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微波技术实验指导书

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：

了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。

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：

了解微波测试系统

学习使用测量线

四、基本原理：

图1.1微波测试系统组成

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。

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。

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。

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、实验步骤：

了解微波测试系统

观看如图装置的的微波测试系统。

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。

按图检查本实验仪器及装置。

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。

调节信号源频率，观察指示器的变化。

调节衰减器，观察指示器的变化。

调节滑动架，观察指示器的变化。

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。

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：

理解测量大、中电压驻波比的原理和常用方法。

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

? ? E E

max min

直接法

（2.1）

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：

??U /U

max min

（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，然后取平均值。

Umax1Umin1U

U

max1

U

min1

U

U

max2

???U

???U

maxn

min2

minn

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

1

1

2

3

4

5

Umax

Umin

六、预习与思考：

复习均匀传输线理论，了解传输线上电压电流的分布情况

熟悉各实验步骤，以加快测量速度。

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