微波与射频技术实验--2

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波导波长的测量
波导波长测量原理
当测量线终端短路时，传输线上呈现出纯驻波，移动测
量线探针，测出相邻两个驻波节点之间的距离，即可求 出波导波长。
在测量线的输出端接精密可调短路器，将测量线探针置
于某一个波节点处，旋动可调短路器活塞，则探针检测 值随之由最小逐渐增至最大，然后又减至最小，即为相 邻的另一个波节点，短路活塞移动的距离等于半个波导 波长。
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波导测量线的结构说明-3
机械传动装置及位置移动装置：探针固定在托架上，
依靠齿轮齿条的传动，可使探针沿着开槽线移动， 以便检测相应各点的场分布。探针位置可以直接读 出。
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波导波长的测量
三、实验步骤
1、波导波长的测量 1-1 测量线终端接短路板（右上图） 1-2测量线终端接可变短路器（右下 图）
① 测量线终端接被测器件和匹配负载，移动测量线探针至
驻波最小点，调整可变衰减器和指示器灵敏度，使指示 电表读数大于满度的三分之二，读取指示值 I min 及精密 可变衰减器的衰减量 Amin，并记录数据。
② 慢慢向驻波腹点移动测量线探针，并跟踪调整精密可变
衰减器，使指示电表读数仍为 I min ，读取此时精密可变
示度点，应用测量线标尺刻度或指针式测微计（百分表）读取这两 个等指示度点对应的探针位置读数值d1和d2，重复三次。 W
③
gm 根据公式 S 计算驻波比。 W
d1 d2
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微波
实验三 大驻波比的测量
四、实验步骤： 2、用等指示法测量驻波比。
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微波
实验三 大驻波比的测量
四、实验步骤： 3、用功率衰减法测量单螺钉的驻波比。
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测量线工作原理
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测量线工作原理
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波导测量线的结构示意
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三厘米波导测量系统
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匹配负载
匹配负载
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
波导测量线的结构说明-1
开槽线：在矩形波导的宽边（上面）正中（平 行于波导（或同轴线）的轴线开一条窄缝，由 于很少切割电流，因而开槽对波导内的场分布 影响很小，槽长有几个半波长，以便测量，槽 端采用 阶梯变换或直线过渡以减小槽端反射。
g S W
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微波
实验三 大驻波比的测量
二、实验原理
功率衰减法 功率衰减法是一种比较简便而又准确的驻波测量 方法，它避免了晶体检波律的影响，把驻波最大 值、最小值的测量转化为测量衰减量的改变，可 测任意驻波比，特别适合于测大驻波比。
S 10
Amax Amin 20
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三、实验器件 单螺钉调配器（将螺钉几乎全部旋进波导） 波导检波器（拆卸）
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微波
实验三 大驻波比的测量
二、实验原理
微波器件的驻波比是指该器件在测量线中所形成的
驻波电场最大值与最小值之比，即
S
Emax Emin
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微波
实验三 大驻波比的测量
二、实验原理
当系统匹配时， S 1 ；而系统处于全反射时 S 。驻波比的变化范围很大。 （1）小驻波比 S 1.5 （2）中驻波比 1.5 S 5 （3）大驻波比 S 5
衰减器的衰减
Amax
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有趣的实验二 测基站、手机工作时的频谱
按照基站、手机工作频率正确设置频谱仪的中心频率和扫描频率。
频谱仪输入信号端接天线。 测量基站的频谱 手机拨打电话号码，同时观察频谱仪上的谱线显示，记录结果。
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实验结束后 将实验台面整理好。 实验数据记录给老师签名。
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微波
实验三 大驻波比的测量
四、实验步骤（信号源工作频率10G）
1、直接用选频放大器测量驻波比
① 在被测器件后接匹配负载（目的，避免终端信号反射回到测量线探
针处）； ② 将被测器件与匹配负载接测量线的终端，调节探针到波腹处，调整 选频放大器，使波腹处的大小指在驻波比指示为“1”处，调节探针 到波节处，此时，选频放大器指针所指的驻波比的读数（<4）就是 被测器件的驻波比。 ③ 如果被测器件的驻波比大于“4”，选频放大器的指针指示超出驻波 比的读数“4”，则将放大器DB档增大一档（即增大10dB，如从 30dB增大到40dB），此时，选频放大器的指针指示驻波比下面刻度 线的刻度，即为此时的驻波比。
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波导波长的测量
交叉读数法
d11 d12 d min1 2
d 21 d 22 2
d min 2
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将测量结果填入以下表格（自制）
测量线终 端接短路 板 波导波 长（开 槽） 驻波节点1 驻波节点2 驻波节点3
测量线终 端接可变 短路器
波导波 长（无 槽）
驻波节点1
驻波节点2
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微波
实验三 大驻波比的测量
直接法
二、实验原理
直接法测量驻波比指的是直接测出测量线上最大场强 Emax
I max ）和最 （实际测出的是与它相对应的检波电流（电压）
小场强 Emin （实际测出的是与它相对应的检波电流（电压） I min） 从而算出驻波比S。若晶体的检波律为n ，则驻波比为：
I max S I min
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波导测量线的结构说明-2
探头部分：包括探针耦合、调谐装置及晶体检波器。金属
探针垂直伸入波导（或同轴线）槽缝少许，由于它与电力 线平行，耦合出一部分大小正比于该处场强的电磁能量， 经调谐腔体送至晶体检波器检波后输出直流或低频电流， 由测量放大器指示。探针的几何尺寸要足够细，以使探针 在波导中的影响可以忽略不计，插入深度可调，一般插入 深度为波导窄边的5%~10% 。
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微波
实验三 大驻波比的测量
四、实验步骤：
2、用等指示法测量驻波比。
① 测量线终端换接被测器件和匹配负载，测量线探针移至驻波节点，
调整微波可变衰减器和指示器（选频放大器）的灵敏度，使指示电 表指针接近满度的一半，读取驻波节点幅值 I min 。
② 慢慢移动探针，在驻波节点两旁找电表指示读数为 2 I 的两个等指 min
1n
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微波
实验三 大驻波比的测量
二、实验原理
等指示度法 大驻波比的测量，通常 用测量最小点附近驻波 分布规律的间接方法， 最常用的是二倍最小功 率法，它是通过测量波 导波长及二倍最小点之 间的距离，从而求得驻 波比。
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微波
实验三 大驻波比的测量
等指示度法
二、实验原理
利用二倍最小功率法就可以把测量大驻波比的 问题归结为测量波导长 g 和二倍最小点功率 的宽度 W 。
驻波节点3
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微波
实验三 大驻波比的测量
一、实验目的
1、了解大驻波比的测量方法。 2、掌握用等指示度和功率衰减法测量大驻波比。
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微波
实验三 大驻波比的测量
二、实验原理
驻波比：通过测量线进行测量，是微波测量中的基本参量 微波元器件性能优劣 阻抗 衰减量 相移量 谐振腔的品质因数 介质的介电常数 微波元件的网络参数