北理工微波实验报告

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北理工微波实验报告总结

北理工微波实验报告总结

实验一实验一 一般微波测试系统的调试一般微波测试系统的调试一、实验目的1.了解一般微波测试系统的组成及其主要元、了解一般微波测试系统的组成及其主要元、器件的作用,器件的作用,初步掌握它们的调整方法。

2. 掌握频率、波导波长和驻波比的测量方法。

掌握频率、波导波长和驻波比的测量方法。

3. 掌握晶体校正曲线的绘制方法。

掌握晶体校正曲线的绘制方法。

二、实验装置与实验原理常用的一般微波测试系统如1-1所示(示意图)。

微波信号源隔离器可变衰减器频率计精密衰减器测量线终端负载测量放大器图1-1本实验是由矩形波导(3厘米波段,10TE 模)组成的微波测试系统。

其中,微波信号源(固态源或反射式速调管振荡器)产生一个受到(方波)(固态源或反射式速调管振荡器)产生一个受到(方波)调制的微波高频振荡,其可调频率调制的微波高频振荡,其可调频率范围约为7.5~12.4GHz 。

隔离器的构成是:在一小段波导内放有一个表面涂有吸收材料的铁氧体薄片,并外加一个恒定磁场使之磁化,从而对不同方向传输的微波信号产生了不同的磁导率,导致向正方向(终端负载方向)传播的波衰减很小,而反向(向信号源)传播的波则衰减很大,此即所谓的隔离作用,此即所谓的隔离作用,它使信号源能较稳定地工作。

它使信号源能较稳定地工作。

它使信号源能较稳定地工作。

频率计实际上就是一个可调频率计实际上就是一个可调的圆柱形谐振腔,其底部有孔(或缝隙)的圆柱形谐振腔,其底部有孔(或缝隙)与波导相通。

在失谐状态下它从波导内吸收的能量与波导相通。

在失谐状态下它从波导内吸收的能量很小,对系统影响不大;当调到与微波信号源地频率一致(谐振)时,腔中的场最强,从波导(主传输线)(主传输线)内吸收的能量也较多,内吸收的能量也较多,从而使测量放大器的指示数从某一值突然降到某一最低值,如图1-2(a)所示。

此时即可从频率计的刻度上读出信号源的频率。

从图1-1可知,腔与波导(主传输线)只有一个耦合元件(孔),形成主传输线的分路,这种连接方式称为吸收式(或称反应式)连接方法。

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。

北京理工大学微波实验报告——无线通信系统

北京理工大学微波实验报告——无线通信系统

实验一无线通信系统(图像传输)实验一、实验目的1、掌握无线通信(图像传输)收发系统的工作原理;2、了解各电路模块在系统中的作用。

二、实验内容a)测试发射机的工作状态;b)测试接收机的工作状态;c)测试图像传输系统的工作状态;d)通过改变系统内部连接方式造成对图像信号质量的影响来了解各电路模块的作用。

三、无线图像传输系统的基本工作原理发射设备和接收设备是通信设备的重要组成部分。

其作用是将已调波经过某些处理(如放大、变频)之后,送给天馈系统,发向对方或转发中继站;接收系统再将空间传播的信号通过天线接收进来,经过某些处理(如放大、变频)之后,送到后级进行解调、编码等。

还原出基带信息送给用户终端。

为了使发射系统和接收系统同时工作,并且了解各电路模块在系统中的作用,通过实验箱中的天线模块和摄像头及显示器,使得发射和接收系统自闭环,通过图像质量来验证通信系统的工作状态,及各个电路模块的作用和连接变化时对通信或图像质量的影响。

以原理框图为例,简单介绍一下各部分的功能与作用。

摄像头采集的信号送入调制器进频率调制,再经过一次变频后、滤波(滤去变频产生的谐波、杂波等)、放大、通过天线发射出去。

经过空间传播,接收天线将信号接收进来,再经过低噪声放大、滤波(滤去空间同时接收到的其它杂波)、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。

四、实验仪器信号源、频谱分析仪等。

五.测试方法与实验步骤(一)发射机测试图1原理框图基带信号送入调制器,进行调制(调幅或调频等调制),调制后根据频率要求进行上变频,变换到所需微波频率,并应有一定带宽,然后功率放大,通过天线发射或其它方式传播。

每次变频后,会相应产生谐波和杂波,一般变频后加响应频段的滤波器,以滤除谐波和杂波。

保证发射信号的质量或频率稳定度。

另外调制器或变频器本振信号的稳定度也直接影响发射信号的好坏,因而,对本振信号的质量也有严格的要求。

北理电磁实验报告(3篇)

北理电磁实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解电磁场的基本概念和性质。

2. 掌握电磁场的基本测量方法。

3. 分析电磁场在不同介质中的传播特性。

4. 熟悉电磁场实验设备的操作。

二、实验原理电磁场是电场和磁场的总称,它们在空间中以波的形式传播。

本实验通过搭建电磁场实验平台,观察和分析电磁场在不同介质中的传播特性,以及电磁场与电荷、电流的相互作用。

三、实验器材1. 电磁场实验平台2. 电磁场发生器3. 电磁场传感器4. 信号发生器5. 示波器6. 测量仪器(如:电流表、电压表、频率计等)7. 实验用线、连接器等四、实验内容1. 电磁场基本性质观察(1)搭建电磁场实验平台,观察电磁场在不同介质中的传播特性。

(2)通过电磁场发生器产生电磁波,观察电磁波在空气、水、金属等介质中的传播情况。

2. 电磁场测量(1)利用电磁场传感器测量电磁场强度。

(2)通过信号发生器产生已知频率和强度的电磁波,与传感器测量结果进行对比。

3. 电磁场与电荷、电流的相互作用(1)观察电磁场对电荷的作用,如电场力、洛伦兹力等。

(2)观察电磁场对电流的作用,如安培力、法拉第电磁感应等。

4. 电磁场实验设备操作(1)学习电磁场实验平台各部分的功能和操作方法。

(2)掌握电磁场传感器、信号发生器、示波器等仪器的使用方法。

五、实验步骤1. 搭建电磁场实验平台,连接好各部分仪器。

2. 观察电磁场在不同介质中的传播特性,记录实验数据。

3. 利用电磁场传感器测量电磁场强度,与信号发生器产生的电磁波强度进行对比。

4. 观察电磁场对电荷和电流的作用,记录实验数据。

5. 学习电磁场实验设备操作,熟悉各仪器使用方法。

六、实验结果与分析1. 电磁场在不同介质中的传播特性:电磁波在空气中传播速度最快,在水、金属等介质中传播速度较慢。

2. 电磁场强度测量:通过传感器测量得到的电磁场强度与信号发生器产生的电磁波强度基本一致。

3. 电磁场与电荷、电流的相互作用:电磁场对电荷的作用表现为电场力,对电流的作用表现为安培力。

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。

微波实验报告分析

微波实验报告分析

微波实验报告班级微波实验频率测量频率测量一.实验目的1.了解实验设备及附件功能、用途2.掌握频率计测量频率的方法二.设备连接框图三.实验原理微波谐振腔的应用。

四.实验数据测量次数1 2 3 4 5 信号源频率(参考值GHz)频率计频率(实测值GHz)波导波长测量一、实验目的1.掌握微波测量线使用方法2.掌握“中值法”测量最小值的方法3.掌握波导波长的测量方法二、设备连接框图三、实验原理采用驻波分布法: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,即可求出波长。

四、实验数据测量次数1(mm)2(mm)3(mm)驻波比测量一、实验目的掌握测量大、中电压驻波比的常用方法。

二、设备连接框图三、实验原理和数据驻波比定义:或者1.直接法直接测量沿线驻波最大点和最小点场强的直接法来测量。

为了提高测量可精度,可以测量多个最大点和最小点,然后按照下面公式求得驻波比。

负载匹配负载波导开口喇叭容性膜片+匹配负载感性膜片+匹配负载2.等指示度法当驻波比过大时,由于最小点和最大点电平相差很大,因此无法在同一情况下测量,最大点和最小点。

这样直接法已不能使用。

对于大驻波比德测量可采用等指示度法。

负载W(mm)感性膜片+匹配负载(感性膜片转90度)3.功率衰减法负载衰减器刻度max衰减器刻度min容性膜片+匹配负载感性膜片+匹配负载阻抗测量一、实验目的掌握利用测量线测量阻抗的原理和方法二、设备连接框图三、实验原理由传输线理论可知,传输线的输入阻抗与其终端负载阻抗的关系为:传输线上电压驻波波节点处输入阻抗为。

如左图,第一个驻波波节点距离终端负载的距离为,代入上面公式,可以得出:四、实验数据负载容性膜片+匹配负载感性膜片+匹配负载Smith圆图截图。

微波实验报告实验总结

微波实验报告实验总结

微波实验报告实验总结本文旨在总结近期进行的一系列微波实验报告,以汇总该实验的主要内容和结果。

实验的目的是研究微波的特性,以及它们如何与其他物理原理交互。

在实验过程中,首先在实验室中组装了一个用于收发微波信号的微波发射机,并用它来发射不同频率的信号,以评估它们在不同情况下的行为。

在发射不同频率的信号时,我们测量了实验室室内的电磁场强度,以及它们之间的相互作用。

经过数据处理和分析,我们得出了几种实验结果:首先,当微波发射机向实验室传播高频信号时,室内的电磁场强度会发生显著的改变。

当发射的信号频率发生改变时,室内的电磁场强度也随之改变,表明微波信号可以按照一定的频率变化,而不会受到其他外部因素的影响。

其次,在不同的频率组合下,实验结果显示室内的电磁场强度会发生叠加效应。

也就是说,当同时传播两种不同频率的信号时,室内的电磁场强度会比传播单一信号时大得多。

最后,实验还指出微波信号受到空气层的影响很小。

即使在实验室空气层中添加了湿气,电磁场强度也不会受到影响。

总的来说,本次实验得出的结论是:1)微波发射机可以按指定的频率发射信号;2)不同频率的信号可以叠加;以及3)空气层对微波信号的影响很小。

经过本次实验,我们学习到了微波信号的一些基本性质和特点,以及它们与其他物理原理之间的关系。

本次实验将为今后的研究奠定基础,为掌握更多关于微波的知识奠定基础。

经过本次微波实验报告的实施,对室内电磁场的性质有了更深入的了解,并取得了显著的成果。

本次实验体现了实验室团队的良好团队精神,以及探究科学真理的渴望。

该实验的结论及其结果,也许会为今后研究微波信号的科学家提供参考和帮助。

期待将来可以发现更多有趣的结论,为我们对微波信号性质的理解带来新的突破。

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实验一一般微波测试系统的调试一、实验目的1.了解一般微波测试系统的组成及其主要元、器件的作用,初步掌握它们的调整方法。

2.掌握频率、波导波长和驻波比的测量方法。

3.掌握晶体校正曲线的绘制方法。

二、实验装置与实验原理常用的一般微波测试系统如1-1所示(示意图)。

隔离器衰减器频率计衰减器负载图1-1本实验是由矩形波导(3厘米波段,10TE模)组成的微波测试系统。

其中,微波信号源(固态源或反射式速调管振荡器)产生一个受到(方波)调制的微波高频振荡,其可调频率范围约为7.5~12.4GHz。

隔离器的构成是:在一小段波导内放有一个表面涂有吸收材料的铁氧体薄片,并外加一个恒定磁场使之磁化,从而对不同方向传输的微波信号产生了不同的磁导率,导致向正方向(终端负载方向)传播的波衰减很小,而反向(向信号源)传播的波则衰减很大,此即所谓的隔离作用,它使信号源能较稳定地工作。

频率计实际上就是一个可调的圆柱形谐振腔,其底部有孔(或缝隙)与波导相通。

在失谐状态下它从波导内吸收的能量很小,对系统影响不大;当调到与微波信号源地频率一致(谐振)时,腔中的场最强,从波导(主传输线)内吸收的能量也较多,从而使测量放大器的指示数从某一值突然降到某一最低值,如图1-2(a)所示。

此时即可从频率计的刻度上读出信号源的频率。

从图1-1可知,腔与波导(主传输线)只有一个耦合元件(孔),形成主传输线的分路,这种连接方式称为吸收式(或称反应式)连接方法。

另一种是,腔与主传输线有两个耦合器件,并把腔串接于主传输线中,谐振时腔中的场最强,输出的能量也较多,因而测量放大器的指示也最大,如图1-2(b)所示。

这种连接方法称为通过式连接法。

在实际中无论哪种连接方式,当不测频率时,为了不影响其它实验项目的观测,应把腔调到失谐状态。

可变衰减器也是由一小段波导构成的,其中放有一表面涂有损耗性材料,并与波导窄壁平行放置的薄介质片。

介质片越靠近波导中心处,衰减越大,反之,衰减越小。

利用可变衰减器可以连续地改变信号源传向负载方向功率的大小;另外,如同隔离器一样,可变衰减器也具有一定的隔离作用。

测量线是一段在其宽壁中心线开有一窄缝隙的矩形波导,与其配套的还有一个装有微波范围内用的晶体二极管检波器及同轴线调谐式探针座。

探针从缝隙插入波导后,送入测量(选频)放大器,通过该放大器表头的读数,即可进行各实验项目的测量工作。

系统的最后部分是终端负载,它是被测试的某一微波元、器件,也可以是匹配负载、短路片或短路活塞等。

If If图1-2(a)(b)需要指出的是,由于微波信号源产生的等幅高频振荡很微弱,若对其直接进行检波,则检波器输出的直流分量也是很微弱的,用一般仪表难以对其进行观测。

因此为了提高测试灵敏度,以便于观测,通常用一方波(重复频率1000Hz)对高频振荡进行幅度调制(也有用脉冲或其它波调制的)。

经调制后的高频振荡通过检波后输出的是其包络,对包络中的基频(1000Hz)加以放大后再经检波,取出其直流分量加于测量放大器的指示表头,读数就方便了。

三、实验内容1.首先按图1-1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,观察微波信号源有无输出指示。

若有指示,当改变衰减量或移动测量线探针的位置时,测量放大器的表头指示会有起伏的变化,这说明系统已在工作了。

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振荡模式(如n=2,参见附录),并结合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伸入波导的程度,以便较好地拾取信号地能量(注意,伸入太多会影响波导内的场分布)。

对于其它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它杂散场的影响;若信号源有输出,但测量放大器的指示不稳定或者当测量线探针移动时,其指示不变,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),使测量放大器的指示便于读数。

2.测量微波信号源的频率和波导波长。

测量信号源的频率调节旋钮,可使频率在7.5~12.4GHz 的范围内变化。

选取该范围内的某个频率,用频率计测出它的频率,并用测量线测出该频率的波导波长g λ。

在测g λ时应将系统终端短路(例如用金属短路板或短路活塞),则系统呈纯驻波状态(理论上),其场强的幅度分布如图1-3所示。

当测量线的探针处于1z 和2z 位置时,测量放大器的指示为最小(理论上为零),E图1-3此时从测量线的刻度上即可求出波导波长122z z g -=λ。

在实际测量中,由于受设备的精度、灵敏度的限制,以及其它因素的影响,很难精确地确定1z 和2z 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1-3所示。

为了确定1z ,使在1z 两侧(尽量地靠近1z )的1d 和2d 处测量放大器有相同的指示数,则2/)(211d d z +=,同理可得2/)(432d d z +=。

这比直接去测1z 和2z 要精确些。

3.绘制晶体矫正曲线需要指出的是,当用测量线测定微波系统(波导)内场强幅度的分布规律时,测量放大器的指示值并不直接表示高频信号的场强值,而是通过晶体二极管检波后的电流值。

我们已知传输系统的驻波s 为:min max min max //U U E E s ==由于晶体二极管为一非线性器件(如图1-4(a)所示),因此就不能用测量放大器的读数直接套用上面的公式求出驻波比s 。

为了求出s ,应作出晶体管的输入电压U (它与探针拾取的场强幅值成正比)与检波电流的关系曲线(如图1-4(b)所示),称为晶体校正曲线。

IIUE(a)(b)图1-4此曲线中的电流虽然是从测量放大器中读出的值,但它对应的U 值(或E ),此时并非加于晶体二极管上的电压值,而是通过测量于计算求出的与场强幅值成正比例的“等效”的电压值。

有了校正缺陷,当探针在场强幅值最大值时,测量放大器有一读数m ax I ,探针在场强幅值最小处时,有一读数m in I ,从校正曲线中查出m ax I 和m in I ,分别对应的maxU (max E )和minU(min E ),则驻波比s 为:minmaxmin max E E U U s ==为了作出晶体校正曲线,需将系统终端短路,形成纯驻波状态。

如图1-5所示。

E图1-5场强E 的幅度E 可表示为:z E z E E gλπβ2sinsin max max ==为了求出场强幅值与检波电流I 之间的关系(晶体校正曲线),就要利用这个公式计算场强值(也即校正曲线中的U )。

在7.5~12.4GHz 范围内选定某一频率,使系统正常工作,并求出该频率对应的波导波长g λ。

将测量线探针移到场强幅值的节点。

例如图1-5中所示的A 点,作为0=z 的参考点,并记下此时测量放大器的读数,从公式看该读数(理论上为零,实际上不为零)对应的E 应为零。

B 是场强幅值的腹点,4gAB λ=,将此距离等分为若干个小段(例如10个小段),从A 点开始,按分小段使探针逐次向B 点移动,并记住每一位置所对应的测量放大器的读数I ,已经每一位置的坐标z 的值,则z gλπ2sin 即可求出。

B 点对应于max E ,若max E 已知,则利用公式z E E gλπ2sinmax =即可求出每点的E (U )与每点的I 一一对应的关系,根据这组数据即可画出晶体校正曲线。

但实际上,max E 的值我们并不知道具体等于多少,为了解决这一问题,在作晶体校正曲线时,只需要知道各点场强幅值的相对大小就可以了,并不需要求出它们的绝对大小,因此,我们可以把B 点对应的电流读数I 作为max E 看待,而其它点的E (相对值)即可求出了。

在实际测量中,为计算方便起见,可利用调节信号源的输出,可变衰减器的衰减量和测量放大器的有关旋钮等方法,使B 对应的I 的读数为10的某个整数倍(例如100)。

另外需要指出的是,作晶体校正曲线也可以从场强幅值的腹点B 开始,逐渐向节点A 移动探针,测出所需要的数据,场强幅值的变化为余弦。

但B 点的确切位置比A 点更难确定,所以,从A 点开始,比从B 点开始要好些。

最后补充一点,当晶体二极管的检波电流很小时,其电压和电流有近似于平方律的关系式:K KU I 2=是与管子型号有关的结构参数,是常数。

此时的驻波比S 可近似为max max minmin E U S EU ===而不需要查晶体校正曲线。

实验二阻抗的测量一、实验目的1.掌握最常用的阻抗的测量方法,并能利用公式和阻抗或导纳圆图计算阻抗。

2.测量喇叭天线的等效(输入)阻抗。

二、实验装置和实验原理在微波范围内经常遇到对微波元(器)件阻抗的测量问题(例如,在研究若干个元、器件相互间的连接和匹配问题时),因此掌握阻抗的测量方法是十分重要的。

测量阻抗的方法有多种,其中较常用的是利用测量线来进行测量。

实验装置和实验一所用的完全相同。

为画图简单起见,我们用方框图把它表示出来,如图2-1所示。

图2-1三、实验内容Z时,系统呈行驻波状态,电压或场强1.当无耗传输线终端接有任意复数阻抗的负载l幅值的分布规律如图2-2所示。

Z l图2-2为了求出被测阻抗l Z 可采用两种方法,用公式计算和查圆图。

首先讨论一下用公式计算的方法。

根据传输线理论,等效(输入)阻抗)(z Z 为())(1)(1z z Z z Z cΓ-Γ+=据此,对终端被测负载l Z 而言应为:0)0(1)0(1ΓΓΓ-Γ+=ϕϕj j cl ee Z Z式中,c Z 为传输线的特性阻抗,)(z Γ为电压反射系数,)0(Γ为终端负载处的反射系数,0Γϕ为其初相角。

在电压(或场强幅度)最小点处反射系数)(z Γ的相角应满足1)2cos(0-=-Γϕβz1)2cos(0-=-Γϕβz即...3,2,1,0,)12(20=+=-Γn n z πϕβ若取距终端负载最近的那个电压(或场强幅值)最小点的距离1min l z z ==,代入上式,则:πβϕ-=Γ102l而gλπβ2=,11)0(+-=Γs s 式中,g λ为波导波长,s 为驻波比。

由此可知,只要测出s 和1l (在某一频率下),即可求出负载l Z ,它比计算方法要方便得多,例如用阻抗圆图(用导纳圆图也可)来求阻抗l Z ,如图2-3所示。

如前所述,首先测出在某一频率下得驻波比s 和电压最小点(距终端被测负载l Z 最近得那点)的距离1l ,然后在图2-3中以O 点为圆心画出等驻波比圆(s 圆),并与实轴交于P 点,该点即电压最小点处的位置,其阻抗的归一化值为s /1。

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