微波技术实验指导书

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1、微波技术实验指导书10实验一微波测量系统的了解与使用实验性质：验证性实验级别：选做开课单位：信息与通信工程学院学时：2学时一、实验目的：1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。2．学会测量设备的使用。二、实验器材：1．3厘米固态信号源2．隔离器3．可变衰减器4．测量线5．选频放大器6．各种微波器件三、实验内容：1．了解微波测试系统2.学习使用测量线四、基本原理：图1.1微波测试系统组成1．信号源信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可

2、分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。102．选频放大器当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。3．测量线3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的

3、移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。4．可变衰减器为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。五

4、、实验步骤：1．了解微波测试系统1．1观看如图装置的的微波测试系统。1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。2．1按图检查本实验仪器及装置。2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。2．4调节衰减器，观察指示器的变化。2．5调节滑动架，观察指

5、示器的变化。六、预习与思考：总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。10实验二驻波系数的测量实验性质：综合性实验级别：必做开课单位：信息与通信工程学院学时：2学时一、实验目的：1．理解测量大、中电压驻波比的原理和常用方法。2．掌握用直接法测量小驻波比的方法。二、实验器材：1．3厘米固态信号源2．隔离器3．可变衰减器4．测量线5．选频放大器6．各种微波器件三、实验内容：测量无耗小驻波比微波元件的电压驻波比。四、基本原理：图2.1直接法测电压驻波比方框图微波元件的电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为

6、（2.1）1．直接法该方法适用于测量中小电压驻波比。当驻波系数不大于6时，可直接沿测量线测量驻波最大点和最小点的场强得到，故称为直接法。直接法测电压10驻波比方框图如图2.1所示。被测器件接在测量线的终端，这时测量线中电场的纵向分布如图2.2所示。图2.2测量线电场分布图当测量线的探针沿纵向移动时，波腹点和节点指示电表读数分别为Umax和Umin。晶体二极管为平方律检波时，则有：（2．2）当驻波比1.05<<1.5时，Umax和Umin相差不大，且波腹和波节平坦，难以准确测定。为了提高测量精度，可移动探针测出几个波腹和波节的数据

7、，然后取平均值。（2.3）当驻波比1.5<<6时可直接读出场强最大值和最小值。表2。1波腹波节处的电压值12345UmaxUmin六、预习与思考：1．复习均匀传输线理论，了解传输线上电压电流的分布情况2．熟悉各实验步骤，以加快测量速度。3．驻波的节点与腹点如何选取？实验三阻抗的测量实验性质：综合性实验级别：必做开课单位：信息与通信工程学院学时：2学时一、实验目的：1．掌握用测量线测量阻抗的原理和方法。102．进一步掌握阻抗圆图的用法。二、实验器材：1．3厘米固态信号源2．隔离器3．可变衰减器4．测量线5．选频放大器6．各种微波器

8、件三、实验内容：1．调整微波测试系统2．测量阻抗四、基本原理：微波元器件或天线系统的输入阻抗是微波工程中的重要参数，因而阻抗测量也是重要内容之一，本实验学习用测量线测量单端口微波元件输入阻抗的方法。根据传输理论，传输系统中驻波分布与终端负载阻抗直接有关，表征驻波