实验1-微波测试系统的认识与调试
微波实验步骤
微波实验微波实验的基本目的是：（1）学习微波基础知识和掌握微波基本测量技术；（2）学习用微波作为观测手段来研究物理现象的基本原理和实验方法。
即包含“学微波”和“用微波”两个方面。
本实验重点要求掌握体效应振荡器的使用方法，了解微波测试系统的组成及调试方法，学会微波频率、驻波比、波导波长、微波功率、微波衰减等的测量，通过实验了解微波的产生和微波的波导传输知识。
进行本实验之前，必须阅读相关的资料初步了解下列问题：1.微波测试系统应由那几部分组成？2.清楚了解各微波器件的作用及工作原理。
3.理解体效应振荡器的基本工作原理。
4.学会选频放大器的正确使用。
5.怎样调节体效应振荡器的振荡频率？6.理解用吸收式频率计测量微波频率的原理和方法。
7.理解晶体检波器的功用和使用方法。
8.理解可变衰减器的功用和使用方法。
9.了解驻波测量线的工作原理和使用方法。
（学生可自己设计检测方案）实验内容：内容一 微波测试系统调试及微波频率的测量1.微波测试系统波导微波测试系统通常由三部分组成：1) 等效电源部分（即发送器）包括微波信号源、隔离器，有的还附加功率、频率监视单元和输出功率调节装置（即可变衰减器）。
2）测量装置部分包括频率计、驻波测量线（可用定向耦合器代替）、调配元件、辅助元件（如短路器、匹配负载等），以及电磁能量检测器（如晶体检波架、功率计等）。
3）指示器部分（即测量接收器）指示器是显示测量信号特性的仪表，如μA表、选频放大器、示波器等。
2.微波测试系统调试1）微波测试系统如图1所示，清楚了解各元件的形状、结构、作用、主要特性及使用方法。
图1 微波测试系统2）接通电源和测试仪器的有关开关，调节衰减器、检波器，观察μA表有无输出指示，若有，当改变衰减量时，μA表的指示会有起伏的变化，这说明系统已在工作。
否则应检查原因，使之正常工作。
系统正常工作后，适当调节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），使指示器的指示便于读数。
微波驻波实验报告
微波特性测量实验一、实验目的1、了解微波测试系统的组成及各部分的作用，正确使用实验仪器。
2、了解微波信号源的工作方式及信号的检测方法。
3、熟练掌握交叉读数法测量波导波长的方法。
4、了解测量线调整和使用方法。
5、通过测量观察测量线终端接不同负载（短路、开口、匹配负载、晶体检波器）时系统中形成的驻波分布情况。
6、掌握直接法测量负载驻波比。
二、实验原理微波测试系统微波测试系统通常有同轴和波导两种系统。
同轴系统频带宽，一般用在较低的微波，频段（2cm波段以下）；波导系统（常用举行波导）损耗低、功率容量大一般用在较高频段（厘米波直至毫米波段）。
微波测试系统通常由三部分组成，如图1－2所示。
图1－2微波测试系统PX-16 频率计框图中的频率计准确的说是一种谐振式波长表，是利用微波谐振腔体制作而成，可分为吸收式和传输式两大类。
在实验中，当吸收式波长表与信号源产生的微波信号频率共振时，将从电路中吸收最大的能量，此时，系统中通过波检波指示最小，在表上可以直接读出其共振0 值。
本实验时采用一种吸收式频率计，测量频率范围为8.2GHz~12.4GHz，利用圆柱形谐振腔的工作原理，直接标记频率度，在用它测量频率过程中，只需要缓慢旋动套筒，当在选频放大器上观察到信号大小发生变化或者在示波器上观察到吸收峰时，可以确定此时圆柱形谐振腔的固有频率与系统的工作频率相同，从频率计上读出的频率值即为信号源的工作频率。
读取频率值时，在两条水平线之间读取竖向红线处的频率值TC26 测量线是属于波导型测量线，它是利用波导宽边正中间壁电流分布的特点沿纵向开槽，外加探针通过开槽深入波导系统中提取能量。
在测量线上有确定探针位置的刻度尺，进行测量时，旋动旋钮，移动探针，探针从波导中提取的能量通过微波检波器进行检波，从而可以用示波器、选频放大器或者直流电流表进行检测与指示。
通常探针的穿伸度及调谐装置均已调整好，不宜轻易变动。
晶体检波器为了提高对微弱信号检测的灵敏度，需对微波等幅波信号或者方波调制信号进行检波。
南京大学实验报告[大三下学期] - 微波测量
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南京大学实验报告实验名称：微波测量XXX 161120xxx 物理学院一、引言微波检测根据接收到的电磁波回波信号来判断、获取需要的信息。
介电常数是表征地物介质内部特征最重要的参数,回波信号的参数大小完全取决于介电常数。
因此,对微波技术检测介电常数的方法进行研究具有十分重要的意义。
二、实验目的1、了解和掌握微波开路和短路的含意和实现方法。
2、掌握测量材料微波介电常数和磁导率的原理和方法。
3、了解微波测试系统元部件的作用。
三、实验原理1) 微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用。
微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。
从下图可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。
与无线电波相比，微波有下述几个主要特点：1、波长短(1m—1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。
2．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9一10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间（约10-9s）可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。
另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻，电容，电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。
3．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。
微波系统中的信号调试与故障排除方法
微波系统中的信号调试与故障排除方法
在微波系统中，信号调试和故障排除是确保系统正常运行的关键步骤。
本文将介绍一些常用的信号调试和故障排除方法，以帮助工程师
有效地维护微波系统的稳定性和可靠性。
1. **频率设置与校准**
- 确保微波系统的频率设置与校准准确无误是信号调试的首要任务。
- 使用频率计或频谱分析仪对信号进行频率测量和校准，确保其与预期频率相匹配。
2. **功率调整与平衡**
- 对微波系统中的功率进行调整和平衡是保证信号质量的关键步骤。
- 使用功率计对输入和输出功率进行监测和调整，确保系统中各个部件的功率匹配和平衡。
3. **信号损耗分析**
- 分析信号在微波系统中的损耗情况有助于发现潜在的问题并进行及时修复。
- 使用功率计和网络分析仪测量信号在系统中的传输损耗，并对比理论值进行分析和评估。
4. **干扰检测与抑制**
- 检测和抑制微波系统中的干扰信号可以提高系统的稳定性和抗干扰能力。
- 使用频谱分析仪和滤波器对系统中的干扰信号进行检测和过滤，确保主要信号的清晰传输。
5. **连线和连接检查**
- 定期检查微波系统中的连线和连接状态可以预防信号中断和故障发生。
- 检查各个部件之间的连接是否牢固可靠，确保信号的顺畅传输和稳定性。
6. **故障诊断与修复**
- 及时诊断和修复微波系统中的故障是确保系统持续运行的关键。
- 使用故障定位仪和示波器对系统中出现的故障进行定位和分析，并采取有效的措施进行修复和调整。
通过以上方法，工程师可以有效地进行微波系统的信号调试和故障排除，保证系统的稳定性和可靠性，提高系统的性能和工作效率。
微波技术基础实验一
微波技术基础实验一本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March华中科技大学《微波技术基础》实验报告实验名称：矢量网络分析仪的使用及传输线的测量院（系）：电子信息与通信学院专业班级：姓名：学号：一、实验目的1、学习矢量网络分析仪的基本工作原理；2、初步掌握AV36580矢量网络分析仪的操作使用方法；3、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；4、通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性二、实验内容1. 矢量网络分析仪操作实验初步运用矢量网络分析仪AV36580，熟悉各按键功能和使用方法以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪AV36580测量微波电路的S 参数。
2. 微带传输线测量实验使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。
测量1/4波长传输线在不同负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。
观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。
三、系统简图四、步骤简述实验一：矢量网络分析仪操作实验步骤一按【复位】调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量参数设置频率范围：按【起始】【600】【M/μ】：设置起始频率600 MHz。
按【终止】【1800】【M/μ】：设置终止频率1800 MHz。
设置源功率：按鼠标点击菜单栏的激励，在下拉菜单功率，设置矢网合成源的功率大小，单位是dBm。
将功率电平设置为-10dBm。
步骤三连接待测件测量S参数①按照装置图连接待测器件；②测量待测器件的S参数：按【测量】选择正向传输测量S21。
按【光标】调出可移动光标，光标位置的读数位于屏幕右上角。
按【格式】[相位]：测量待测器件插入相位响应，即S21的相位。
按【格式】[对数幅度]：选择对数dB形式测量S21的幅值。
按【搜索】［最小值］：测量待测器件的正向插入损耗，读出此时光标的读数，为待测器件的最小正向插入损耗。
微波实验报告波导波长测量
篇一：电磁场与微波实验报告波导波长的测量电磁场与微波测量实验报告学院：班级：组员：撰写人：学号：序号：实验二波导波长的测量一、实验内容波导波长的测量【方法一】两点法实验原理如下图所示：按上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片。
当矩形波导（单模传输te10模）终端（z＝0）短路时，将形成驻波状态。
波导内部电场强度（参见图三之坐标系）表达式为：e ＝ey ＝e0 sin（?xa） sin?z在波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上，电场强度的幅度分布如图三所示。
将探针由缝中插入波导并沿轴向移动，即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态（如波节点和波腹点的位置等）。
yz两点法确定波节点位置将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置（读得对应的游标卡尺上的刻度值t1和t2），就可求得波导波长为：?g ＝ 2 tmin－tmin由于在电压波节点附近，电场（及对应的晶体检波电流）非常小，导致测量线探针移动“足够长”的距离，选频放大器表头指针都在零处“不动”（实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动），因而很难准确确定电压波节点位置，具体测法如下：把小探针位置调至电压波节点附近，尽量加大选频放大器的灵敏度（减小衰减量），使波节点附近电流变化对位置非常敏感（即小探针位置稍有变化，选频放大器表头指示值就有明显变化）。
记取同一电压波节点两侧电流值相同时小探针所处的两个不同位置，则其平均值即为理论节点位置：1tmin ＝ ? t1 ? t2 ?2最后可得?g ＝ 2 tmin－ tmin （参见图四）【方法二】间接法矩形波导中的h10波，自由波长λ0和波导波长?g满足公式：?g ＝???? 1 ? ? ??2a?2其中：?g＝3?108/f，a＝2.286cm通过实验测出波长，然后利用仪器提供的对照表确定波的频率，利用公式cλ0=确定出λ0，再计算出波导波长?g。
微波的基本参数测量 实验报告
微波的基本参数测量【摘要】微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。
在通过对微波测试系统的基本组成和工作原理的观察和研究后，我们需要对频率、功率以及驻波比等基本量进行测量。
了解了微波在波导中的传播特点，习用微波作为观测手段来研究物理现象，从而进一步认识微波。
【关键词】微波频率驻波比功率【引言】微波的用途极为广泛，已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。
微波通常是指波长从1米（300MHZ）到1毫米（300GHZ）范围内的电磁波，其低频段与超短波波段相衔接，高频端与远红外相邻，由于它比一般无线电波的波长要短的多，故把这一波段的无线电波称为微波，可划分为分米波、厘米波和毫米波。
微波的基本特性明显，如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。
基本特性明显使得微波被广泛应用于各类领域。
微波技术不仅在国防、通讯、工农业生产的各个方面有着广泛的应用，而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段，如高能粒子加速器、受控热核反应、射电天文与气象观测、分子生物学研究、等离子体参量测量、遥感技术等方面。
近年来，微波技术与各类学科交叉衍生出各类微波边缘学科，如微波超导、微波化学、微波生物学、微波医学等，在各自领域都得到了长足的发展。
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。
从电子学和物理学观点来看，微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点：穿透性：微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。
微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。
似光性和似声性：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，或在同一量级上。
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。
射频微波实验报告
一、实验目的1. 理解射频微波的基本原理和关键技术。
2. 掌握射频微波元件的特性参数测量方法。
3. 熟悉射频微波系统的搭建和调试技术。
4. 提高对射频微波电路设计和分析能力。
二、实验原理射频微波技术是现代通信、雷达、遥感等领域的重要技术。
本实验主要涉及以下原理：1. 射频微波传输线：了解射频微波传输线的种类、特性及其在射频微波系统中的应用。
2. 射频微波元件：掌握射频微波元件（如衰减器、隔离器、滤波器等）的工作原理和特性参数。
3. 射频微波系统：了解射频微波系统的组成、工作原理和调试方法。
三、实验内容1. 射频微波传输线测量：使用矢量网络分析仪测量微带传输线的特性参数（S参数）。
2. 射频微波元件测量：测量衰减器、隔离器和滤波器的特性参数（如插入损耗、隔离度、带宽等）。
3. 射频微波系统搭建：搭建一个简单的射频微波系统，并进行调试。
四、实验步骤1. 实验一：射频微波传输线测量（1）准备实验设备：矢量网络分析仪、微带传输线、测试夹具等。
（2）设置测试参数：起始频率、终止频率、步进频率等。
（3）连接设备：将矢量网络分析仪、微带传输线和测试夹具连接好。
（4）进行测试：启动矢量网络分析仪，进行S参数测量。
（5）分析结果：根据测量结果，分析微带传输线的特性参数。
2. 实验二：射频微波元件测量（1）准备实验设备：矢量网络分析仪、衰减器、隔离器、滤波器等。
（2）设置测试参数：起始频率、终止频率、步进频率等。
（3）连接设备：将矢量网络分析仪、射频微波元件连接好。
（4）进行测试：启动矢量网络分析仪，进行特性参数测量。
（5）分析结果：根据测量结果，分析射频微波元件的特性。
3. 实验三：射频微波系统搭建（1）设计系统方案：根据实验要求，设计射频微波系统方案。
（2）搭建系统：按照设计方案，搭建射频微波系统。
（3）调试系统：对系统进行调试，确保系统正常工作。
（4）测试系统：对系统进行测试，验证系统性能。
五、实验结果与分析1. 射频微波传输线测量结果：测量得到微带传输线的S参数，分析其特性参数。
微波技术实验讲义
实验报告是实验训练中的一个重要环节，必须认真写好。实验报告的内容为： 1. 简述实验原理及有关的的测量公式。 2. 简述实验步骤，含实验线路（或框图）。 3. 数据处理。包括原始数据运算结果与误差分析。须把测试结果绘成曲线
的，要按正确作图方法进行画图。 4. 除回答实验讲义后面指定的思考题外，还应分析实验中发现的问题，总
当探头伸入开槽线与电场耦合时，在传输线中引入的不均匀性可等效于一个
并联导纳，设其归一化值为Y = G + JB ，如图 1-3 所示，电导 G 反映探针检取功 率的大小，因 G 的存在，使驻波比的测量值小于真值，电纳 B 代表探针引入的
电抗效应，使驻波波腹和波节位置偏移，因而导纳Y 使探针所在位置传输线上的 电场幅度和相位都发生变化，即驻波电场分布图形发生畸变。在终端短路的情况
微波技术实验讲义
兰州大学微波技术实验室
目录
前言…………………………………………………………………………….2 微波实验须知………………………………………………………………….2 实验一 微波测量系统的调整……………………………………………….4 实验二 验波系数的测量……………………………………………………13 实验三 阻抗测量与阻抗匹配……………………………………………….21 实验四 定向耦合器的参量测量----衰减测量………………………………30 实验五 微波相移量测量……………………………………………………..36 实验六 双口网络散射参量的测量…………………..………………………43
频
率
监
视
频
系
率
统
计
信号源
功
率
指指示示器器
监
视
系
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2.反射速调管和反 反射速调管和反 射速调管电源的使 用。
3.用示波器观测反 用示波器观测反 射速调管的振荡模 区。
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实验思考题 实验思考题
？
反射速调管有哪几种工作方式,应分别选用什 反射速调管有哪几种工作方式 应分别选用什 么仪表作指示器? 么仪表作指示器
？
一个完整的微波测量系统包括哪几个部分? 一个完整的微波测量系统包括哪几个部分
三部分组成。 三部分组成。
(1)微波信号源 (2)测量装置部分 (3)指示器部分
包括 微波信号发生器， 隔离器， 以及频率、功率监 视单元, 信号发生器提供测 量所需的微波信号； 隔离器作用是减小 负载对信号源的影 响。
3
包括 测量线， 调配元件， 晶体检波器, 功率计探头， 待测元件 及辅助元件。
指示器是显示测 量信号特性的仪 表,常用的有： 直流电流表, 测量放大器, 选频放大器, 功率计, 示波器, 光点检流计 和数字频率计。
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实验原理 实验原理
2.微波测量系统中主要元件简介 微波测量系统中主要元件简介
图1-1 隔离器
(2)定向耦 合器 是一种有方向性 的功分器件,用来 从传输线中检取 入射波或反射波 的一小部分能量。
微波测试系统的认识与调试 微波测试系统的认识与调试
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实验目的 实验目的
1、了解微波测试系统。 、了解微波测试系统。 2、了解反射调速管及其电源的使用。 、了解反射调速管及其电源的使用。
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实验原理 实验原理
1、一个完整的微波测试系统通常由信号源，测量装置和知识器 、一个完整的微波测试系统通常由信号源，
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实验内容及步骤 实验内容及步骤
图1-5 测试装置图
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实验内容及步骤 实验内容及步骤
1.按实验装置图检 按实验装置图检 或连接装置图), 查(或连接装置图 或连接装置图 仔细观察本实验用 的微波元件的外形, 的微波元件的外形 结果并注意其使用 方法。 方法。
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谢 谢
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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衰减器用来改变 测量系统中的功 率电平,并可做为 负载与信号源之 间的去耦元件。
图1-3
谐振式频率计是用来测量信号 频率的一种微波元件,它由传输 波导与谐振腔构成。
吸收式衰减器
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实验原理 实验原理 3. 反射速调管振荡器
(1)反射速调管的结构和使用 (2)反射速调管的调制方式 （a）幅度调制 （b）频率调制
图1-2 十字形 定向耦合器
(1)隔离器
不可逆衰减器，微波信号正 向通过它时衰减量很小，而 反想通过它时衰减量很大， 大20~40dB,两个方向的衰减 量之比称为隔离度。
(5)微波检波 二极管与 晶体检波器 (4)谐振式 频率计 a微波检波二极 管 b晶体检波器
(3)衰减器
图 1-4 谐 振 式 频 率 计