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《微波技术与天线》实验指导书(DOC)

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微波技术与天线实验指导书南京工业大学信息科学与工程学院通信工程系目录实验一微波测量系统的熟悉和调整 - 2 -实验二电压驻波比的测量 - 9 -实验三微波阻抗的测量与匹配 - 12 -实验四二端口微波网络阻抗参数的测量 - 17 -实验一微波测量系统的熟悉和调整一、实验目的1. 熟悉波导测量线的使用方法;2. 掌握校准晶体检波特性的方法;3. 观测矩形波导终端的三种状态(短路、接任意负载、匹配)时,TE10波的电场分量沿轴向方向上的分布。

二、实验原理1. 传输线的三种状态对于波导系统,电场基本解为(1) 当终端接短路负载时,导行波在终端全部被反射――纯驻波状态。

在x=a/2处其模值为:最大值和最小值为:(2) 终端接任意负载时,导行波在终端部分被反射――行驻波状态。

在x=a/2处由此可见,行驻波由一行波与一驻波合成而得。

其模值为:可得到最大值和最小值为:(3) 终端接匹配负载时,导行波仅有入射波而无反射波――行波状态。

其模值为由上述可知,在测量线的终端分别接上短路器、任意负载和匹配负载,移动探针位置,都可以观测到测量线中不同位置的电场强度(复振幅大小)对应的电流指示读数。

2. 由测量线的基本工作原理可知,指示器的读数1是探针所在处|E|对应的检波电流。

任一位置处|E|与I的对应关系应视检波晶体二极管的检波特性而定。

一般,这种关系可通过对二极管定标而确定。

所谓定标,就是找出电场的归一化值|E’|与I的对应关系。

我们知道,当测量线终端短路时:如果我们取任意一零点(波节点)作为坐标起始位置,且坐标用d表示,则:晶体二极管上的检波电压u正比于探针所在处|E’|。

所以上式可用u的归一化值u’来表示。

即:晶体二极管的检波电流I与检波电压u之间的关系为:式中c为比例常数,n为检波率。

式中c’为比例常数。

3. 当测量线的探针插入波导时,在波导中会引入不均匀性,从而影响系统的工作状态。

探针在开槽线中与电场耦合,其效果相当于在等效传输线上并联了一个探针支路。

电磁场与微波技术实验天线部分实验二

电磁场与微波技术实验天线部分实验二

电磁场与电磁波(天线部分)实验报告实验二班级:2011211120班姓名:刘谋亚学号:2011210582班内序号:14实验二网络分析仪测试八木天线方向图1.实验目的1.掌握网络分析仪辅助测试方法;2.学习测量八木天线方向图方法;3.研究在不同频率下的八木天线方向图特性。

注:重点观察不同频率下的方向图形状,如:主瓣、副瓣、后瓣、零点、前后比等。

2.实验原理实验中用的是七单元八木天线,包括一个有源振子,一个反射器,五个引向器(在此图中再加2个引向器即可)图2.1 八木天线原理图引向器略短于二分之一波长,主振子等于二分之一波长,反射器略长于二分之一波长,两振子间距四分之一波长。

此时,引向器对感应信号呈“容性”,电流超前电压90°;引向器感应的电磁波会向主振子辐射,辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°,恰好抵消了前面引起的“超前”,两者相位相同,于是信号叠加,得到加强。

反射器略长于二分之一波长,呈感性,电流滞后90°,再加上辐射到主振子过程中又滞后90°,与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°,起到了抵消作用,一个方向加强,一个方向削弱,便有了强方向性。

发射状态作用过程亦然。

3.实验步骤(1)调整分析仪到轨迹(方向图)模式;(2)调整云台起点位置270°;(3)寻找归一化点(最大值点);(4)旋转云台一周并读取图形参数;(5)坐标变换、变换频率(f=600MHz、900MHz、1200MHz),分析八木天线方向图特性。

4.实验数据当f=600MHz时,接收信号分贝强度(对数)方向图:图4.1 f=600MHz接收信号方向图(dB)当f=600MHz时,接收信号百分比强度方向图:图4.2 f=600MHz接收信号方向图(%)从百分比图和数据得出有两个峰值方向,分别为292°(幅度为96.7%)和98°(幅度为99.8%)。

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告

�����
=
2.65代入式子,可以计算出微带天线矩形
贴片的宽度,即
w = 46.26mm
(2)、有效介电常数ε������ 把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.65代入,可计算出有效介电常数,即
ε������ = 2.444 (3)、辐射缝隙的长度∆L
把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.444代入式子,可以计算出微带天线辐射 缝隙的长度,即
五、HFSS 的实验结果 根据之前的参数设计得出的 HFSS 模型如图.2,进行仿真后的结果如图.3。查
看天线信号端口回波损耗(即 S11)的扫频分析结果,给出天线的谐振点。生成 如图所示的 S11 在 1.8~3.2GHz 频段内的扫频曲线报告。从图中可以看出,当 S11 最小时,频率是 2.36GHz。
������
=
0.412ℎ
(������������ (������������
+ −
0.3)(���ℎ��� + 0.264) 0.258)(���ℎ��� + 0.8)
对于同轴线馈电的微带贴片天线,在确定了贴片长度L和宽度������之后,还需要确
定同轴线馈电点的位置,馈电点的位置会影响天线的输入阻抗,在微波应用中通
算结果就可以达到足够的准确,因此设计中参考地的长度������������������������和宽度������������������������只需 满足以下两式即可
������������������������ > L + 6h ������������������������ > w + 6h
标(������������, ������������),即

微波技术与天线 实验报告

微波技术与天线 实验报告

微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告引言:微波技术和天线是现代通信领域中不可或缺的重要组成部分。

微波技术的应用范围广泛,包括无线通信、雷达、卫星通信等领域。

而天线作为微波信号的收发器,起到了关键的作用。

本实验旨在通过实际操作和测量,探索微波技术与天线的基本原理和应用。

实验一:微波信号的传输特性测量在本实验中,我们使用了一对微波发射器和接收器,通过测量微波信号的传输特性,来了解微波信号在传输过程中的衰减和干扰情况。

首先,我们将发射器和接收器分别连接到示波器上,并设置合适的频率和功率。

然后,将发射器放置在一个固定位置,接收器在不同距离上进行测量。

通过记录示波器上的信号强度,并计算出衰减值,我们可以得到微波信号在传输过程中的衰减情况。

实验结果表明,在传输距离增加的情况下,微波信号的强度逐渐减弱,呈指数衰减的趋势。

同时,我们还观察到在某些距离上,微波信号受到了干扰,出现了明显的波动和噪声。

这些干扰可能来自于周围的电磁辐射或其他无线设备的干扰。

实验二:天线的性能测量在本实验中,我们选择了不同类型的天线,并通过测量其增益、方向性和波束宽度等参数,来评估天线的性能。

首先,我们使用一个定位器来确定天线的指向性。

通过调整定位器的方向,观察信号强度的变化,我们可以确定天线的主瓣方向。

然后,我们通过改变接收器的位置和角度,测量不同方向上的信号强度,从而计算出天线的增益。

实验结果表明,不同类型的天线具有不同的性能特点。

某些天线具有较高的增益和较窄的波束宽度,适用于需要远距离传输和精确定位的应用。

而其他天线则具有较宽的波束宽度,适用于覆盖范围广泛的通信需求。

实验三:微波技术在通信领域的应用微波技术在通信领域有着广泛的应用。

其中,微波通信是最为常见和重要的应用之一。

通过使用微波信号进行通信,可以实现高速、稳定的数据传输。

微波通信广泛应用于无线网络、卫星通信和移动通信等领域。

此外,微波雷达也是微波技术的重要应用之一。

《微波技术与天线实验》2

《微波技术与天线实验》2

《微波技术与天线实验》课程实验报告实验二:学院通信工程班级13083414学号13041403姓名李倩指导教师魏一振2015年11 月12 日实验名称:集总参数滤波器设计1.实验目的(1)通过此次实验,我们需要熟悉集总参数滤波器软件仿真过程,且通过亲自实验来进一步熟悉MWO2003 的各种基本操作。

(2)本次实验我们需要用到MWO2003 的优化和Tune 等工具,要求熟练掌握MWO 提供的这些工具的使用方法和技巧。

2.实验内容设计一个九级集总参数低通滤波器,要求如下:通带频率范围:0MHz~400MHz增益参数S 21:通带内0MHz~400MHz S 21 >--0.5dB阻带内600MHZ以上S 21 <-50dB反射系数S 11:通带内0MHz~400MHz S 11 <-10dB 3.实验结果实验电路原理结构图:运行结果:4.思考题(1)如果要你设计的是高通滤波器,与前面相比,需要变化那几个步骤?带宽和截止频率参数的设计、结构图的设计需要改变,所以原理图属性设置、画结构图、元件参数设置、参数优化步骤需要改变。

首先需要改变电路图的结构,如下图将原来的电容接地改成电感接地。

之后在优化参数进行重新设置。

也就是将原来0~400MHZ的优化条件改成400MHZ~MAX的频率范围。

原来的600~MAX的改为0~600MHZ的频率范围。

如下图之后重复上述仿真可以得到如下结果可见这样设计并不是十分的完美,在0~300MHZ内基本满足条件,在之后增益略微有偏差。

反射系数在某个区域内比较符合。

(2)你在优化设计过程中,那些参量调解对优化结果影响最大?(最敏感)在优化过程中,电容c1和c0的参量调节对优化结果影响最大。

微波技术与天线仿真实验报告.docx

微波技术与天线仿真实验报告.docx

微波技术与天线仿真实验报告.docx《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验⼆H⾯T型波导分⽀器设计⼀.仿真实验内容和⽬的使⽤HFSS设计⼀个带有隔⽚的H⾯T型波导分⽀器,⾸先分析隔⽚位于T型波导正中央,在8~10GHz的⼯作频段内,波导输⼊输出端⼝的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz时波导表⾯的电场分布;然后通过参数扫描分析以及优化设计效⽤分析在10GHz处输⼊输出端⼝的S参数随着隔⽚位置变化⽽变化的关系曲线;最后利⽤HFSS优化设计效⽤找出端⼝三输出功率是端⼝⼆输出功率两倍时隔⽚所在位置。

⼆.设计模型简介整个H⾯T型波导分为两个部分:T型波导模型,隔⽚。

见图1。

图1三.建模和仿真步骤1.运⾏HFSS并新建⼯程,把⼯程另存为Tee.hfss。

2.选择求解类型:主菜单HFSS→solution type→driven modal,设置求解类型为模式驱动。

3.设置长度单位:主菜单modeler→units→in,设置默认长度单位为英⼨。

4.创建长⽅体模型1)从主菜单选择draw→box,进⼊创建长⽅体模型的⼯作状态,移动⿏标到HFSS⼯作界⾯的右下⾓状态栏,在状态栏输⼊长⽅体的起始点坐标为(0,-0.45,0),按下回车键确认之后在状态栏输⼊长⽅体的长宽⾼分别为2,0.9,0.4。

2)再次按下回车键之后,在新建长⽅体的属性对话框修改物体的位置,尺⼨,名称,材料和透明度等属性。

在attribute选项卡中将长⽅体名称项(name)修改为Tee,材料属性(material)保持为真空(vacuum)不变,透明度(transparent)设置为0.4。

3)设置端⼝激励4)复制长⽅体第⼆个和第三个臂5)合并长⽅体5.创建隔⽚1)创建⼀个长⽅体并设置位置和尺⼨2)执⾏相减操作上诉步骤完成后即可得到H⾯T型波导的三维仿真模型图如图2所⽰图26.分析求解设置1)添加求解设置:在⼯程管理窗⼝中展开⼯程并选中analyse节点,单击右键,在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数,完成后⼯程管理窗⼝的analyse节点下会添加⼀个名称为setup1的求解设置项2)添加扫频设置:在⼯程管理窗⼝中展开analysis节点,右键单击前⾯添加的setup1求解设置项,在弹出菜单中单击add frequency sweep,并设置sweep name,sweep type,等参数。

微波天线专业实习报告

微波天线专业实习报告

实习报告我在微波天线专业实习期间,获得了丰富的实践经验和知识。

微波天线是无线通信系统中重要的组成部分,其性能的好坏直接影响到通信系统的质量和稳定性。

在实习过程中,我深入了解了微波天线的基本原理、结构设计、性能分析等方面的内容,并通过实际操作,提高了自己的实践能力。

首先,我了解了微波天线的基本原理。

微波天线是一种用于传输和接收微波信号的装置,其工作原理基于电磁波的辐射和接收。

微波天线的主要组成部分有振子、馈线、匹配网络等。

振子是天线的主体部分,其辐射特性决定了天线的性能。

馈线是将信号从振子传输到匹配网络的通道,匹配网络则用于实现天线与馈线的阻抗匹配,提高信号传输效率。

其次,我学习了微波天线的结构设计。

微波天线的结构设计与其工作频率、辐射特性、应用场景等因素有关。

常见的微波天线有 dipole 天线、yagi-uda 天线、log-periodic 天线等。

其中,dipole 天线结构简单,但性能一般;yagi-uda 天线具有较高的增益和方向性,但结构较复杂;log-periodic 天线覆盖频率范围广,但尺寸较大。

在实际设计中,需要根据具体需求选择合适的天线结构。

接着,我了解了微波天线的性能分析。

微波天线的性能主要体现在方向性、增益、阻抗匹配、驻波比等方面。

方向性是指天线在某一方向上的辐射强度与总辐射强度的比值,反映了天线对某一方向的信号的接收和发送能力。

增益是指天线相对于理想天线在某方向上的信号增强倍数,反映了天线的辐射效率。

阻抗匹配是指天线与馈线的输入阻抗相等,使得信号传输效率最高。

驻波比是指天线输入端的最大电压与最小电压的比值,反映了天线系统的匹配程度。

通过性能分析,可以评估微波天线的性能优劣,为实际应用提供依据。

最后,我通过实际操作,提高了自己的实践能力。

在实习过程中,我参与了微波天线的搭建、调试和测试等工作。

通过实际操作,我掌握了微波天线的安装方法、调试技巧以及测试流程。

此外,我还学习了如何使用相关仪器设备,如矢网、信号源、频谱仪等,进行微波天线性能的测试和分析。

微波技术与天线实验报告书

微波技术与天线实验报告书

微波技术与天线实验报告书实验目的:本实验旨在使学生了解微波技术的基本理论,掌握微波天线的工作原理和设计方法,并通过实验操作加深对微波天线性能测试的理解和应用。

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通信的技术。

微波天线作为微波通信系统中的关键部件,其设计和性能直接影响到通信系统的整体性能。

微波天线通常分为线极化天线和圆极化天线,它们在不同的应用场景中有着不同的优势。

实验设备和材料:1. 微波信号源2. 微波天线测试系统3. 标准天线4. 待测天线5. 测量仪器(如频率计、功率计等)6. 连接电缆及相关配件实验步骤:1. 连接微波信号源和测试系统,确保信号源输出稳定。

2. 将标准天线与待测天线分别连接到测试系统,并记录其性能参数。

3. 调整待测天线的位置和角度,观察其对信号接收的影响。

4. 记录不同条件下的测试数据,包括增益、波束宽度、方向性等。

5. 分析测试数据,评估天线性能,并与理论值进行比较。

实验结果:通过本次实验,我们得到了以下结果:- 待测天线在特定频率下的增益为XX dBi。

- 波束宽度为XX度。

- 方向性比为XX。

- 与标准天线相比,待测天线在XX条件下性能更优。

实验分析:根据实验数据,我们可以分析待测天线的性能特点。

例如,增益的高低直接影响到天线的信号接收能力,波束宽度则决定了天线的覆盖范围。

通过与标准天线的对比,我们可以更清晰地了解待测天线的优势和不足。

实验结论:本次实验成功地完成了微波天线的性能测试,加深了学生对微波技术与天线工作原理的理解。

通过对实验数据的分析,我们认识到了天线设计的重要性以及在实际应用中需要考虑的因素。

实验结果表明,合理的天线设计可以显著提高通信系统的性能。

注意事项:1. 实验过程中应确保所有设备连接正确,避免信号干扰。

2. 在调整天线位置和角度时,应小心操作,避免损坏设备。

3. 实验结束后,应整理实验设备,确保实验室的整洁和安全。

实验日期:[填写实验日期]实验人员:[填写实验人员姓名]指导教师:[填写指导教师姓名]。

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实验报告实验课程:微波技术与天线学生姓名:学号:61专业班级:班20年月日目录实验一微波测量系统的认识及功率测量实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算实验三微波驻波比、反射系数及阻抗特性测量、分析和计算实验四微波网络参数的测量、分析和计算实验一微波测量系统的认识及功率测量一、实验目的1.熟悉基本微波测量仪器;2.了解各种常用微波元器件;3.学会功率的测量。

二、实验原理1.基本微波测量仪器(1)微波测量技术主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量:①微波信号特性参量包括微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等;②微波网络参数包括反射参量(如反射系数、驻波比)和传输参量(如[S]参数)。

(2)微波测量方法包括点频测量、扫频测量和时域测量三大类:①点频测量:信号只能工作在单一频点逐一进行测量;②扫频测量:在较宽的频带内测得被测量的频响特性,如加上自动网络分析仪,则可实现微波参数的自动测量与分析;③时域测量:利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量,从而得到瞬态电磁特性。

(3)微波测量系统由微波信号源、调配器/ 衰减器/隔离器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。

图1微波测量系统2.常用微波元器件实验室里常见的几种元器件:(1)E-T接头(2)可变短路器(3)波导弯曲(4)波导开关三、实验数据及处理1、实验数据如下表:衰减器位置(mm)功率计读数(μw)2、衰减器指示与功率指示的关系曲线四、思考题简述微波小功率计探头的工作原理。

微波小功率计功率探头的主体是一个铋、锑热电堆,这是将金属铋和锑用真空喷镀法镀在介质片上(介质基片可用云母、涤纶、聚烯亚胺等材料)形成热电堆后,放在波导或同轴电场最强处,它即是终端吸收负载,又是热电转换元件。

所以作为终端负载,它的阻值必须与传输线的等效阻抗相匹配。

当微波功率输出时,热电耦吸收微波功率使热电堆的热节点温度升高,这就与冷节点产生温差而形成温差电动势,它产生的直流电动势与输入微波功率是成正比的。

热电堆输出的直流讯号是很薄弱的,指示器经直流放大后再作功率指示。

实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算一、实验目的1.学会微波测量线的使用;2.学会测量微波波导波长和信号源频率;3.分析和计算波导波长及微波频率。

二、实验原理1.系统调整主要指信号源和测量线的调整,以及晶体检波器的校准:(1)信号源的调整包括振荡频率、功率电平及调制方式等。

本实验主要讨论微波测量线的调整和晶体检波器的校准。

(2)测量线的调整①测量线组成由一段开槽传输线、探头、传动装置三部分组成;②实验中测量线的调整一般包括的探针深度调整和耦合输出匹配(即调谐探头)。

2.晶体检波器的工作原理在微波测量系统中,送至指示器的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电流,指示器的读数是检波电流的有效值。

(1)晶体二极管特性二极管的电流I 与检波电压U 的一般关系为:I=CU n。

式中,C 为常数,n 为检波律,U为检波电压。

检波电压U 与探针的耦合电场成正比。

晶体管的检波律n 随检波电压U改变。

弱信号工作情况下,近似为平方律检波,即n=2; 在大信号范围,n 近似等于1,即直线律。

(2) 测量晶体检波器校准曲线最简便的方法是将测量线输出端短路,此时测量线上载纯驻波,其相对电压按正弦律分布,即:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d U U λπ2sin max(d 为离波节点的距离,Umax 为波腹点电压,λg 为传输线上波长。

) 传输线上晶体检波电流的表达式为:ng d C I ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λπ2sin根据上式得到晶体检波器的校准曲线:图 2 晶体检波器的校准曲线3. 波导波长的测量原理(测量线的基本测量原理) (1) 原理① 当负载与测量线匹配时测量线内是行波;② 当负载为短路或开路时,传输线上为纯驻波,能量全部反射。

因此通过测量线上的驻波比,然后换算出反射系数模值,再利用驻波最小点位置zmin 便可得到反射系数的幅角以及微波信号特性、网络特性等。

(2) 测量① 测得一组驻波最小点位置z1,z2,z3,z4 … ② 计算波导波长:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+-+-=0min 10min 20min 30min 423421z z z z z z z z g λ③ 计算工作波长:22c g c g λλλλλ+=λc 为截止波长。

一般波导工作在主模状态,其λc =2a 。

(波导型号为BJ-100,其宽边为a =22.86 mm 。

) ④ 信号源工作频率:λ8103⨯=f三、实验步骤1. 开通测试系统① 连接微波测量系统,终端接上短路负载;② 打开信号源、选频放大器的电源,将信号源设置方波)状态,将衰减器调整到合适位置;③ 调节整个探头,使内部探针耦合匹配(选频放大器输出指示最大)。

2. 波导波长测量① 从负载端开始旋转测量线上整个探头位置,使选频放大器指示最小,此时即为测量线等效短路面,记录zmin0;② 继续旋转探头,得到一组指示最小点位置z1,z2,z3,z4 ,反复测3次,记入表1;③ 计算出波导波长λg ,λ,f ; ④ 用频率计测量信号源工作频率;⑤ 对比工作频率的实际测量结果和计算值。

四、数据记录及处理探针初始位置 zmin0 =78.10mm表格 11Z = 101.20mm Z2=123.70mm Z3=146.00mm表格 2gλ=48.15mmλ=33.15mmf=9.05GHz3321f f f f ++==9.423GHzΔf=0.37GHz五、思考题测量线为什么在波导中心线开槽?微波测量线是测量波导中微波电场分布的精密仪器。

它的结构是一段在宽边中心线上开槽的波导管和可沿槽线滑动的探针。

它在微波测量中用途很广,可测驻波、阻抗、相位、波长等。

测量线通常由一段开槽传输线、探头、传动装置三部分组成。

由于耦合探针伸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。

为了减少其影响,测试前必须仔细调整测量线。

所以只有在波导中心线开槽,才能保证驻波、阻抗、相位、波长等参数的测量准确性,否则会引起误差。

实验三 微波驻波比、反射系数及阻抗特性测量、分析和计算一、实验目的1. 学会驻波比的测量、分析和计算;2. 学会反射系数的测量、分析和计算;3. 学会输入阻抗的测量、分析和计算。

二、实验原理在任何的微波传输系统中,为了保证传输效率,减少传输损耗和避免大功率击穿,必须实现阻抗的匹配。

描述系统匹配程度的参数有电压驻波比和复反射系数。

1. 驻波比及反射系数的测量 (1) 驻波比minmax minmax I I UU ==ρ在平方律检波,即n = 2时nn I I I I I I UU min 2min 1min max 2max 1max minmax . ++++==ρ在n ≠2时⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++==n n I I I I I I n UU min max 2min 2max 1min 1max minmax 1 ρ(2) 终端复反射系数① 模值|Γl|11+-=Γρρl② 相位φl()412n 4min g l g nz λφπλ++=(3) 终端负载阻抗:1min 1min tan tan 110z j z j Z Z TE l βρβρ--=其中, ()22112010a Z TE λπ-=gλπβ2=三、实验步骤1. 等效参考面的选取与波导波长的测量① 连接微波测量系统,终端接上短路负载;② 打开信号源、选频放大器的电源,将信号源设置方波)状态,将衰减器调整到合适位置;③ 调节整个探头,使内部探针耦合匹配(选频放大器输出指示最大); ④ 终端接短路片,从负载开始,旋转测量线上的探针位置,使选频放大器指示最小,此时即为测量线等效短路面,记录zmin0 ; ⑤ 测出波导波长。

2. 驻波比测量① 终端接待测负载,探针从zmin0 开始向信号源方向旋转,依次得到指示最大值和最小值三次,记录相应的读数,即得相应的Imin 和Imax ;3. 反射系数的测量① 终端接上待测负载,探针从zmin0 开始向信号源方向旋转,记录波节点的位置zmin 。

四、实验数据及分析zmin0 = 79.10mm表格 3表格 4表格 5ρ=4.07 |Γl |=0.61g=44.37mm φl =5.26πλ=23.08mm Z TE10 =139.53πβ=86.66πZ l =139.53π*(4.23+j3.056)五、思考题实验步骤1对后续测量有何意义?实验步骤1是对等效参考面的选取及波导波长的测量,用实验2的方法测出波导波长,这样就等于是验证了波导波长,用测量出的参数与实验2比较,以防相差太大,造成误差。

保证实验的准确性。

实验四微波网络参数的测量、分析和计算一、实验目的1.理解可变短路器实现开路的原理;2.学会不同负载下的反射系数的测量、分析和计算;3.学会利用三点法测量、分析和计算微波网络的[S]参数。

二、实验原理1.[S] 参数(1)测量方法三点测量法;(2)测量原理对于互易双口网络有S12=S21 ,故只要测量求得S11、S12及S21 三个量就可以。

图 3 双口网络设终端接负载阻抗Z l,令终端反射系数为Γl ,则有:a2 = Γlb2, 代入[S]参数定义式得:2121111b S a S b l Γ+= 2221122b S a S b l Γ+=于是输入端处的反射系数为:解出:mS Γ=11()()sm o s m S Γ-ΓΓ-ΓΓ-Γ=02122 s o sm oS Γ-ΓΓ+Γ-Γ=222在实际测量中,由于波导开口并不是真正的开路,故一般用精密可移动短路器实现终端等效开路(或用波导开口近视等效为开路),如图所示。

图 4三、实验步骤1. 将匹配负载接在测量线终端,并将测量线调整到最佳工作状态;2. 将短路片接在测量线终端,从测量线终端向信源方向旋转探针位置,使选频放大器指示为零,此时的位置即为等效短路面,记作zmin0 ;3. 接上可变短路器,在探针位置zmin0处,调节可变短路器使选频放大器指示为零,记下可变短路器的位置l 1 ;4. 继续调节可变短路器,使选频放大器再变为零,再记下可变短路器位置l 2 ;5. 接上待测网络,终端再接上匹配负载,测此时反射系数Γm ;6. 终端换上可变短路器,并将其调到位置l 1 ,测得此时的反射系数Γs ;llin S S S a b Γ-Γ+==Γ22212111117. 将可变短路器调到等效开路位置l0=(l 1+l 2)/2 ,测得此时的反射系数Γo ; 8. 计算 [S]参数。

四、实验数据及处理Zmin0=79.10mm l 1=5.71mm l 2=24.71mm[s]系数:11S =0 2112S S ==6.72 22S =-48.5[]=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22211211S S S S S ⎥⎦⎤⎢⎣⎡8.54-72.672.60五、思考题实验步骤(1)的作用是什么?将匹配负载接在测量线终端时,反射波的幅度很小,基本上无反射波,传输线内呈行波状态。

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