微波：波速、相速、群速和能量传输速度的区别与联系

合集下载

微波技术

3.终端负载：检波晶体
喇叭天线
匹配负载
短路片检波器
（二）微波铁磁共振实验
实验目的
1. 掌握各微波器件的功能及其调节方法 2. 铁磁共振的测量原理，通过观测铁磁共振现象认识磁共振的一般特性。 3、通过观察YIG多晶小球的铁磁共振信号，确定共振磁场，根据微波频率计算单晶样品的g因子和旋磁比。
近代物理实验专题讲座 2003.8
2. TE10 波（主波）的电磁场结构
0 a x j ( t z ) sin( )e Ey j a
Ex Ez 0
x j ( t z ) H x j sin( )e a x j ( t z ) H z cos( )e a
近代物理实验专题讲座 2003.8
1.

似光性，似声性—方向性好
微波具有直线传播、显著反射、折射的特性，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，这为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。
近代物理实验专题讲座 2003.8
Hy 0
其中

2
g 1 c
g
c 2a
c f
近代物理实验专题讲座 2003.8
TE10 波中电场E只有 E 分量。其电力线将与 y x-z平面处处正交。如图所示。在x-y平面内

信号速度,相速度及群速度的区别(论稿)

信号速度，相速度及群速度的区别

胡良

深圳市宏源清实业有限公司

摘要：光子具有波粒二象性，粒子具有波粒二象性，任何孤立量子体系都具有波粒二象性关键词：信号速度，相速度，群速度

作者：总工，高工，硕士，副董事长

1信号速度的内涵

光子具有波粒二象性，粒子具有波粒二象性，任何孤立量子体系都具有波粒二象性；对于光子，粒子及孤立量子体系来说，其内禀的速度可表达为：

p E p E k f V n ∂∂=∂∂=∂∂=)/()/( ，其中，

n V ，孤立量子体系内禀的一维空间速度，或粒子内禀的一维空间速度或光子内禀的一维空间速度（光速），量纲是，[L^(1)T^(-1)]；E ，能量，量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]；p ，动量，量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]；

，约化普朗克常数（或，固有的普朗克常数），量纲是，[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]；f ，频率，量纲是，[L^(0)T^(-1)]；

k ，波数，量纲是，[L^(-1)T^(0)]。

值得一提的是，最大的信号速度是真空中的光速，这意味着超光速通信是不可能实现的。2群速度的内涵

信号速度，相速度及群速度的内涵是有所不同的；但是，在绝对的真空中，则，信号速度，相速度及群速度是不可能区分的。

群速度（与选择的参考系相关），即，波的群速度，是指波振幅外形上的变化（波包）在空间中所传递的速度。群速度可表达为：k f V g ∂∂= ，其中，g V ，群速度，量纲是，[L^(1)T^(-1)]；

有关电磁波传播中几种速度的定义及其关系的讨论

来描述（与能量传播方向垂直的单位面积上、在在
单位时间内通过的能量）讨论能速的定义时自，在
相同，例如文献【证明了在各向异性压电（３】或非压电）介质中传播的声波，准静态电场近似下，群速在
度等于能速度；文献【．】４７的作者以水波等为例，试图证明在一般情况下无耗散介质系统中的群速度等于能速度，可是或许由于他们的方法深奥或带有
２均匀绝缘介质中平面电磁波的相
群速度与实物粒子速度的一致性．尽管如此，但这其中仍有两个问题尚待深究，即从概念上应如何区别相速、群速及能速？在耗散介质中（一般地）或应如何计算这几种速度？关于后一个问题的详细讨
ＶＯ．ＯＮＯ１Ｉ２．Ｍａ．０８ｒ２０
文章编号：１７－６４（０８０ —０２ —０６２１６２０）１０７３
有关电磁波传播中几种速度的定义及其关系的讨论
文盛乐，刘健智
（湖南师范大学物理与信息科学学院，湖南长沙，１０１４０８）

第三章-微波传输线复习过程

第三章-微波传输线
第三章微波传输线
二、边界条件
1. 两种媒质界面的边界条件
n E2 E1 0 n H2 H1 Js n D2 D1 s
n B2 B1 0
2. 理想导体表面的边界条件
n E 2 0 n H 2 J s n D 2 s
n B2 0
三、交变电磁场的能量关系
对于一封闭曲面S，电磁场的能量关系满足复功率定理，即
S2 1E H n d S P Lj2W m W e
第三章微波传输线
3-3 理想导波系统的一般理论
导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无，可分为以下三种波型(或模)：
(1) 横磁波(TM波)，又称电波(E波)： (2) 横电波(TE波)，又称磁波(H波)： (3) 横电磁波(TEM波)：
第三章微波传输线
2. 群速
这些多种频率成分构成一个“波群”，又称为波的包络，其传播速度称为群速。
群速的关系式
dz vg dt
群速的定义式为
d vg d
v g d d1
2 k c 2 v1 k ck 2 v1
2
c
群速、相速和光速三者的关系为：vp vg v2
对于TEM波 vg vp v
H z 0,Ez 0
Ez 0,H z 0 Ez 0,H z 0
其中横电磁波只存在于多导体系统中，而横磁波和横电波一般存在于单导体系统中，它们是色散波。

微波技术复习题

一、填空题

1.若传输线的传播常数γ为复数，则其实部称为衰减常数，量纲为奈培/米(Np/m)或者分贝/米

(dB/m)，它主要由导体损耗和介质损耗产生的；虚部称为相位常数，量纲为弧度/米(rad/m)，它体现了微波传输线中的波动过程。

2.微波传输线中相速度是等相位面移动的速度，而群速度则代表能量移动的速度，所以相速度可以

大于光速，而群速度只能小于或等于光速，且相速度和群速度的乘积等于光速的平方或c2

3.在阻抗圆图中，上半圆的阻抗呈感性，下半圆的阻抗呈容性，单位圆上为归一化电阻零，实轴上

为归一化电抗零。

4.矩形金属波导(a>b)的主模是TE

10，圆形金属波导的主模是TE

，同轴线的主模是TEM。

5.若传输线端接容性负载(Z

L =R

+jX

，X

<0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压节点；若端

接感性负载(Z

L =R

+jX

，X

>0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压腹点。

6.阻抗圆图是由单位电压反射系数坐标系和归一化阻抗坐标系组成的，其中前者又由单位电压反射

系数的模值圆和单位电压反射系数的相角射线组成，而后者又由归一化电阻圆和归一化电抗圆组成。

7.在金属波导截止的情况下，TE模的波阻抗呈感性，此时磁储能大于(大于/小于)电储能；TM模的

波阻抗呈容性，此时电储能大于(大于/小于)磁储能。

8.微带线的主模为准TEM模，这种模式的主要特征是Hz和Ez都不为零，未加屏蔽时，其损耗包括

导体损耗，介质损耗和辐射损耗三部分。

9.特性阻抗为50Ω的均匀传输线终端接负载R

为j20Ω,50Ω,20Ω时，传输线上分别形成纯驻波，纯行波，行驻波。

能量传输速度与相速之间的关系

ｌ＝ｐｗ．＝Ｅ ×ＨＩ／Ｐ（）３
上式中所有物理量都应是实数形式的物理量．在各向同性电介质中能量速度的表示式是：
ｌ＝２ＥＸｎ）（Ｉ（／
＋ｅＥ）
（）４
（）中和ｅ是标量，别代表介质的导磁率和介电常量．个表达式不是限制在波４式分这
第３期
张映辉，：量传输速度与相速之间的关系等能
２５３
如果用到无吸收的电介质的波动问题中，们得到我
Ｈ＝（ｋ×Ｅ）ｃ１ｋ・＝０Ｗ口Ｅ）２ｕ＝Ｅｗ＝２Ｉ［＋（Ｉ）］／／，Ｅｏ，～＝（＋ｅ／，Ｈ／ ∞ ｋ１ ∞ ｋ
值而言．
对（）中的和用瞬时物理量来代替，而可把能量速度的概念推广到包括静１式从电磁场在内的普遍情况．
１能量速度与相速度
设Ｐ是实数形式的Ｐｉｔｇ矢量，）电磁场的能量密度，ｏｎｉｎＩ是ｔ Baidu Nhomakorabea
在无吸收电介质中相速度ｖ的表达式为：因此我们得到：ｕ＝∞ ｋ＝Ｉｖ＝∞Ｉｋ＝（）

群速度相速度简介

波的群速度，或简称群速，是指波的包络传播的速度。实际上就是波实际前进的速度。形象一点说，你拿电钻在一个很坚固的墙上钻洞，你会觉得电钻的钻头的螺纹在旋转时似乎以高速前进，但这只是你的错觉，因为你看到的是螺纹的“相速度”，虽然很快，但是你的电钻却很慢很慢地向墙内推进，也就是说电钻的总的向前推进的速度就是“群速度”。如果墙壁很硬，你的电钻根本就钻不进去，电钻向前推进的速度为“0”，但是你从电钻的螺纹上看却总是觉得电钻是不断钻进去的。无线电波在介质中传播时，如果该介质的介电常数ε与频率无关，波的传播速度也与频率无关，这种介质称为非色散介质；与此相反，如果介质的ε或传播速度v与频率有关，则称为色散介质。单色波传播速度的公式是从等相面的传播导出的，因此称为相速。相速度：单一频率的正弦电磁波波的等相面（例如波峰面或波谷面）在介质中传播的速度v=c/n，c为自由空间中的光速，n为介质对该频率电磁波的折射指数。群速度是才是能量传递的速度，群速度就是多个不同频率的波组成的波包移动的速度。是波包携带能量。因为单色波到目前为止是造不出来的。所以自然界的电磁波都是以群速度来传递能量。群速度不能超过光速，但是相速度可以超过光速。追问请问大大能把群速度不能超过光速，但是相速度可以超过光速的推导方法告诉我吗？回答现假设某个沿z轴方向传播的光信号由两种频率成分的单色平面波组成，两光波的振幅和振动方向相同，其在空间某点（t时刻）的光振动可分别振动为：若取△ω=（ω2-ω1）/2，△k=（k2-k1）/2， ω0=（ω2+ω1）/2，k0=（k2+k1）/2，分别表示两单色光波的圆频率、波数差、平均圆频率和平均波数，. 可见合振动是一个受△ω低频调制且平均频率为ω0的复色平面波。随着该平面波以相速度ω0/ k0向前传播，调制波也以△ω/△k的速度向前优越传播。该速度反映了光波能量度的传播速度，故称之为光波在色散介质中的群速度。并表示为vg。为示区别，常常又将相速度用vP表示。显然，当频差△ω很小时，群速度实际上就是时间圆频率对空间圆频率（波数）的导数. 由（1）式与（2）式可以看出：在色散介质中，群速度不等于相速度（dvp/dλ≠0，vg≠vp），并且在正常色散区域（dvp/dλ＞0，dn/d λ＜0），群速度小于相速度（vg＜vp）；在反常色散区域（dvp/dλ＜0，dn/d λ＞0），群速度则大于相速度（vg＞vp）。只有在无色散介质或真空中（dvp/dλ=0，dn/d λ=0），群速度才等于相速度（vg=vp）。当群速度小于相

相速度和群速度的定义

相速度和群速度是在物理学中常用的两个概念。它们在描述波动和粒子运动的过程中起到了重要的作用。相速度指的是波动中各个点的传播速度，而群速度则是波包的传播速度。

相速度是指波动中各个点的传播速度。在传播过程中，波动传递给相邻点的信息是连续的。我们可以把波动看作是一个连续媒介中的扰动传播，这个扰动会通过媒介中的分子或粒子之间的相互作用传递下去。相速度可以用波动的频率和波长来表示，即相速度=波长/周期。相速度的大小取决于媒介的性质，比如介质的密度、弹性等。群速度是指波包的传播速度。波包可以看作是由多个波长的波动叠加而成的。在自然界中，波动往往是非单色的，即由多个频率的波动组成。当这些波动叠加在一起时，就形成了波包。波包的传播速度就是群速度。群速度可以用波包的位置随时间的变化来描述，即群速度=波包位置的变化/时间的变化。群速度的大小取决于波包的频率分布。

相速度和群速度在波动的传播中起到了不同的作用。相速度描述的是波动的传播速度，它反映了波动在媒介中的传播情况。而群速度描述的是波包的传播速度，它反映了波包随时间的变化情况。在实际应用中，我们常常关注的是波包的传播速度，因为波包是我们观测到的实际波动现象。

相速度和群速度的差异也可以从波动的相位和群速度的定义中看出。相位是指波动的特定相位点随时间的变化情况。相速度可以看作是相位的传播速度。而群速度是指波包的传播速度，它反映了波包内各个频率成分的相位变化情况。

相速度和群速度是物理学中常用的两个概念。相速度描述的是波动的传播速度，而群速度描述的是波包的传播速度。它们在物理学中的应用非常广泛，对于我们理解和研究波动和粒子运动的过程起到了重要的作用。

相速度与群速度

群速度和相速度是导波理论中的重要概念，也是导波的主要参数。群速度（c g ）是指脉冲波的包络上具有某种特性(如幅值最大)的点的传播速度，它是波群的能量传播速度。通俗的说，群速度是关于一族频率相近的波的传播速度。而相速度（c p ）是波上相位固定的一点传播方向的传播速度。值得注意的是，导波以其群速度向前传播。

Lord Rayleigh 曾说过：“群速度的概念常用下面这个例子说明，即当一族波列到达一个静止水面时，波群的速度比它所包含的每一个子波的速度都要小；这些子波仿佛通过波群前进，当达到其内部极限时而消失。”

群速度和相速度的意义可以通过波的叠加引出。谐波是最简单的波，一个谐波的振动方程可以表示成式（2.1）的形式。

()t kx Acos u ω-=

（2.1）

式中： u----质点振动的位移

A----振幅

k----波数，k=2π/λ，λ为波长 ω---振动的角频率 x----波传播的位置矢量 t----时间变量

最简单的分析法是考虑两个振幅相同，频率ω1和ω2略有差异的谐波的传播问题，有

)()t x k Acos t x k Acos u 2211ωω-+-=

（2.2）

式中，k 1=ω1/c 1；k 2=ω2/c 2。通过三角变换和如下代换 △ω=ω2-ω1 △k=k 2-k 1 ωA V =1/2(ω2+ω1) k A V =1/2(k 2+k 1) c A V =ωA V /k A V

则

()t x k cos t

1kx 212Acos u

AV AV ωω-⎪⎭

⎫

⎝⎛∆-∆=

[最新]电磁波中的相速、群速、波速、光速

电磁波中的相速、群速、波速、光速电磁波中的相速、群速、波速、光速

波速，指的是波在空间中传递的速度，依照波不同特征所定义而有不同的意涵:相速度、群速度、波前速度、讯号速度。一般不特别指定时，所提的波速是指相速度。波的相速度或相位速度，或简称相速，是指波的相位在空间中传递的速度，换句话说，波的任一频率成分所具有的相位即以此速度传递。可以挑选波的任一特定相位来观察(例如波峰)，则此处会以相速度前行。相速度可借由波的频率f与波长λ，或者是角频率ω与波数k的关系式表示:注意到波的相速度不必然与波的群速度相同;群速度代表的是"振幅变化"(或说波包)的传递速度。电磁辐射的相速度可能在一些特定情况下(例如:出现异常色散的情形)超过真空中光速，但这不表示任何超光速的信息或者是能量移转。物理学家阿诺索末菲与里昂布里于因

(Léon Brillouin)对此皆有理论性描述。波的群速度，或简称群速，是指波幅度外形上的变化(称为波的"调制"或"波包")，其在空间中所传递的速度。想象一下我们将一块石头投入一个平静的池塘中激起一个波浪，随即变成一个中心平静呈环形扩展的波环。这个正在扩展的波环为一组由不同传播速度的独立子波组成。波长较长的子波传播速度较快并消失在整组波的前缘。波长较短传播较慢的波随着整组波内缘的推进而消失。群速度常被认为是能量或信息顺着波动传播的速度。多数情况下这是正确的，也因此群速度可被视为波形所带有的信号速度。然而，如果波行经过吸收性介质(absorptivemedium)，这种情况就不一定成立。举例而言，可以设计实验将雷射光脉冲送过特殊准备的物质，使得其群速度大大地超过真空中光速。然而信号速度总是低于或等于光速，因此超光速通信是不可能。此外也可以将群速度减少到零，将脉冲停住，或者是得到负值的群速度，因为脉冲是以相反方向行进。群速和相速的物理意义及其应用相速度是光的等相位面传播的速度，也就是相同震动形式的传播速度。在单色光中和复色光中就是光的传播速度。群速度只是在复色光中用，单色光没有群速度。群速度可以理解为多个频率的光相互影响和形成的一个周期性的复杂震动。其相速度是这个周期中某一个震动形式相同的位置的传播速度，但是群速度就是整个这个周期传播的速度，在无色散介质中，群速等于相速度，其群速度跟相速度同方向同大小，但是在有色散介质中，应为色散会把复色波分开，这个时候群速度和相速度的大小就不一样了，这样才有的光传的快，有的慢，这样不同颜色的光就被分开了!

微波技术基础导波的分类及各类导波的特性

这时 k ， p g c ，g 。
导行波的传播特性与均匀平面波相同，是TEM波。
➢ kc2 0
由k与kc的不同关系，这种导行波又可分为以下三种状态：
① k 2 kc2
群速度
波导波长
2 k 2 kc2 0
k 2 kc2 k
相位速度
TM11
1.Ez=0，Hz≠0的波称为横电波(TE波)或磁波(H波)。 2.Ez≠0，Hz=0的波称为横磁波(TM波)或电波(E波)。 3.Ez≠0，Hz ≠ 0的波称为混合波(EH波或HE波)。
前两种波，TE波和TM波可以独立存在于金属柱面波导、圆柱介质波导和无限宽的平板介质波导中。
后一种波(EH波或HE波)则存在于一般开波导和非均匀波导(如波导横截面尺寸变化，波导填充的介质不均匀等)中，这是由于单独的TE波或TM波不能满足复杂的边界条件，必须二者线性叠加方能有合适的解之故。

fc

kc
2
c

2
kc
临界（截止）角频率临界（截止）频率临界（截止）波长
③ k 2 kc2 2 k 2 kc2 0
j kc2 k 2
Z (z) Z1ez Z2ez
这时场的振幅沿z方向呈指数变化而相位不变，它不再
是行波而是衰减场。式中第一项代表沿+z方向衰减的，第

(完整word版)微波技术基础第二章课后答案杨雪霞汇总

2-1 波导为什么不能传输TEM 波？

答：一个波导系统若能传输TEM 波型，则在该系统中必须能够存在静电荷静电核或恒定电流，而在单导体所构成的空心金属波导馆内，不可能存在静电荷或恒定电流，因此也不可能传输TEM 波型。

2-2 什么叫波型？有哪几种波型？

答：波型是指每一种能够单独地在规则波导中存在的电磁场的一种分布状态。根据场的横向分量与纵向分量之间的关系式划分波型，主要有三种：

TEM 波（0z E =，0z H =），TE 波(0z E =,0z H ≠),TM 波（0z E ≠，0z H =） 2-3 何谓TEM 波，TE 波和TM 波？其波阻抗和自由空间波阻抗有什么关系？

答：0z E =，0z H =的为TEM 波；0z E =,0z H ≠为TE 波；0z E ≠，0z H =为TM 波。 TE 波阻抗：

x TE y E wu

Z H ηβ

==>

TM 波阻抗：

x TM y E Z H w βηε=

== 其中η为TEM 波在无限答煤质中的波阻抗。

2-4 试将关系式y z x H H jw E y z ε∂∂-=∂∂，推导为1()z

x y H E j H jw y

βε∂=+∂。解：由y H 的场分量关系式0j z

y H H e

β-=（0H 与z 无关）得：

y y H j H z

β∂=-∂

利用关系式y z x H H jw E y z

ε∂∂-=∂∂可推出： 11()()y z z

x y H H H E j H jw y z jw y

βεε∂∂∂=

+=+∂∂∂ 2-5 波导的传输特性是指哪些参量？

微波技术与天线题库

简答：简答：

1、什么是TE 波，波，TM TM 波和TEM 波。在同轴线当中通常传播哪种波，在

金属波导中通常传输哪种波？金属波导中通常传输哪种波？

2、反射系数、电压驻波比（反射系数、电压驻波比（VSWR VSWR VSWR）的概念，并写出它们两者间的关系）的概念，并写出它们两者间的关系

式？式？

3、散射矩阵úû

ùê

ëé=22211211S S S S S 中，各参数的意义是什么？中，各参数的意义是什么？ 4、什么是微波的相速和群速？在同轴线中，相速与群速一致吗？金属

波导中，相速与群速一致吗？波导中，相速与群速一致吗？

5、画一张Smith 圆图的草图，要求：圆图的草图，要求：

（1）说明圆图的横、纵坐标的含义；）说明圆图的横、纵坐标的含义；

（2）在图中标注短路点、开路点和匹配点的位置；）在图中标注短路点、开路点和匹配点的位置；

（3）标注纯电阻线（）标注纯电阻线（x=0x=0x=0））、纯电抗圆（、纯电抗圆（r=0r=0r=0）的位置。）的位置。）的位置。

6、均匀传输线、均匀传输线? ?

7、什么是插入损耗？写出无耗传输线上的插入损耗与电压反射系数的关系式。什么是回波损耗系式。什么是回波损耗??无耗传输线上的回波损耗与电压反射系数的关系是什么是什么? ?

8、什么是负载匹配？什么是源匹配？什么是共轭匹配？、什么是负载匹配？什么是源匹配？什么是共轭匹配？

9、试说明为什么在金属波导内不能传播TEM 波？波？

10、电磁波波长、频率及波速的关系？微波在自由空间中传播的速度？、电磁波波长、频率及波速的关系？微波在自由空间中传播的速度？

波的群速与能量的传播速度

Ｒｅ（］２￣ｌ－
－
（：．２．＋）＝＋一＋
．一＋）＝
至不再成立，因此研究频率ｍ远离ｍ的区域，为且简单起觅，为媒质的耗散或阻尼忽略不计，：认则
，
（１一ｃｓ）：。 Ⅱ
一ｌ＋—
８＝１＋
（０Ｍ
２
２
ＣＯＳ
８＋ｊ
现在计算媒质中单位体积内的能量．取包含ｎ和ｎ＋１间长为ｎ的一节振子链，中具有动能和之其
势能．个周期内的平均动能为一
其中：＝Ｎｍ１；ａｑ／ｎ一单位体积内包含的振动电
由此可推出在一般情形下，ｎ随ｆ复杂的变化ｎ和ｉｔ）关系．总起来说在频率ｍ。七，ｎｎ或出现一尖锐的最大值．频率在ｆｌｕ＊附近出现了非正常色散区．由于色散关系的复杂性．群速度的性质变得非常复杂．甚
＋
Ｌ
一
』
∞
Ⅱ妇
一 ■ 乎
忽略媒质的磁性．ｌ则媒质的复折射率取，，
Ｈ＝＝＋
— ２譬＝
枷２ｉ２ｓｎａｋ

微波工程基础第6章

中国科学院电子学研究所 Institute of Electronics, Chinese Academy of Science
第六章快波与慢波
快波：快波：波的相速大于媒质中的光速
k 2 > kc2 → β 2 = k 2 − kc2 > 0, β < k → υ p = ω / β > c / ε r µ r ,υ g < c / ε r µ r , λg > λ0 / ε r µ r
第六章快波与慢波 § 6.2 周期系统
空间谐波由正交性原理有
2π z p
∫
慢波：慢波：波的相速小于媒质中的光速
kc2 < 0, β = k 2 − kc2 > k ,
υ p = ω / β < c / ε r µr , λ g = 2π / β < λ0 / ε r µr
中国科学院电子学研究所 Institute of Electronics, Chinese Academy of Science
第六章快波与慢波 § 6.1 慢波
慢波特性基本参量 1. 色散特性慢波υ 的关系: 慢波υp与υg的关系
1
色散表征
dβ d ω 1 ω dυ p = = ) = (1 − • υ g dω dω υ p υ p υ p dω υp ω dυ p = 1− • (6.4) υg υ p dω dυ p ≈ 0 →弱色散必须相速接近群速 υp≈υg 则意味着 dω

微波基本参数的测量—原理

微波基本参数的测量

一、实验目的

1、了解各种微波器件；

2、了解微波工作状态及传输特性；

3、了解微波传输线场型特性；

4、熟悉驻波、衰减、波长（频率）和功率的测量；

5、学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。

二、实验原理

微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。要对这些参数进行测量，首先要了解电磁波在规则波导内传播的特点，各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法，其次是要掌握一些微波测量的基本技术。１、导行波的概念：

由传输线所引导的，能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。导行波的电场E 或磁场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。导行波可分成以下三种类型： (A) 横电磁波（TEM 波）：

TEM 波的特征是：电场E 和磁场H 均无纵向分量，亦即： 0=Z E ,0=Z H 。电场E 和磁场H ，都是纯横向的。TEM 波沿传输方向的分量为零。所以，这种波是无法在波导中传播的。 (B) 横电波（TE 波）：

TE 波即是横电波或称为“磁波”（H 波），其特征是0=Z E ,而0≠Z H 。亦即：电场E 是纯横向的，而磁场H 则具有纵向分量。 (C) 横磁波（TM 波）：

TM 波即是横磁波或称为“电波”(E 波)，其特征是0=Z H ，而0≠Z E 。亦即：磁场H 是纯横向的，而电场E 则具有纵向分量。

TE 波和TM 波均为“色散波”。矩形波导中，既能传输mm T E 波，又能传输mm T M 波（其中m 代表电场或磁场在x 方向半周变化的次数，n 代表电场或磁场在y 方向半周变化的次数)。２、波导管：