北邮电磁波与微波测量第五次
北京邮电大学 电磁波与微波测量第五次实验报告
学院：电子工程学院 班级： 姓名： 学号： 实验三 微波驻波比的测量 由于微波的波长很短，传输线上的电压、电流既是时间的函数，又是位置的函数，使得电磁场的能量分布于整个微波电路而形成“分布参数”，导致微波的传输与普通无线电波完全不同。微波系统的测量参量是功率、波长和驻波参量，这也是和低频电路不同的。电压驻波系数的大小往往是衡量一个微波元件性能优劣的主要指标。驻波测量也是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量不仅可以直接得知驻波系数值，而且还可以间接求得衰减器、相移量、谐振腔品质因数，介电常数。
一、实验目的 （1）了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用。 （2）掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。 （3）掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。
二、实验原理 驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其他参量。在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。在大功率情况下，由于驻波存在可能发生击穿现象。此外，驻波存在还会影响微波信号发生器输出功率和频率的稳定度。因此，驻波测量非常重要。 电压驻波比测量 驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其他参量。在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值和最小值之比，即
𝜌=𝐸𝑚𝑎𝑥𝐸𝑚ⅈ𝑛 测量驻波比的方法与仪器种类很多，有直接法，等指示度法，功率衰减法等。本实验着重熟悉用驻波测量线来测驻波系数的几种方法。 （1）直接法 直接测量沿线驻波的最大点与最小点场强，从而求得驻波系数的方法称为直接法。若驻波腹点和节点处电表读数分别为Umax，Umin则电压驻波系数ρ：
𝜌=𝐸𝑚𝑎𝑥𝐸𝑚ⅈ𝑛= 𝑈𝑚𝑎𝑥𝑈𝑚ⅈ𝑛
当驻波系数1.5当电压驻波系数在1.05测准，为了提高测量准确度，可移动探针到几个波腹点和波节点记录数据，然后取平均值。 𝜌= 𝑈max1+𝑈max2+⋯+𝑈max𝑛
𝑈min1+𝑈min2+⋯+𝑈min𝑛
（2）等指示度法 当被测量的驻波系数大于5时，驻波腹点和节点的电平相差比较大，直接法求取大驻波系数会带来较大的误差，原因是：波腹点和波节点电平相差悬殊，因此在测量最大点和最小点电平时，晶体工作在不同的检波率，所以仍然采用直接法测量大驻波比误差较大。因此采用等指示度法，也就是通过测量驻波图形中波节点两旁附近场的分布规律的间接方法，求出驻波系数。 根据传输线上场强和终端反射系数之间的关系，如果确定驻波节点两旁等指示度之间的距离，可以推导出关系：
𝜌= 𝑘2∕𝑛−cos2 𝜋𝑤𝜆𝑔
sin 𝜋𝑤𝜆𝑔
式中：K=测量点读数𝑘𝐼𝑚𝑖𝑛最小点读数𝐼𝑚𝑖𝑛；𝜆𝑔为测量线上的波长即波导波长。 通常情况下，取测量𝐼左和右=2𝐼𝑚𝑖𝑛的两个等指示度点所对应的探针位置间距，记录为：W=𝑙
−𝑙′,如果晶体是平方率检波（n=2），传输线的驻波系数可以用下式计算：
𝜌= 1+𝐼sin2 𝜋𝑤𝜆𝑔
当𝜌较大时（𝜌≥10），由于W很小，sin 𝜋𝑤𝜆𝑔 较小，sin 𝜋𝑤𝜆𝑔 ≈𝜋𝑤𝜆𝑔，故公式进一步简化为：
𝜌≈𝜆𝑔
𝜋𝑤 这种方法取k=2时进行测量，所以也称为“二倍最小值”法，或3分贝方法。 必须指出：W与𝛌𝐠的测量精度对测量结果影响很大，因此必须用高精度的探针位置测量装置（如千分测微计）进行读数。
三、实验内容及数据处理 （1）直接法测量驻波系数
（1）按上图所示的框图连接成微波实验系统。 （2）调整微波信号源，使其工作在方波调制状态。 （3）左右移动波导测量线探针使选频放大器有指示值。 （4）用选频放大器测出波导测量线位于相邻波腹和波节点上的𝐼𝑚𝑎𝑥和𝐼𝑚𝑖𝑛。
𝜌= 𝐼𝑚𝑎𝑥𝐼𝑚𝑖𝑛
（5）当检波晶体工作在平方律检波情况时，驻波分布示意如下图：
实验数据（被测件接匹配负载）： Imax 84.8 81.9 81.3 80.4
Imin 75.1 74.2 74.7 73.3 单次驻波比 1.063 1.051 1.043 1.047 平均驻波比 1.051 数据分析： 当被测件接匹配负载时，驻波比𝜌的理论值为1，而本次实验所测得的数为1.051，与理论值接近，但相对误差较大。其原因是选频放大器的指针摆幅过大，导致电流读数不准。
（2）等指示度法测量驻波系数 （1）按如图连接好测量系统。开启微波信号源，选择好频率，工作方式选择方波 （2）将测量线探针插入适当深度，用选频放大器测量微波的大小，选择较小的微波输出 功率并进行驻波测量线的调谐。 （3）在测量线系统中，选用合适的方法测量开路系统的电压驻波系数。 （4）用直接频率计测量微波频率，并计算微波波导波长。 （5）将测量线终端接短路片，用两点法测量三个相邻波节点的位置，计算𝜆𝑔，求出实测 波导波长，并与理论值进行比较。 （6） 移动探针到驻波节点两边，直到指示器读数为2Imin，读两个等指示度的探针位置（用
千分测微计读）𝑙2和𝑙2′。W= 𝑙2−𝑙2′ ，根据𝜌= 1+𝐼sin2 𝜋𝑤𝜆𝑔 算出驻波系数。
实验数据： （1）微波波导波长的测量 理论值： 微波频率f=9.625Ghz;
𝜆0=𝑐𝑓=31.168𝑚𝑚;
𝜆𝑔=𝜆0 1− 𝜆02𝑎 2=42.60mm;
测量值：
𝜆𝑔=2*（𝑇3+𝑇42−𝑇1+𝑇22)=42.90mm （2）驻波系数的计算 两个等指示度的探针位置：𝑙2=141.432mm,𝑙2′=145.120mm，W=3.688mm.
驻波系数𝜌= 1+𝐼sin2 𝜋𝑤𝜆𝑔 =3.879
数据分析： （1）实验数据的精确度要尽量高，特别是等指示度的两个探针位置，否则会对实验结果产生较大影响。 （2）由于仪器的摆幅较大，所以要在仪器指针稳定后再读数，否则读数误差较大。
四、思考题 （1）开口波导的ρ≠∞ ，为什么？如果想获得真正意义的开路，应采用什么方法？
参数 T1 T2 T3 T4 测量参数 90.5 101.7 112.7 122.9 答：因为开口波导的ρ受外界电磁场分布的影响，并不是理想的开路，无法实现全反射 因此其驻波比不为无穷大。 要想获得真正意义上的开路，应该连接四分之一阻抗变换器。
（2）驻波节点的位置在实验中精确测准不容易，如何比较准确的测量？ 答：可以采用两点法进行波节点位置的测量。具体如下：先根据仪表的示数， 找到波节的大约位置， 然后再波节点两端读取两个读数相等的点的d1和d2， 记录数据； 则二者的平均值代表波节点的位置d0。
（3）讨论直接法、等指示度法、功率衰减法测量电压驻波比的特点。 答：直接法：操作简单、但结果不精确；适用于测量电压驻波比在1.5和5之间的情况，在驻波比较大时易产生较大的误差。 等指示度法：适用于驻波比较大时，但对仪器精确度要求较高。 功率衰减法：适用于一切情况，测量精度与晶体检波器的检波律没有关系，主要取决于衰减器的校正误差和系统的匹配情况。
（4）在对测量线调谐后，进行驻波比的测量时，能否改变微波的输出功率或衰减大小？ 答：不能，如果在调谐完成后， 对这些数值进行调节的话， 就会使调谐失效， 导致 测量的结果不准确。
（5）在测量单螺钉驻波比时，为什么要在单螺调配器后面紧跟上一个匹配负载？ 答：如果没有在单螺调配器后加上匹配负载，那么不匹配负载的阻值就会与单螺调配器的阻值叠加，改变从单螺调配器左端看过去的阻抗值，同时也影响了单螺调配器的驻波系数。所以必须要在单螺调配器后面加上一个匹配负载，否则所测的驻波比数值会受后面负载的影响。
五、实验总结 通过本次实验，我们了解了波导测量系统，更进一步加深了对实验器件每一个模块的了解，掌握了驻波测量的两种方法：直接法、等指示度法。其中直接法适用于测量驻波比在1-5之间的器件，而等指示度法测量驻波系数适用于驻波比较大的器件。 这次实验过程比较不顺，主要是实验前没有进行充分的预习，使得对实验仪器和实验步骤不熟悉，然后在测量时犯下了许多的错误，花费了许多时间调整状态，所以在每一次的实验进行前，我们应该进行充分的预习，对于实验有清醒的认识，这样才能达到事半功倍的效果。
实验五 阻抗测量及匹配技术 一、实验目的 1、掌握利用驻波测量线测量阻抗的原理和方法 2、熟悉利用螺钉调配器匹配的方法 3、熟悉Smith原图的应用 4、掌握用网络分析仪测量阻抗及调匹配的方法
二、实验内容 1、测量给定期间的阻抗和电压驻波系数，并观察其smith圆图。 2、在测量线系统中测量给定器件的阻抗 𝑍𝐿,并应用三螺调配器对其进行调匹配，使驻波系数ρ<1.1。
三、实验原理 微波元件的阻抗参数或者天线的输入阻抗等是微波工程中的主要参数，因而阻抗测量也是重要测量内容之一。本实验着重应用测量线技术测量终端型（等效二端网络）微波元件的阻抗。 由传输线理论可知，传输线上任一点的输入阻抗 𝑍𝑖𝑛与其终端负载阻抗 𝑍𝐿关系为：
设传输线上第一个电压驻波最小点离终端负载的距离为𝑙𝑚𝑖𝑛,电压驻波最小点处的输入阻抗在数值上等于1/ρ即
将𝑙=𝑙𝑚𝑖𝑛及 𝑍𝑖𝑛=1𝜌代入上式，整理得：
所以，负载阻抗的测量实质上归结为电压驻波系数ρ及驻波相位值𝑙𝑚𝑖𝑛的测量，当测出ρ及𝑙𝑚𝑖𝑛后，就能由上式计算负载阻抗 𝑍𝐿。但是，这是一个复数运算，在工程上，通常由ρ和𝑙𝑚𝑖𝑛从圆图上求出阻抗或导纳来。 电压驻波系数ρ的测量，𝜆𝑔的测量已经在前面的实验中讨论过了，现在来讨论𝑙𝑚𝑖𝑛的测量方法。 由于测量线结构的限制，直接测量终端负载ZL端面到第一个驻波最小点的距离𝑙𝑚𝑖𝑛是比较困难的。因此实际测量中常用“等效截面法”（以波导测量线系统为例）：首先将测量线终端短路，此时沿线的驻波分布如图2-1 a所示。用测量线测得某一驻波节点位置𝐷𝑇（任
一驻波节点与终端的距离都是半波长的整倍数𝑛𝜆𝑔2 ，n=1，2，3„），将此位置定为终端
负载的等效位置𝐷𝑇。然后去掉短路片改接被测负载，此时系统的驻波分布如图2-1 b所示。
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。
实验5 微波光学综合实验报告
实验5 微波光学综合实验数据处理1、反射实验数据处理：
实验结论：把误差考虑在内，可以认为:反射角等于入射角。
3.微波干涉数据处理：
a=35mm; b=58mm
由公式求得的理论值：第一级加强点ϕ=21.0°第一级减弱点不在所测得范围内。
由实验数据求得的值：第一级加强点ϕ值在20°~22°之间，与理论值近似相等
4、微波的偏振数据处理：
实验结论：把误差考虑在内，可以认为得到的实验数据基本和理论值相等。
5、微波的迈克尔逊干涉
实验数据：读数为极小值时的刻度（mm ）：4.170；19.762；35.170；53.736；69.337
读数为极大值时的刻度（mm ）：11.596；27.929；42.821；
61.353
数据处理：由读数极小值测得的波长：λ=（69.337-4.170）
⨯2/4=32.58nm
由读数极大值测得的波长：λ=(61.353-11.596)
⨯2/3=33.17nm
求均值：λ=32.88nm 理论值; λ=33.3nm
相对误差：=
σ%100⨯-理
实
理λλλ=1.26%
6、微波的布拉格衍射数据处理：
根据实验数据测得的衍射角曲线：如图
下图为理论测得的衍射角曲线：如图
实验结果：
经对比可知:实验所测得的衍射角曲线和理论测得的衍射角曲线可以近似看作相等（把误差考虑在内），实验测得100面第一级加强点的衍射角为θ=68.1°
第二级加强点的衍射角为θ=37.8°
测得110面第一级加强点的衍射角为θ=56.4°。
北邮电磁场与电磁波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与电磁波实验报告题目：校园信号场强特性的研究姓名班级学号序号薛钦予2011210496 201121049621一、实验目的1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法；2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律；3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法，理解建筑物穿透损耗的概念；4.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系；5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。
二、实验原理1、电磁波的传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。
对于接受者，只有处在发射信号的覆盖区内，才能保证接收机正常接受信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。
因此基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。
决定覆盖区的大小的主要因素有：发射功率，馈线及接头损耗，天线增益，天线架设高度，路径损耗，衰落，接收机高度，人体效应，接收机灵敏度，建筑物的穿透损耗，同播，同频干扰等。
电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。
当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。
当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。
当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。
散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。
2、尺度路径损耗在移动通信系统中，路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。
大尺度平均路径损耗：用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落，即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的（dB）差值，根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，这种模型已被广泛的使用。
对任意的传播距离，大尺度平均路径损耗表示为：()[]()()=+（式1）010log/0PL d dB PL d n d d即平均接收功率为：()[][]()()()[]() =--=-Pr010log/0Pr010log/0d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d（式2）其中，定义n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度，d0为近地参考距离，d为发射机与接收机之间的距离。
驻波比实验总结
驻波比实验总结驻波比实验总结1本次电磁场与微波实验时长八周，一共19个小实验。
其中因为时间的原因我们组没有做布拉格衍射实验。
在电磁场与电磁波实验中，我们主要进行了定律的验证和现象观察，包括电磁波的折射、反射、衍射、干涉和极化等现象。
由于电磁场与电磁波课程是在大二下开设的，所以在实验开始我们发现有很多知识点存在遗忘现象，但还好电磁场实验同我们的感性认识更为接近，所涉及知识大多跟普通物理实验相关，在现象和定律方面我们记得还算牢靠，所以实际进行起来也还算顺手。
但是电磁场实验由于实验室空间和环境的限制导致了其测量误差较大，像极化实验我们就不得以测了很多次最终取了多次实验的平均值才勉强得出与定律相符合的实验结果，但是总体而言，基本上都验证了实验的相关定律。
电磁场的前两次实验，主要是验证反射与折射定律，测量单缝衍射与双缝干涉，由于在高中便已经学过了这些知识，故而上手十分容易，不过是将待测量转变为电信号进行验证求解。
第三次的实验涉及到迈克尔逊干涉仪、平面波的极化，这些知识都是在大学物理和电磁场与电磁波课程中的重点知识，尽管有些知识点记得不是很清楚，但是我们都对照实验指导书进行了仔细的预习工作，所以实验也还算顺利的完成了。
最后一次实验是用专门的仪器对学校周边的场强进行测量，需要我们进行户外采集数据，一方面考验了我们对实验仪器的使用，另一方面对于整个学校的场强变化也有了一定了解，在这次实验中我们组还遇到了一些问题，一开始我们听从老师的推荐选择了的频段，但测量结束后回来分析数据发现结果并不理想，场强的分布在校园的每个角落都十分均匀，在查资料和询问老师后才发现的发射台在全北京都是少数，所以在北邮校园内测量起来场强分布并不会有很大的差别，因此我们又选择了150MHz进行了测量，得到了较为理想的结果。
接下来的几周我们进行了微波测量实验，实验中主要运用了实验仪器测量了一些上个学期微波课程中的基本变量，例如波导波长、驻波比和介电常数等。
北邮-微波测量实验报告
微波测量实验报告班级：xxx姓名：xxxx学号：201221xxxx《微波测量》课程实验实验一熟悉微波同轴测量系统一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉其操作和特性。
2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
二、实验内容1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。
微波同轴测量系统包括三个主要部分：矢量网络分析仪、同轴线和校准元件或测量元件。
各部分功能如下：1）矢量网络分析仪：对RF领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。
2）同轴线：连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。
3）校准元件：对微波同轴侧量系统进行使用前校准，以尽量减小系统误差。
测量元件：待测量的原件（如天线、滤波器等），可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。
2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
注意在实验报告中给出仪器使用报告包括下列内容：a)矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能（11）电源开关打开或关闭整机电源。
（12）U盘接口Usb盘接口（13）RF OUT射频信号输出口，N型K头。
（射频输出）（14）RF IN射频信号输入口，N型K头。
（射频输入）b)S参数测量步骤1、将一个待测的二端口网络通过同轴线接入矢量网络分析仪，组成一个微波同轴测量系统，如下图所示：2、在矢量网络分析仪上【measure】键选择测量参数，按下后显示屏的软键菜单会显示[S11]、[S12]、[S21]、被测[S22]四个待选测试参数，通过按下相应软键来选择要测量的S参数。
利用光标读取测量结果：按下【marker】键就会在显示屏上的测试曲线上显示光标，对应显示屏的软键菜单处会显示光标编号[1]、[2]、[3]、[4]、[5]，按下相应软键会显示对应编号的光标，默认会显示1号光标。
通过旋转旋钮键就会移动光标的位置，而在显示屏右上角会显示光标对应位置的频率和测量值。
北邮电磁场与电磁波测量实验报告2双缝衍射
北京邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验报告实验内容：双缝衍射实验迈克尔逊双缝实验学院：电子工程学院班级：2010211203班组员：崔宇鹏张俊鹏章翀2013年4月18日实验三双缝衍射实验一、实验目的掌握来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的影响。
二、预习内容电磁波双缝干涉现象三、实验仪器和设备DH926B型微波分光仪一台四、实验原理当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上时，每一条狭缝就是次级波波源，由两缝发出的次级波是相干波，在金属板的背后空间将产生干涉现象。
由于入射波通过每个狭缝也有衍射现象，实验将是干涉和衍射两者结合的结果，我们为了只研究主要是来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果，令双缝的宽度a接近λ，例如，入射波波长λ=32mm，取缝宽a=40mm，由单缝衍射的一级极小公式，得，我们在一级极小范围内研究两束中央衍射波相互干涉现象。
当衍射角Φ 适合条件：(1)时，两狭缝射出的光波的光程差是波长的整数倍，因而相互加强，形成明纹。
当衍射角Φ 适合条件(2)时，两狭缝射出的子波的光程差是半波长的奇数倍时，干涉减弱应形成暗纹。
所以干涉加强的角度为(3)干涉减弱的角度(4)五、实验内容及步骤1.仪器连接时，预先接需要调整双缝衍射板的缝宽。
2.当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的90刻度的一对线一致。
3.转动小平台使固定臂的指针在小平台的180处，此时小平台的0就是狭缝平面的法线方向。
4.这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角0开始，在双缝的两侧使衍射角每改变1 读取一次表头读数，并记录下来。
5.这时就可画出双缝衍射强度与衍射角的关系曲线，并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
此实验曲线的中央较平，甚至还有稍许的凹陷，这可能是由于衍射板还不够大之故。
由于衍射板横向尺寸小，所以当b取得较大时，为了避免接收喇叭直接收到发射喇叭的发射波或通过板的边缘过来的波，活动臂的转动角度应小些。
北邮电磁场与电磁波测量实验报告1反射折射单缝
北京邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验报告实验内容：电磁波反射和折射实验单缝衍射实验学院：电子工程学院班级：2010211203 班组员：崔宇鹏张俊鹏章翀郑春辉孔繁强2013年4月9日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，金属板，玻璃板三、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。
图1反射实验仪器的布置如图1所示，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，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。
如果此时表头指示太大或太小，应调整衰减器或晶体检波器，使表头指示接近满量程。
做此项实验，入射角最好取30°至65 °之间，因为入射角太大或太小接收喇叭有可能直接接收入射波。
做这项实验时应注意系统的调整和周围环境的影响。
五、实验数据与处理1•金属板全反射实验实验数据及处理如下表1所示表1金属板全反射实验数据表2•玻璃板上的反射和折射实验实验数据及处理如下表2所示表2玻璃板上的反射和折射实验数据表六、实验误差分析根据电磁波在金属板与玻璃板反射实验结果可以看到，反射与折射大体上遵循反射和折射定律，但与理论值存在一定偏差，主要表现在：各个角度的反射实验中反射角与入射角有一定差异；玻璃板的反射与折射实验中反射、透射系数相加并不为1,且均比1大，我们认为这些差异主要由于以下实验误差引起。
电磁场与电磁波实验指导书
《电磁场与电磁波》实验指导说明书一*同轴测量线西华师范大学计算机学院目录第一部分产品说明 (3)一、系统简介 (2)二、系统特点 (2)三、系统组成 (2)四、性能指标 (3)五、系统主要部件参数 (3)第二部分实验内容 (6)实验一电磁波的频率和功率测试 (6)实验二电磁波感应器的设计与制作 (9)实验三位移电流的测试及计算 (12)实验四天线方向图的测试--功率测试法 (15)实验五电磁波波节、波幅及波长的测试 (20)实验六电磁波的极化实验 (24)实验七电磁波的PIN调制特性 (27)实验八天线方向图的测试一电压测试法 (30)实验九同轴测量线的驻波测试 (34)实验十反射系数及驻波相位的测试 (37)第三部分射频连接器示意图 (40)第一部分产品说明一、系统简介电磁场电磁波及天线技术是通信工程、电子工程、电磁场与电磁波、微波技术、天线技术类专业必不可少的一门实验课程，本系统包含功率测试、频率测试、方波信号产生，电磁波产生器、功率放大器、选频放大器等，具有电磁波极化特性测试，天线方向图测试、静电场中位移电流测试等多种功能，加深学生对电磁波产生（调制卜发射、传输和接收（检波）过程及终端设备相关特性的认识，培养学生对电磁场电磁波及天线的理解、应用创新能力。
二、系统特点1实验系统面向《电磁场与电磁波》的课程建设，紧密配合教学大纲，通过直观生动的实验现象及操作，完成对电磁场与电磁波相关特性的测试。
2、系统内置1kHz方波可调信号源、选频放大器，在完成对电磁波PIN调制功能的同时，可用于对天线方向图的测试，而无需选配其他实验装置。
3、本装置电磁波发射可选大功率或小功率2路输出，方便做不同实验时的自由切换，输出端口均为标准的N型接头。
4、采用数字显示方式，在提高准确性的基础上，更能方便感应器在任何位置归零，直接读取数值。
5、实验系统自带频率计及功率计，用于对发射电磁波频率、功率的测试及校准。
6、完成电磁波的极化特性测试、场电流的测试及终端天线增益的测试。
完整微波基本参数测量实验报告
（完整）微波基本参数测量实验报告微波基本参数测量实验报告【引言】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，微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
微波成为一门技术科学，开始于20世纪30年代。
微波技术的形成以波导管的实际应用为其标志，若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明，是另一标志。
在第二次世界大战中，微波技术得到飞跃发展。
因战争需要，微波研究的焦点集中在雷达方面，由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。
至今，微波技术已成为一门无论在理论和技术上都相当成熟的学科，又是不断向纵深发展的学科。
【实验设计】一、实验原理1、微波微波是指频率为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，微波炉就是利用这一特点制成的，而对金属类东西，则会反射微波。
2、微波的似声似光性微波波长很短，比地球上的一般物体（如飞机，舰船，汽车建筑物等）尺寸相对要小得多。
使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。
因此使用微波工作，能使电路元件尺寸减小，使系统更加紧凑；可以制成体积小，波束窄方向性很强，增益很高的天线系统，接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体方位和距离，分析目标特征。
由于微波波长与物体（实验室中无线设备）的尺寸有相同的量级，使得微波的特点又与声波相似，即所谓的似声性。
3、波导管波导管是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子。
微波测量实验报告-北邮
微波射频测量实验实验报告学院：班级：学号：姓名：班内序号：指导老师：实验一微波同轴测量系统的熟悉一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉各部分构件的工作原理，熟悉其操作和特性。
2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
二、实验内容1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。
注意在实验报告中需画出微波同轴测量系统图，并说明各元件和仪器在系统中作用2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
注意在实验报告中给出仪器使用报告包括下列内容：a)矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能i.微波同轴测量系统实物图ii.主要组成部分及其功能●矢量网络分析仪：对RF领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。
●同轴线：连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。
●校准元件：对微波同轴侧量系统进行使用前校准，以尽量减小系统误差。
●测量元件：待测量的原件（如天线、滤波器等），可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。
iii.矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能b)S 参数测量步骤（1）将一个待测的二端口网络通过同轴线接入矢量网络分析仪，组成一个微波同轴测量系统（2）然后经过SOLT校准,消除系统误差；（3）在矢量网络分析仪上调处S参数测量曲线，读出相应的二端口网络的S参量，保存为s2p数据格式和cst数据格式的文件。
c)如何用Smith圆图显示所测结果以及如何与直角坐标转换TOOLS工具栏下，下拉选项中可得到simth圆图的显示以及转换直角坐标d)如何保存所测数据，以及可存的数据格式点击【文件】>【另存为】，然后选择相应的保存目录可保存的数据格式为.jpg图片格式。
e)开路校准件的电容值设定(校准系数)在校准菜单下的CalKit（校准件）选项里，打开校准件的开路件对话框。
对应公式：C(f)=C0+C1f+C2f2+C3f3f)短路校准件的电感值设定(校准系数)在校准菜单下的CalKit（校准件）选项里，打开校准件的短路件对话框。