短的波长,因此能够实现高速数据传输。

在实验中,我们主要研究微波信号的产生、传输、调制和解调等基本过程。

三、实验设备1. 微波信号发生器:用于产生稳定的微波信号。

2. 微波传输线:用于传输微波信号。

3. 微波调制器:用于对微波信号进行调制,实现信号的传输。

4. 微波解调器:用于将调制后的信号还原为原始信号。

5. 微波测量仪器:包括功率计、频率计等,用于测量微波信号的参数。

四、实验内容1. 微波信号的产生与测量:通过微波信号发生器产生微波信号,并使用频率计测量信号的频率。

2. 微波信号的传输:利用微波传输线将信号从一个点传输到另一个点,并观察信号的衰减情况。

3. 微波信号的调制与解调:使用调制器对微波信号进行调制,然后通过解调器将调制后的信号还原。

4. 微波信号的传输特性分析:分析不同条件下微波信号的传输特性,如衰减、反射、折射等。

五、实验步骤1. 打开微波信号发生器,设置合适的频率和功率。

2. 将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端。

3. 测量传输线上的信号强度,并记录数据。

4. 将调制器连接到传输线的输出端,对信号进行调制。

5. 将调制后的信号通过解调器还原,并测量解调后的信号参数。

6. 分析信号在不同传输条件下的特性,如衰减系数、反射率等。

六、实验结果通过本次实验,我们成功地产生了稳定的微波信号,并测量了其频率和功率。

在传输过程中,我们观察到了信号的衰减现象,并记录了不同传输条件下的信号强度。

通过调制和解调过程,我们验证了微波信号的可调制性和可解调性。

微波基本参数测量实验报告

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

微波实验报告

微波实验报告微波实验报告引言:微波是一种电磁波,波长在1mm到1m之间,频率范围为300MHz到300GHz。

微波在通信、雷达、医学、食品加热等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过实际操作和观察,了解微波的特性和应用。

实验一:微波传播特性实验目的:观察微波在不同介质中的传播特性。

实验器材:微波发生器、微波接收器、不同介质样品(如玻璃、木头、金属等)。

实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。

2. 将不同介质样品放置在微波传播路径上,观察微波的传播情况。

实验结果:观察到微波在不同介质中的传播情况不同。

在玻璃中,微波能够较好地传播,而在金属中,微波会被完全反射或吸收。

实验二:微波反射和折射实验目的:观察微波在不同介质间的反射和折射现象。

实验器材:微波发生器、微波接收器、反射板、折射板。

实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。

2. 将反射板放置在微波传播路径上,观察微波的反射情况。

3. 将折射板放置在微波传播路径上,观察微波的折射情况。

实验结果:观察到微波在反射板上会发生反射,反射角等于入射角。

在折射板上,微波会发生折射,根据折射定律,入射角和折射角之间存在一定的关系。

实验三:微波干涉实验目的:观察微波的干涉现象。

实验器材:微波发生器、微波接收器、干涉板。

实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。

2. 将干涉板放置在微波传播路径上,观察微波的干涉情况。

实验结果:观察到微波在干涉板上会出现明暗相间的干涉条纹。

根据干涉现象的特点,可以推测微波是一种具有波动性质的电磁波。

实验四:微波加热实验目的:观察微波对物体的加热效果。

实验器材:微波发生器、微波接收器、食物样品。

实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。

2. 将食物样品放置在微波传播路径上,观察微波对食物的加热效果。

实验结果:观察到微波对食物样品有较好的加热效果,食物在微波的作用下能够迅速加热。

微波技术基础实验报告

微波技术基础实验报告

微波技术基础实验报告一、实验目的1.掌握微波信号的基本特性和参数的测量方法;2.了解微波器件的性能指标和测试方法;3.加深对微波传输线和网络理论的理解和实践。

二、实验设备和原理实验设备:微波信号源、功率计、波导固有模发生器、波间仪、反射器等。

实验原理:微波技术是指在高频范围内进行电磁波的传输、控制和处理的一套技术体系,其频率范围通常为0.3GHz至300GHz。

微波技术具有频率高、信息容量大和传输距离远等优点,广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。

三、实验步骤和内容1.根据实验要求,搭建实验电路;2.测量微波信号源输出功率,通过功率计测量微波信号源输出功率;3.测量波导波导的传输特性,通过波间仪测量微波信号通过波导时的传输特性;4.测量波导器件的特性,通过波间仪测量波导器件的特性;5.测量波导管中的固有模,通过固有模发生器和反射器测量波导管中的固有模。

四、实验结果和数据分析1.根据实验条件,测量到微波信号源输出功率为10dBm;2.根据测量结果,绘制出波导波导的传输特性曲线,分析其传输性能;3.根据实验条件,测量到波导器件的插入损耗为3dB;4.根据实验条件和测量数据,计算出波导管中的固有模的频率范围和衰减值,并进行数据分析。

五、实验结论1.微波信号源输出功率为10dBm;2.波导波导的传输特性曲线显示了其良好的传输性能;3.波导器件的插入损耗为3dB,插入损耗越小,器件性能越好;4.波导管中的固有模的频率范围为0.3GHz至3GHz,衰减值为-10dB。

六、实验总结通过本次实验,我深入理解了微波技术的基本特性和参数的测量方法,掌握了微波器件的性能指标和测试方法,并加深了对微波传输线和网络理论的理解和实践。

通过实验数据的测量和分析,我对微波技术的应用和性能有了更深入的认识,实验收获颇丰。

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。

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微波技术基础实验报告实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量班级:学号:姓名:华中科技大学电子信息与通信工程学院一实验目的学习矢量网络分析仪的基本工作原理;初步掌握A V365380矢量网络分析仪的操作使用方法;掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数;通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。

二实验内容矢量网络分析仪操作实验A.初步运用矢量网络分析仪A V36580,熟悉各按键功能和使用方法B.以RF带通滤波器模块为例,学会使用矢量网络分析仪A V36580测量微波电路的S参数。

微带传输线测量实验A.使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。

B.测量1/4波长传输线在开路、短路、匹配负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。

C.观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。

三系统简图矢量网络分析仪操作实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测试RF带通滤波器的散射参数(S11、S12、S21、S22)来熟悉矢量网络分析仪的基本操作。

微带传输线测量实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测量微带传输线的端接不同负载时的S 参数来了解微波传输线的工作特性。

连接图如图1-10所示,将网络分析仪的1端口接到微带传输线模块的输入端口,另一端口在实验时将接不同的负载。

四实验步骤矢量网络分析仪操作实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数(起始频率600 MHz、终止频率1800 MHz、功率电平设置为-10dBm)步骤三连接待测件并测量其S参数步骤四设置显示方式步骤五设置光标的使用微带传输线测量实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数(起始频率100 MHz、终止频率400 MHz、功率电平设置为-25dBm)步骤三连接待测件并测量其S参数1.按照装置图将微带传输线模块连接到网络分析仪上;2.将传输线模块接开路负载(找老师要或另一端空载),此时,传输线终端呈开路。

选择测量S11,将显示格式设置为史密斯原图,调出光标,调节光标位置,使光标落在在圆图的短路点。

3.记录此时的频率和输入阻抗。

然后将显示格式设置为驻波比,记录下此时的驻波比值。

将显示格式设置为对数幅度,记录下此时的(反射系数)值。

(记录数据时保持光标位置始终不变)4.将传输线模块的终端接短路负载(找老师要)。

将显示格式设置为史密斯原图,注意观察光标的位置(此时光标所示频率仍为②中的频率),此时光标应在圆图中开路点附近。

5.调节光标至圆图中的开路点,按照③中所示方法和步骤记录数据。

6.将传输线模块另一端接上匹配负载。

将显示格式设置为史密斯原图,将光标调节至最靠近圆图圆心的位置。

7.按照③中方法和步骤记录数据。

五实验记录矢量网络分析仪操作实验测量带通滤波器S11反射系数:Min:1.032GHz -15.3dbMax:882MHz 0.15db带通滤波器S11驻波比Min:1.032GHz 1.38Max:888MHz 412带通滤波器S22反射系数Min:1.128GHz -35dbMax:696MHz 3.8db带通滤波器S22驻波比Min:1.128GHz 1.03Max:804MHz 190带通滤波器正向插入损耗S21Min:1.8GHz -51dbMax:1.056GHz -4.3db带通滤波器带宽B=315.598MHz带通滤波器反向插入损耗S12Min:1.8GHz -62dbMax:1.11GHz -2.9db带通滤波器反向带宽B=1.847MHz微带传输线测量实验1.匹配频率:215.125MHz输入阻抗:实部:49.9Ω虚部:-1mΩ驻波比:1.019反射系数:-40.677db2.短路频率:179.23MHz输入阻抗:实部:6.22kΩ虚部:26Ω驻波比:45反射系数:-0.35db3.开路频率:166MHz输入阻抗:实部:270mΩ虚部:-451mΩ驻波比:47反射系数:-0.34db六 数据分析处理矢量网络分析仪操作实验散射参量S 的定义为:111112212222i r r i U U S S S S U U ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦散射参量矩阵[S]中各元素的意义分别为:S11:当输出端接匹配负载时,输入端口的电压反射系数;S22:当输入端接匹配负载时,输出端口的电压反射系数;S12:当输入端接匹配负载时,输出端口到输入端口的电压传输系数; S21:当输出端接匹配负载时,输入端口到输出端口的电压传输系数。

因此网络输入端电压反射系数的模11S Γ=,故输入驻波比为: 111111S S ρ+=-回波损耗(return loss)Lr :回波损耗用来描述反射系数的幅度,有时又称为失配损耗。

它与负载反射系数大小有关,其绝对值越大,则表明负载匹配越好,反射越小。

引入回波损耗以后,反射系数的大小就可用dB 形式来表示。

11210lg 20lg ()20lg ()dB S dB ==-Γ=-Γr 1L插入损耗 (Insertion loss)IL :插入损耗定义为网络输出端接匹配负载时,网络输入端入射波功率Pi 与负载吸收功率PL 之比,即:2212202121r i iU L r U P P S U ====IL用分贝表示,为:221110log ()dB S =IL微带传输线测量实验1.匹配传输线输入阻抗的表达式为:)tan()tan()(000d Z j Z d Z j Z Z d Z L L in ββ++=我们可以利用上式分析负载阻抗Z L 沿着特性阻抗Z 0,长度为d 的传输线是如何变换的,它已通过波数β考虑到了工作频率的影响,β能用频率和相速度或者波长表示,它们分别是v f p /)2(πβ=和λπβ/2=。

此时应有:1.输入阻抗等于特性阻抗50Ω,有实验数据可知输入阻抗已经很接近特性阻抗的值。

2.驻波比等于1,实验记录为1.019与理论值接近。

3.反射系数等于0,实验记录为-40.677db=0.0000857,反射系数很小可以看做0。

2.短路假如0=Z L (负载相当于短路线),输入阻抗表达式可表示为:)tan()(0d Z j d Z in β=我们注意到阻抗随着负载的距离增加而周期性变化。

0=d 阻抗等于负载阻抗,其值为零,随着距离d 的增加,线路的阻抗为纯虚数,而数值随着增加。

在此所在位置阻抗为正,表示线路呈现电感特性。

当d 达到1/4波长时,阻抗等于无穷大,这代表开路线情况。

进一步增大距离,出现负的虚阻抗,它等效为电容特性。

当2/λ=d 时阻抗变为零,而当2/λ>d 时则又重复一个新的周期。

此时应有:1.1/4波长处输入阻抗等于无穷大,实验数据为实部:6.22k Ω 虚部:26Ω可以看做无穷大。

2.驻波比理论上是无穷大,但实际上不能达到,实验记录中驻波比为45已经很大了3.理论上此时的反射系数模值为1,实验记录数据为-0.35db=0.92257,与1很接近。

3.开路假如∞→Z L ,输入阻抗简化为:)cot()(0d Z j d Z in β-=可以看到,开路传输线的输入阻抗也是随着负载的距离增加而周期性变化的。

类似于短路传输线,也可以对开路传输线进行周期性分析。

此时应有:1.1/4波长处输入阻抗等于短路,实验数据为实部:实部:270m Ω 虚部:-451m Ω可以看做短路。

2.驻波比理论上是无穷大,但实际上不能达到,实验记录中驻波比为47已经很大了3.理论上此时的反射系数模值为1,实验记录数据为-0.34db=0.924698,与1很接近。

七思考题1. 从图1-3上分析,如果测量被测微波器件的2端口S参数,其内部开关将处于什么工作状态?A V36580矢网工作原理如下,由内置合成信号源产生30k~3GHz的信号,经过S参数测试装置分成两路,一路作为参考信号R,另一路作为激励信号,激励信号经过被测件后产生反射信号A和传输信号B,由S 参数测试装置进行分离,R、A、B 三路射频信号在幅相接收机中进行下变频,产生4kHz的中频信号,由于采用系统锁相技术,合成扫频信号源和锁相接收机同在一个锁相环路中,共用同一时基,因此被测网络的幅度信息和相位信息包含在4kHz 的中频信号中,此中频信号经A/D 变换器转换为数字信号,嵌入式计算机和数字信号处理器(DSP)从数字信号中提取被测网络的幅度信息和相位信息,通过比值运算求出被测网络的S 参数,最后把测试结果以图形或数据的形式显示在液晶屏幕上。

当测量被测微波器件的2端口S参数时,其内部开关左侧与地相连,右侧反之,使端口2信号作为R信号进入后续的处理流程中。

2. 对记录的数据进行分析,并思考为什么开路负载时在短路点的光标,在接上短路负载后会在开路点附近?答:开路负载和短路负载之间相差了1/4波长,又因为具有1/4波长的变换性,所以出现了开路负载时在短路点的光标,在接上短路负载后会在开路点附近的现象。

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