《微波技术与天线》(09版)

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1、《微波技术与天线》《微波技术与天线》实验指导书廖欣编信息与通信学院电子科学与技术教研室2009年3月目录实验守则2实验一、导行电磁波的观测和驻波比测量4实验二、二端口微波网络散射参数的测量和阻抗匹配*11实验三、天线增益的测量14注：*为综合性实验1实验守则一、《微波技术与天线》的实验目的《微波技术与天线》实验是学习微波、天线理论与技术的重要环节之一，通过实验，学习微波常用参量和天线基本参量的测量方法和技能；加深对微波和天线理论的理解，以培养分析、解决实际问题的能力；学会微波和天线测量中常用仪器和元件

2、（如微波信号源、测量线、各种微波元件和天线）及有关检波指示电路等调节与使用，进一步学习并提高基本实验技术（正确的操作和观察、数据处理、绘制曲线、实验报告的书写等）；培养科学的工作态度和严密、严格以及实事求是的工作作风。二、微波实验各个环节的要求１．预习预习是实验的一个重要环节，在每次实验之前，必须认真阅读实验实验指导书及教材中的有关内容，明确实验目的、要求、内容和原理；在此基础上做好实验前必要的准备工作，写好预习报告（即实验报告内容中①、②），做好实验前准备工作（如画好实验记录表格，计划好实验步骤等）

3、。未预习者不得上机操作。2．实验实验开始时要注意正确连接线路，并经实验指导老师检查后方可开始实验。实验过程中要集中精力，要胆大心细。坚持科学态度，发现数据不合理时，应及时分析原因，必要时重测，切不可擅自修改数据。实验完毕，将原始数据交指导老师检查，经允许后方可拆除系统。3．实验报告实验报告的一般内容为：①目的要求；②原理简述、线路（或方框图），包含主要仪器的型号、规格等；③数据处理，包括原始数据、运算结果与误差分析，数据应尽可能整理成表格形式；④曲线图；⑤问题讨论、心得体会及建议等。24．人身安全实验

4、中有些电子仪器带有高压，因此必须注意下列事项：①实验者双手要保持干燥，鞋子要有一定绝缘性能；②不要用手（或身体其它部位）触及带电部分；③不准擅自打开机壳或盖板；④一旦发生事故，要立即切断电源，采取应急措施并及时报告。5．仪器设备微波仪器设备和元器件价格昂贵，在使用中要多加爱护。①使用仪器前必须了解其规格、量程和操作规程，不熟悉其性能和使用方法时，不准使用。注意：不得随便玩弄和扳动仪表上的各种开关。②挪动元器件时要轻拿轻放，不要用手接触其内表面。在调节可调元、部件（如波长计、测量线、可变衰减器等）和连接

5、测试系统时，要平稳可靠，切不可强扭硬拧。③仪器工作时必须有人在场。实验中随时（尤其是开机时）要注意各种仪表上的指示器及其易损部分有无异常现象，一旦发现应立即切断电源，保持现场并迅速报告。凡由于违反操作规则损坏元器件者，该项实验成绩为不及格，并按规定赔偿经济损失。6．注意维护实验场地的清洁实验结束后，协同搞好卫生方可离开实验室。3实验一、导行电磁波的观测和驻波比测量一、实验目的1．熟悉波导测量线的使用方法；2．观测矩形波导终端三种状态（短路、接任意负载、匹配）时，TE10波的电场分量沿轴向上的分布；3.

6、掌握用直接法、等指示度法进行中、小驻波比的测量。二、实验原理1．传输线中的三种状态对于均匀无耗传输线，其工作状态分为三种：行波、驻波状态和行驻波状态。对于波导系统，其电场的基本解为V0−jβz−jβzE=e=Eerrmrln(b/a)（1）当终端接短路负载时，导行波在终端全反射——纯驻波状态。+−π−jβzπ+jβzE=E+E=Esin(x)e−Esin(x)eyyyy0y0aaa在x=处2−jβz+jβzE=E(e+e)=−2Esinβzyy0y0其模值为：E=2Esinβzyy0最大值和最小值分别

7、为：E=2Eyy0maxE=0ymin（2）当终端接任意负载时，导行波在终端部分被反射——行驻波状态。π−jβz'πjβzE=Esin(x)e+Esin(x)eyy0y0aaa在x=处24−jβz'+jβz−jβz'−jβz'−jβz'−jβzE=Ee+Ee)=(Ee−Ee)+(Ee+Ee)yy0y0y0y0y0y0'−jβz'=(E−E)e+2Ecosβzy0y0y0由此可见，与同轴系统一样，行驻波由一行波与一驻波合成而得。其模值为：(')22'2Ey=Ey+Eycosβz+(Ey−Ey)sinβz

8、0000其最大值和最小值分别为：'E=E+Eyy0y0max'E=E−Eyy0y0min（3）当终端接匹配负载时，导行波仅有入射波而无反射波——行波状态。−jβzE=Eeyy0其模值为：E=Eyy0由上述理论分析可知，在测量线的终端分别接上短路器、任意负载和匹配负载时，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．测量线的原理和使用（1）测量线的工作原理测量线由探针、谐振活塞、开槽波导（或开槽传输线段）和读数装