三厘米微波测量解读
H83厘米波导测量线
微波波长的测量
测定波导波长相当于测定参考面位置。 理论上，根据波峰与波峰或波谷与波谷的 位置，就可求得。 实际测试中，由于驻波最小点附近电压变 化一般比最大点附近尖锐，另外，最小点 位置受探针电纳影响较小，所以选谷谷距 离来计算波长为宜
测量波长的两种具体方法： (1)测量线终端接短路板，移动探针，找到 相邻的3个驻波节点位置的刻度，以此计算 微波波长。 (2)测量线终端接可调短路器，将测量线探 针置于某驻波节点位置，用交叉读数法确 定此时短路活塞位置l，固定探针，移动短 路器活塞直至探针再次指示最小值，记录 活塞位置l’，计算波长。
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三厘米波导测量线介绍
测量线介绍
波导测量线是众多微波测试系统中不可缺 少的部分，利用测量线，可以方便的检测 微波的工作波长、频率等特性参数。 本次实验用到的三厘米波导测量线是用于 探测在三厘米波段的波导中驻波分布情况 的仪器。
主要技术指标
(1)工作频率范围：8.2-12.4GHz (2)合成电压驻波系数：小于等于1.03 (3)探针插入波导最大深度：2mm (4)探头行程：95mm (5)波导口尺寸：22.86mm×10.16mm
= S 2 πd 1 + sin ( ) 为 S = λ g 补充：此方法避免了探针误差和晶体检波器的 偏差。但需要注意的是，测量时要尽量靠近测 量线输出端口，以免波导衰减产生测量误差。
功率衰减法
首先，在“常用测量系统方框图”中的可变衰 减部分添加精密衰减器，构成测量框图； 精密衰减器置于“零”衰减刻度，将探针调到 一驻波波节点，调节可变衰减器使电表指示在 80刻度附近，并记下指示值l； 再把测量线调到波腹点，通过精密衰减器增加 衰减量，使电表恢复到值l，将此时精密衰减器 刻度换算为分贝值A A / 20 10 S = 计算出。 驻波系数即可按公式：
北京大华无线电仪器厂 DH1121C 型三厘米固态信号源 说明书
ＤＨ1121C型三厘米固态信号源 使用说明书北京大华无线电仪器厂目 录1概述2 主要技术特性3方框图及工作原理4仪器的面板及功能5仪器的具体操作步骤6故障现象及检查7成套性8质量保证1.概述DH1121C型 三厘米微波信号源由振荡器、可变衰减器、调制器、驱动电路及电源电路组成。
该信号源可在等幅波、窄带扫频、内方波调制方式下工作，并具有外调制功能。
在教学方式下，可实时显示体效应管的工作电压和电流关系。
仪器输出功率大，以数字形式直接显示工作频率，性能稳定可靠，可广泛应用于教学实验，科学研究及生产实践。
图 一：仪 器 的 外 形2 主要技术特性：2.1频率范围：8.6～9.6GHz2.2频率漂移：仪器预热30分钟后，≯±5×10-4／15min;(等幅波)2.3影响误差：当电源电压变化220Ｖ±10％时,频率变化 ≯±5×10-4; 2.4频率显示误差：±40MHz2.5输出功率：＞20mW2.6衰减调节范围：＞20dB，2.7工作状态及参数2.7.1等幅波2.7.2内方波调制： 重复频率:1000Hz； 精度±15％，不对称度：±20％;2.7.3外调制a) 极性: 正或负b) 幅度：(5～40V)Ｐ－Ｐc) 宽度：0.2～3μSd) 频率：300～3000Hz2.7.4窄带扫频：扫频宽度不小于50 MHz，连续可调。
2.8 RF输出接口： N型50Ω同轴接头座2.9 扫描输出：BNC型接头座，锯齿波输出，幅度1～10V2.10 电源电压 220V±10％ 50Hz 50VA2.11 连续工作时间：8h2.12 平均无故障时间：MTBF≥1000h2.13 环境条件：符合按电子测量仪器环境试验总纲（GB6587.1-86）第 二组标准的规定2.14 仪器体积：425×410×160（毫米）2.15 仪器重量：约12公斤3.方框图及工作原理3.1 方框图图二整 机 方 框 图3．2工作原理整机方框图见图二，其主要部件的简单工作原理及特点如下：3.2.1 振荡器：仪器采用工作于TEM模的二分之一波长同轴腔作为体效应管的谐振腔体。
微波测量实验报告
微波测量实验报告一、实验背景微波测量是指利用微波技术对被测物体进行测量的一种方法。
微波是一种电磁波，其频率范围在300MHZ至300GHz之间。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域。
本实验旨在通过对微波信号的发射、传播和接收进行实验，了解微波测量的基本原理和方法。
二、实验原理微波测量实验主要依赖于微波发射器和接收器的配合。
首先，发射器通过产生一个特定频率和幅度的微波信号，将信号输入到一个导波器（如开放式传输线）中。
信号在导波器中通过传播，并且可以根据特定的设计进行传播路径的调整。
接收器用来接收由被测物体反射或传播过来的微波信号，通过对信号进行处理，可以得到关于被测物体的信息。
在微波测量中，由于微波的特殊性质，测距、测速和测向等参数可以通过对微波信号的相位、频率和幅度进行分析来实现。
例如，利用多普勒频移原理，可以通过测量微波信号的频率变化来计算目标物体的速度；利用相位差原理，可以通过测量微波信号的相位差来计算目标物体的位置。
三、实验设备和材料1.微波发射器：用来产生微波信号的设备；2.导波器：用来传输微波信号的导向装置；3.微波接收器：用来接收被测物体反射或传播过来的微波信号并进行参数分析的设备；4.被测物体：用来反射或传播微波信号的物体。
四、实验步骤1.连接微波发射器和接收器，并对其进行相位校准；2.将被测物体放置在适当位置，调整微波接收器的位置和角度，以便接收到反射或传播过的微波信号；3.运行微波发射器和接收器，记录并分析接收到的微波信号的相位、频率和幅度等参数；4.根据参数分析的结果，计算并得出被测物体的测量结果。
五、实验结果与分析在实验中，我们成功地利用微波发射器和接收器对一块金属板进行了微波测量。
通过对接收到的微波信号的相位、频率和幅度进行实验结果的分析，我们得出了金属板的尺寸和位置等测量结果。
六、实验总结通过本实验，我们了解了微波测量的基本原理和方法。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域，具有重要的实际应用价值。
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：波导管是引导微波电磁波能量沿一定方向传播的微波传输系统，有同轴线波导管和微带等，波导的功率容量大，损耗小。
常见的波导管有矩形波导和圆波导，本实验用矩形波导。
矩形波导的宽边定为x 方向，内尺寸用a 表示。
窄边定为y 方向，内尺寸用b 表示。
10TE 波以圆频率ω自波导管开口沿着z 方向传播。
在忽略损耗，且管内充满均匀介质（空气）下，波导管内电磁场的各分量可由麦克斯韦方程组以及边界条件得到：()sin()j t z o y x E je ωβωμππα-=-， ()sin()j t z o x xH j e ωβμαππα-=()cos()j t z z x H e ωβπα-=， x y z E E E ==，2gπβλ=其中，位相常数g λ=，波导波长cf λ=。
实验三 微波测量线的使用
实验三微波测量线的使用李洋晶 00748006 实验仪器：DH406A0型三厘米微波参数测量系统。
实验目的：了解3cm微波参数测量实验系统，学会正确调整和使用测量线；掌握使用谐振式频率计（波长表）测量频率的方法；掌握波导波长测量方法；掌握直接法测量驻波比。
一、使用谐振式频率计（波长表）测量信号频率实验装置：测量系统结构框图实验内容：1)关闭所有电源开关，按上图一所示的框图连接微波实验系统。
2)打开所有电源开关之前，将可变衰减器调到最大衰减,以免开机后选频放大器指针超出量程，使表头产生机械损坏。
3)打开选频放大器电源，“频率”选择开关选择“1kHz”（500Hz-1100Hz）或者“宽带”（400Hz－10kHz）（为减少干扰和噪声对系统的影响，建议尽量选择建议选择窄带方式“1kHz”）。
“量程”开关置于“×10”位置，“增益”放在较小位置，“输入电压”细调放至中间位置，“输入电压”步进开关置于较大位置。
并检查此时在没有输入信号的情况下指示是否为零。
4)打开微波信号源电源，选择“方波”（频率1kHz）调制，缓慢调节“频率”到一个合适的值（表头显示频率与真实频率的误差，大约在40MHz以内）。
预热15分钟左右，以使输出频率更稳定。
5)调节可变衰减器，左右移动波导测量线探针位置，适当调整增益等，使选频放大器指示值在表头中间偏右的位置。
6)慢慢旋动频率计（波长表）在10GHz附近转动。
当转动到选频放大器的输出幅度明显降低，在降低到最低的频率时，就是所测信号源的频率。
读出此时波长表上的读数，再从频率与刻度对照表上查出此时对应的频率。
由于频率计的测量精度是小于0.3%，所以这种测量的精度是很高的。
7)最后，在读完数后调节频率计（波长表）使其失谐，以免影响后面的实验内容。
二、使用3cm测量线测量波导波长λg1.实验装置：与上面的相同。
2.实验步骤：1)～4）与上面的1）～4）完全相同。
5)调节可变衰减器，左右移动波导测量线探针位置，适当调整增益等，使选频放大器有合理指示值。
微波的技术实验指导书(二)
实验一三厘米波导测量系统一、系统结构框图图1-1 三厘米波导测量系统备注：三厘米隔离器用在精密测量中，而在一般测量中可以不加，因为在YM1123中有一个隔离器。
本章后续的六个实验均是基于该结构展开的，下面将对结构中的仪器进行一一介绍。
二、仪器、器件介绍本套系统主要用于测量微波在波导中传输时的一些基本参数，如波导波长、反射系数、阻抗及功率等。
主要用到的仪器为：YM1123微波信号发生器、波导测量线、小功率计、频率计、选频放大器、波导功率探头以及各种波导元件。
下面分别进行介绍：（一）YM1123微波信号发生器YM1123微波信号发生器是一款固态信号源，主要基于某些半导体材料（如砷化镓）的体效应来实现振荡的，具有功率大、稳定可靠等特性。
整体结构由高频部分、调制器部分、功率显示部分（对100uW的功率作相对指示）、频率显示部分及衰减显示部分、工作状态控制部分、电源部分六大件组成，其中高频部分负责产生7.5GH z～12.4GHz的微波信号，调制部分负责产生一系列脉冲信号，采用PIN调制器来实现微波信号的脉冲幅度调制。
其面板调节控制机构如下所示：1. 面板调节控制机构（1）电源开关位置。
（2）工作状态开关：按移动键可改变工作状态，指示灯也相应改变。
工作状态有：等幅（=，用于测量校准衰减器在100uW时0dB定标）、内调制（分方波和脉冲两种）、外调制（外输入脉冲信号，具有极性变换功能）及外整步。
（3）“调谐”旋钮调节可改变输出频率。
（4）“调零”旋钮调节可改变电表电气调零。
（5）“衰减调节”旋钮可控制输出功率大小。
反时针调节，信号输出增大，衰减显示减小；顺时针调节，信号输出减小，衰减显示增大。
（6）“衰减调零”为100uW基准0dB校准。
（7）“×1、×10”开关：调制信号重复频率开关。
（8）“重复频率”旋钮调节可改变调制信号重复频率。
（9）“脉宽”旋钮调节可改变调制信号脉冲宽度。
（10）“延迟”旋钮调节可改变调制信号脉冲延迟时间。
微波测量实验报告
《微波测量实验报告》指导老师：**专业：班级：学号：姓名：实验一微波测试系统的认识与调试一、实验目的1. 了解微波测试系统。
2. 三厘米波导系统的安装与调试。
二、实验原理1. 微波测试系统微波测试系统常用的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（二厘米波段以下）；波导系统（常用矩形波导）损耗低、功率容量大，一般用在较高频段（厘米波段直至毫米波段）。
微波测试系统通常由三部分组成，如图 1 － 1 （ a ）所示。
图 1 － 1 微波测试系统（1）等效电源部分（即发送端）这部分包括微波信号源，隔离器，功率、频率监视单元。
信号源是微波测试系统的心脏。
测量技术要求具有足够功率电平和一定频率的微波信号，同时要求一定的功率和频率稳定度。
功率和频率监视单元是由定向耦合器取出一小部分微波能量，经过检测指示来观察源的稳定情况，以便及时调整。
为了减小负载对信号源的影响，电路中采用了隔离器。
（ 2 ）测量装置部分（即测量电路）包括测量线、调配元件、待测元件、辅助器件（如短路器、匹配负载等），以及电磁能量检测器（如晶体检波架、功率计探头等）。
（ 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，如直流电流表、测量放大器、功率计、示波器、数字频率计等。
当对微波信号的功率和频率稳定度要求不太高时，测量系统可简化如图 1 － 1 （ b ）所示，微波信号源直接与测量装置连接，其工作频率可由波长计测得。
2. 微波信号源通常，微波信号源有电真空和固态的两种。
3. 测量指示器常用指示器有指示等幅波的直流微安表、光点检流计、微瓦功率计，有指示调制波的测量放大器、选频放大器。
此外，还可用示波器、数字电压表等作指示器。
实验室常用测量放大器和选频放大器作指示器，因为这类仪表灵敏度高，能对微弱信号进行宽带或选频放大，接在测量线、晶体检波器、热敏电阻架及其它测试设备的输出端可进行各类测量。
三、实验内容和步骤了解微波测试系统：1. 观看按图 1 － 1 （ a ）装置的微波测试系统。
微波技术基础实验指导书
微波技术基础实验指导书电子信息工程学院微波技术基础实验课程组编2013.02实验一 微波测量系统的认识与调试一、实验目的与要求应用所学微波技术的有关理论知识，理解微波测量系统的工作原理，掌握调整和使用微波信号源的方法，学会使用微波测量系统测量微波信号电场的振幅。
了解有关微波仪器仪表，微波元器件的结构、原理和使用方法。
二、实验内容1．掌握下列仪器仪表的工作原理和使用方法三厘米标准信号发生器（YM1123）、三厘米波导测量线（TC26）、选频放大器（YM3892）。
2．了解下列微波元器件的原理、结构和使用方法波导同轴转换器（BD20-9）、E-H 面阻抗双路调配器（BD20-8）、测量线（TC26）和可变短路器（BD20-6）等。
三、实验原理本实验的微波测试系统的组成框图如图一所示图 1它主要由微波信号源、波导同轴转换器、E-H 面阻抗双路调配器、测量线和选频放大器主要部分组成。
下面分别叙述各部分的功能和工作原理，其它一些微波元器件我们将在以后的实验中一一介绍。
1．微波信号源（YM1123）1.1基本功能1.1.1提供频率在7.5～12.5GHz 范围连续可调的微波信号。
1.1.2该信号源可提供“等幅”的微波信号，也可工作在“脉冲”调制状态。
本系统实验中指示器为选频放大器时，信号源工作在1KHz “”方波调制输出方式。
信号源波导同轴转换器 单螺钉调配器 功率探头数字功率计 微波频率计 E-H 面调配器魔T定向耦合器 H 面弯波导 晶体检波器 测量线 选频放大器 可变衰减器1.2工作原理1.2.1本信号源采用体效应振荡器作为微波振荡源。
体效应振荡器采用砷化镓体效应二极管作为微波振荡管。
振荡系统是一个同轴型的单回路谐振腔。
微波振荡频率的范围变化是通过调谐S型非接触抗流式活塞的位置来实现的，是由电容耦合引出的功率输出。
1.2.2本信号源采用截止式衰减器调节信号源输出功率的强弱。
截止式衰减器用截止波导组成，其电场源沿轴线方向的幅度是按指数规律衰减。
实验5微波的传输特性和基本参数测量
实验五微波的传输特性和基本测量0 前言在微波测量技术中,微波测量的主要内容是频率、驻波比、功率等基本参数。
在微波工程设计中，多数情况下由于边界条件的复杂性，理论分析往往只能获得近似解，最终要通过微波测量来解决，因此，掌握微波测量技术对今后实际科研工作是非常有用的。
1 实验目的(1)初步了解微波测量系统，了解微波器件的使用和特性。
(2)了解微波测量技术，微波的传输特性。
(3)熟悉测量微波的基本参数：频率、驻波比。
(4)了解微波波导波长以及自由空间波长之间的关系。
2 原理2.1 频率的测定由于波长与频率满足关系λ=c/f,因此波长的测量和频率的测量是等效的。
在分米波和厘米波波段，频率的测量常采用谐振腔式波长计，而谐振腔波长计又可分两种：即是传输型谐振腔波长计和吸收型谐振腔波长计。
传输型谐振腔有两个耦合元件，一个将能量从微波系统输入谐振腔，另一个将能量从谐振腔输出到指示器。
当谐振腔调谐于待测频率时，能量传输最大，指示器的读数也最大。
吸收式波长计的谐振腔只有一个输入端与能量传输线路衔接，调谐是从能量传输线路接收端指示器读数的降低看出。
本实验所用的是吸收式波长计：如图（5—1）所示。
此波长计由传输波导与圆柱形谐振腔构成。
连接处利用长方形孔作磁耦合，螺旋测微计（读数结构）在旋转时与腔内活塞同步。
利用波长表可以测量微波信号源的频率。
当构成波长计的空腔与传输的电磁波失谐时，它既不吸收微波功率，也基本不影响电磁波的传输。
这种当谐振腔内活塞移动到一定位置，腔的体积正好使腔谐振于待测信号的频率，就有一部分电磁波耦合到腔内并损耗在腔壁上，从而使通过波导的信号减弱，即旋转波长表的测微头，当波长表与被测频率谐振时，将出现吸收峰。
反映在检波指示器上是一跌落点，此时读出波长表测微头的读数，再从波长表频率对照表上查出对应的频率。
如图（5—2）为不同谐振腔波长计的谐振曲线。
图5—１ 吸收式波长计图5—2 谐振腔波长计谐振曲线(a)为传输型谐振腔波长计谐振曲线 (b)为吸收型谐振腔波长计谐振曲线2.2 波导波长以及驻波比的测量：关于驻波比，定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比。
铁磁共振实验
一、实验简介
在微波波段，只有铁氧体对微波吸收最小。当满足一定条件时，磁性物质从微波磁场中 强烈吸收能量的现象称为铁磁共振， 它和核磁共振、 顺磁共振一样也是研究物质宏观性能和 微观结构的有效手段。它能测量微波铁氧体的许多重要参数，因此，广泛应用于微波铁氧体 器件的制造、设计，对雷达和微波技术的发展做出了重要贡献。
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铁磁共振的宏观唯象理论的解释是，认为铁磁性物质总磁矩 M 在稳恒磁场 B 的作用下， 绕 B 进行，进动角频率 B ，由于内部存在阻尼作用，M 的进动角会逐渐减小，逐渐趋 于平衡方向，即 B 的方向而被磁化。当进动频率等于外加微波磁场 Hm 的角频率 ω 0 时，M 吸 收微波磁场能量，用以克服阻尼并维持进动，此时即发生铁磁共振。 铁磁物质在 Br 0 / 处呈现共振吸收。
A 是一个常数，与谐振腔尺寸和样品大小有关。对于传输式谐振腔，在谐振腔始终调谐时，
Pout ( 0 )
2
4 Pin ( 0 ) 2 QL Qe1Qe 2
（8）
即 Pout (0 ) QL 。式中 QL 为腔的品质因数。因而可通过测量 QL 的变化来测量 ' ' ，而 QL 的 变化可以通过腔的输出功率 Pout 的变化来测量， 这就是测量 B 的基本思想。 必须注意的是， 当 B 改变时，磁导率的变化会引起谐振腔谐振频率的变化（频散效应） ，故实验时，每改变 一次 B 都要调节谐振腔（或微波发生器频率） ，使它与输入微波磁场的频率调谐，以满足式 （8）的关系，这种测量称逐点调谐，可以获得真实的共振吸收曲线，如图 2.3.2-5，此时， 对应于 B1、B2 的输出功率为
0
0 0 1
（2）
' j ' '
微波工程实验报告 1
实验一 基本微波测量系统的使用方法（一）实验目的1. 了解波导（或同轴）测量系统，熟悉基本微波元件的作用。
2. 掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。
3. 掌握用频率计测量频率的方法。
（二）实验原理1.驻波测量线探测微波传输系统中电磁场分布情况，测量反射系数，电压驻波比，阻抗（或导纳），调匹配，测量谐振腔品质因数等，使微波测量的重要工作。
测量所用基本仪器是驻波测量线。
本实验所用测量线是3cm 波导测量线。
图1-1是3厘米波导性测量线CLX-6的结构原理图。
它包括一段波导，在波导宽边的中央，开有一条平行于波导轴线的窄槽，其上装有晶体检波器，调谐腔及金属探针。
探针经窄槽插入波导内并于电场平行，其上感应一个电动势经同轴探针座送到晶体检波器，被检波后从测量放大器电表读出，当探针座沿波导移动时，放大器读数就间接表示了波导内电场大小的分布，找出电场的最大值与最小值及其位置，就能求出驻波大小及相位。
1 2 34到测量放大器 5 6 71.标尺2.探针深度调节螺母3.探针调谐机构4.检波器调谐旋钮5.探针6. 窄槽7.波导当探针插入波导时，在波导中会引入不均匀性，影响系统的工作状态，因而分析时为了方便起见，通常把探针等效成一导纳与传输线并联，如图1-2所示。
其中u G 为探针等效电导，反映探针吸收功率的大小。
u B 为探针等效电纳，表示探针在波导中产生反射的影响，当终端解任意阻抗时由于u G 的分流作用，驻波腹点和电场强度都要比真实值小，而u B 的存在将驻波腹点和节点的位置发生偏移，当测量线终端短路时，驻波节点处的输入导纳in Y →∞趋近于无穷大，驻波最大点A 及最小点in G =0的圆上。
如果探针放在驻波的波节点B 上，由于此点处的输入导纳in Y →∞，故u Y 的影响很小，驻波节点的位置不会发生偏移。
如果探针放在驻波的波腹点，由于此点处的输入导纳in Y →0，故u Y 对驻波腹点的影响就特别明显，探针呈容性电纳将使驻波腹点向负载方向偏移。
微波基本参数的测量实验报告
微波基本参数的测量【目的要求】1.学习微波的基本知识，了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用；2.了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；3.掌握驻波测量线的正确使用方法；4.掌握电压驻波系数的测量原理和方法。
【仪器用具】微波参数测试系统，包括：三厘米固态信号源，三厘米驻波测量线，选频放大器，精密衰减器，隔离器，谐振式频率计（波长表），匹配负载，晶体检波器，单螺调配器等。
【原理】微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、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，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。
从图1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图1 电磁波的分类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。
四川大学电磁场与微波技术实验
电磁场与微波技术实验任课老师：陈倩魏念东学生：笔墨东韵微波实验部分一、实验目的:1.了解波导系统的几种工作状态，掌握波导元件的使用方法。
2.掌握用驻波测量线测量波导波长的方法。
3.掌握微波频率的测量方法。
4.分析和计算波导波长及微波频率。
二、实验原理进行微波测量，首先必须正确安装与调整微波测量系统。
如图给出了实验室常用的微波测试系统。
1.测量线的调整测量线是微波系统的一种常用测量仪器，他在微博测量中用途很广，可测驻波、阻抗、相位、波长等。
测量线通常由一段开槽传输线、探头（耦合探针、探针的调谐腔体和输出指示）、传动装置三部分组成。
由于耦合探针深入传入而引入不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统工作状态。
为了减少其影响，测试前必须仔细调整测量线实验中测量线的调整一般包括探针深度调整和耦合输出匹配（即调谐探头）。
2． 晶体检波器的工作原理在微波测量系统中，送至指示器的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电流，指示器的读数是检波电流的有效值。
在测量线中，晶体检波电流与高频电压之间关系是非线性的，因此要准确测出驻波 （行波） 系数必须知道晶体检波器的检波特性曲线。
晶体二极管的电流I 与检波电压 U 的一般关系为 I=CUn式中， C 为常数， n 为检波律， U 为检波电压。
检波电压 U 与探针的耦合电场成正比。
晶体管的检波律 n 随检波电压 U 改变。
在弱信号工作（检波电流不大于10μA ）情况下，近似为平方律检波，即n=2；在大信号范围， n 近似等于1，即直线律。
测量晶体检波器校准曲线最简便的方法是将测量线输出端短路， 此时测量线上载纯驻波，其相对电压按正弦律分布， 即：max 2sin g U d U πλ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭2-2 式中，d 为离波节点的距离，Umax 为波腹点电压，λg 为传输线上波长。
因此，传输线上晶体检波电流的表达式为2sin ng d I C πλ⎡⎤⎛⎫=⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 2-3根据式（2-3）就可以用实验的方法得到图2-1所示的晶体检波器的校准曲线3． 波导波长的测量原理测量线的基本测量原理是基于无耗均匀传输线理论，当负载与测量线匹配时测量线内是行波；当负载为短路或开路时，传输线上为纯驻波，能量全部反射。
微波技术基础实验指导书
微波技术基础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：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。
2．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、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。
微波的波导传输与基本测量
波长在1毫米以下至红外线之间的电磁波称为“亚毫米波”，这是一个正在开发的波段。测量原理图如下:
三、实验内容
2.微波沿普通的双股导线传输时，会大量地向周围空间辐射，同时由于电流的趋肤效应，导线的热损耗也急剧增大，这些都使微波能量无法有效地传输，因此，一般不用双导线来传送微波。常用的微波传输线为同轴线、波导管、带状线等，本实验采用波导管传输线，以下简称波导. 波导是截面为矩形或圆形的金属管，如图1<a>所示。电磁场在金属管内传播，损耗很小。
本实验将采用两种方法对速调管的特性进行观察研究。
第一种方法是逐点描述法（即静态法），方法是逐点改变反射极电压，测量在不同反射极电压时振荡器的输出功率和振荡频率，这样就可以绘制出速调管的工作特性曲线，即 P … Ur 曲线和 f … Ur 曲线。这是一个比较精确的方法，但由于本实验所用的XFL—2A型信号源中反射极电压调节范围较窄，用这种方法只能观察到两个振荡模，因而只适用于研究最佳振荡模的特性，实验线路见图13（用虚线连接的仪器在第二种方法时才用）。在对系统调匹配，并适当调节可变衰减器使示数合适后，即可进行测量。
1、小驻波比(1.005<P <1.5) 在这种情况下，驻波波腹和波节都不尖锐，需多测几个波腹和波节的场强，求其平均值： 当检波器工作于平方率特性区时：
5.交叉读数法测波导波长
实验二 反射式速调管工作特性的研究
一、实验目的要求 1、熟悉微波信号源及仪表、波导元件的正确使用方法。 2、熟悉反射式速调管的工作原理,并测定XFL—2A信号源中反射式速调管的工作特性曲线。 3、根据速调管的工作特性曲线，提出使用该管的设想。 二、实验仪器
频率计指示值即为振荡模中心频率，而B、C两点之间的频率差即为电子调谐范围。
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 TE 波，又能传输mm TM 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：波导管是引导微波电磁波能量沿一定方向传播的微波传输系统，有同轴线波导管和微带等，波导的功率容量大，损耗小。
常见的波导管有矩形波导和圆波导，本实验用矩形波导。
矩形波导的宽边定为x 方向，内尺寸用a 表示。
窄边定为y 方向，内尺寸用b 表示。
10TE 波以圆频率ω自波导管开口沿着z 方向传播。
在忽略损耗，且管内充满均匀介质（空气）下，波导管内电磁场的各分量可由麦克斯韦方程组以及边界条件得到：()sin()j t z o y x E je ωβωμππα-=-， ()sin()j t z o x xH j e ωβμαππα-=()cos()j t z z x H eωβπα-=， x y z E E E ==，2g πβλ=其中，位相常数g λ=c fλ=。
三厘米微波测量
三厘米微波测量实验参考书一、实验仪器介绍二、实验系统的安装和调试三、测量方法一、实验仪器介绍（一） YS1123标准信号发生器YS1123信号发生器采用砷化镓体效应二极管作为振荡器，YS1123的外形图如图一所示。
图一YS1123信号发生器外形图其技术指标如下：1、频率范围：7.5GHz～12.4GHz⑴显示误差：±1.5%（输出功率为不大于5mW时）。
⑵频率稳定度：±5×10-4/15分钟（在等幅状态下，仪器预热30分钟后）。
2、输出功率：⑴毫瓦输出：在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时不小于5mW。
⑵微瓦输出：-10dBm～-100dBm（在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时）。
a、衰减读数误差±1.5dB。
b、剩余信号不大于-100dBm。
3、寄生频偏：不大于5×10-6，谐波含量不大于-20dB。
4、仪器的工作方式：⑴等幅：连续波输出。
⑵内方波调制（）a、重复频率范围：40～4000Hz；精度：±1%±1Hzb、分辨率：≤100Hz时，1Hz；>100Hz时，10Hzc、前后沿均不大于0.5µS⑶内脉冲调制（）a、重复频率范围和分辨率：同内方波调制b、脉冲宽度范围：1～30µS；精度：±1%±1µSc、前后沿均不大于0.2µS⑷延迟时间范围：3～300µS；精度：±1%±1µS⑸外整步可接受重复频率为40Hz～10kHz的正或负极性，幅度为4～18V的脉冲信号（其输出高频调制脉冲宽度、延迟与内调制时相同）。
⑹外调制可接受重复频率为40Hz～10kHz，宽度为0.5µS～300µS，幅度为4～18V的正或负极性的脉冲信号。
⑺整步脉冲输出，无论内或外调制、内方波调制时（负载阻抗不小于10k Ω，负载电容不小于20PF），仪器均能给出前沿优于0.5µS及不小于2V的整步脉冲信号输出。
3cm波导测试系统硬件实验
实验二、 3cm 波导测试系统硬件实验班级： 学号： 姓名： 报告日期：一、 实验目的：1. 学习波导理论，掌握矩形波导TE 10基本设计方法及波导内的电磁波传播特性；2. 理解行波，纯驻波，驻波的工作状态；以及纯驻波的/4g λ波腹波节变化，及/2g λ波长阻抗不变性。
二、 实验原理（略）2.1 矩形波导中主模TE 10传输模式及其场分布由于矩形波导的四壁都是导体,根据边界条件波导中不可能传输TEM 模,只能传输TE 或TM 模。
这里只分析TE 模(Ez=0，Hz)，对于TE 模只要解Hz 的波动方程。
即222000220zz c z H H k H x y∂∂++=∂∂式3对于TE 10模，根据式2可得：图1 矩形波导场结构图由图1可见,场的各个分量沿宽边a 只变化一次,即有一个半驻波分布,是沿窄边b 均匀分布,这是因为m=1及n=0的缘故,故m 表示场分布沿波导宽边方向的半驻波个数,n 表示场分布沿波导窄边方向的半驻波个数。
对于3cm 波导，在尺寸为 222.8610.16mm a b ⨯=⨯的矩形波导中，传输TE 10 模，工作频率10GHz 。
主要参数如下： 截止波长：cTE102222.86(mm)a λ==⨯； 截止频率：1089TE 300310 6.5610(Hz)222.26102c f a με-⨯===⨯⨯⨯波导波长：10223.9710(m)gTE λ--===⨯波阻抗：10TE 377499.3()0.755Z ===Ω 三、实验内容：如图2，连接实验器件，构成3cm 波导测试系统。
图2 波导测试系统测量实验连接图波导测试系统的终端负载，依次采用开口，反射板，喇叭天线，以及匹配负载四种情况进行测试。
自由空间波长和波导波长的测量，实验主要过程如下：1. 给Gunn 振荡器加电，工作频率在10GHz ，给PIN 调制器送1 KHz 、2Vp-p 的方波。
2. 调节可调衰减器到10dB ，调节SWR 表使其指示在中间刻度位置。
三厘米微波测量解读
三厘米微波测量实验参考书一、实验仪器介绍二、实验系统的安装和调试三、测量方法一、实验仪器介绍（一） YS1123标准信号发生器YS1123信号发生器采用砷化镓体效应二极管作为振荡器，YS1123的外形图如图一所示。
图一YS1123信号发生器外形图其技术指标如下：1、频率范围：7.5GHz～12.4GHz⑴显示误差：±1.5%（输出功率为不大于5mW时）。
⑵频率稳定度：±5×10-4/15分钟（在等幅状态下，仪器预热30分钟后）。
2、输出功率：⑴毫瓦输出：在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时不小于5mW。
⑵微瓦输出：-10dBm～-100dBm（在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时）。
a、衰减读数误差±1.5dB。
b、剩余信号不大于-100dBm。
3、寄生频偏：不大于5×10-6，谐波含量不大于-20dB。
4、仪器的工作方式：⑴等幅：连续波输出。
⑵内方波调制（）a、重复频率范围：40～4000Hz；精度：±1%±1Hzb、分辨率：≤100Hz时，1Hz；>100Hz时，10Hzc、前后沿均不大于0.5µS⑶内脉冲调制（）a、重复频率范围和分辨率：同内方波调制b、脉冲宽度范围：1～30µS；精度：±1%±1µSc、前后沿均不大于0.2µS⑷延迟时间范围：3～300µS；精度：±1%±1µS⑸外整步可接受重复频率为40Hz～10kHz的正或负极性，幅度为4～18V的脉冲信号（其输出高频调制脉冲宽度、延迟与内调制时相同）。
⑹外调制可接受重复频率为40Hz～10kHz，宽度为0.5µS～300µS，幅度为4～18V的正或负极性的脉冲信号。
⑺整步脉冲输出，无论内或外调制、内方波调制时（负载阻抗不小于10k Ω，负载电容不小于20PF），仪器均能给出前沿优于0.5µS及不小于2V的整步脉冲信号输出。
实验一 微波测量仪器和元件的认识.
实验一认识微波测量系统及常用微波元器件【实验目的】1．了解三厘米微波测量系统的组成及各部分的作用。
2．学会正确调整和使用测量线。
【实验仪器】三厘米微波参数测量系统【实验原理】（一）微波与电磁波微波是一种波长较短的电磁波，频率范围处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，约为300MHz-300GHz ，波长范围约为1m-1mm ，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者，波长较长的分米波（1m 至10cm ）和无线电波的性能相近，而波长较短的毫米波（1mm 至1cm ）与光波的性质相似。
根据Maxwell 方程组导出的波动方程以及具体波导的边界条件，可以严格求解出只有横电波和横磁波两大类波能够在矩形波导中传播。
横电波又称为磁波，简写为TE 波或H 波，磁场可以有纵向和横向的分量，但电场只有横向分量。
横磁波又称为电波，简写为TM 波或E 波，电场可以有纵向和横向的分量，但磁场只有横向分量。
在实际应用中，一般让波导中存在一种波型，而且只传输一种波型，我们实验用的10TE 波就是矩形波导中常用的一种波型。
如果波导终端负载是匹配的，传播到终端的电磁波的所有能量全部被吸收，这时波导中呈现的是行波。
当波导终端不匹配时，就有一部分波被反射，波导中的任何不均匀性也会产生反射，形成所谓混合波。
矩形波导中TE 模的电磁场结构矩形波导10TE 波具有如下特点：1．存在一个临界波长2a λ=，只有波长c λλ<的电磁波才能在波导管中传播。
2．波导波长g λλ>（自由空间波长）。
3．电场只存在横向分量，电力线从一个导体壁出发，终止在另一个导体壁上，并且始终平行于波导的窄边。
4．磁场既有横向分量，也有纵向分量，磁力线环绕电力线。
5．电磁场在波导的纵方向z 上形成行波。
在z 方向上，y E 和x H 的分布规律相同，即y E 最大处xH 也最大，y E 为零处x H 也为零，场的这种结构是行波的特点。
（二）微波测量系统:微波沿普通的双股导线传输时，会大量向周围空间辐射，同时由于电流的趋肤效应，导线的热损耗也急剧增大，这些都使微波能量无法有效地传输，因此一般不用双导线来传输微波。
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三厘米微波测量实验参考书一、实验仪器介绍二、实验系统的安装和调试三、测量方法一、实验仪器介绍（一） YS1123标准信号发生器YS1123信号发生器采用砷化镓体效应二极管作为振荡器，YS1123的外形图如图一所示。
图一YS1123信号发生器外形图其技术指标如下：1、频率范围：7.5GHz～12.4GHz⑴显示误差：±1.5%（输出功率为不大于5mW时）。
⑵频率稳定度：±5×10-4/15分钟（在等幅状态下，仪器预热30分钟后）。
2、输出功率：⑴毫瓦输出：在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时不小于5mW。
⑵微瓦输出：-10dBm～-100dBm（在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时）。
a、衰减读数误差±1.5dB。
b、剩余信号不大于-100dBm。
3、寄生频偏：不大于5×10-6，谐波含量不大于-20dB。
4、仪器的工作方式：⑴等幅：连续波输出。
⑵内方波调制（）a、重复频率范围：40～4000Hz；精度：±1%±1Hzb、分辨率：≤100Hz时，1Hz；>100Hz时，10Hzc、前后沿均不大于0.5µS⑶内脉冲调制（）a、重复频率范围和分辨率：同内方波调制b、脉冲宽度范围：1～30µS；精度：±1%±1µSc、前后沿均不大于0.2µS⑷延迟时间范围：3～300µS；精度：±1%±1µS⑸外整步可接受重复频率为40Hz～10kHz的正或负极性，幅度为4～18V的脉冲信号（其输出高频调制脉冲宽度、延迟与内调制时相同）。
⑹外调制可接受重复频率为40Hz～10kHz，宽度为0.5µS～300µS，幅度为4～18V的正或负极性的脉冲信号。
⑺整步脉冲输出，无论内或外调制、内方波调制时（负载阻抗不小于10k Ω，负载电容不小于20PF），仪器均能给出前沿优于0.5µS及不小于2V的整步脉冲信号输出。
（二） GX2C-1功率计GX2C-1功率计是微波功率测量仪器。
它是由GX2C-1功率指示器和YS11801功率传感器所组成。
并可由用户选购RS232接口或GPIB接口。
可供工厂和实验室使用。
GX2C-1功率计的外形图如图二所示。
图二GX2C-1功率计外形图其技术指标如下：1、频率范围：50MHz～12.4GHz2、功率测量范围：0.1uW～100mW3、测量精度: 工作误差±8%4、电压驻波比： S≤1.45、可承受平均功率为：1分钟的超额功率试验。
6、功率基准：50MHz；1.00mW±1.5%7、噪声漂移: 在任一分钟间隔内±(0.1uW+1字)8、记录器输出： 0～1V电压，输出阻抗1KΩ。
9、显示方式： W方式，dBm方式及dB方式。
（三） YS3892选频放大器YS3892选频放大器是一种能检测微弱信号的精密测量放大器。
它与信号源和测量线配套使用，可以测量驻波比等。
本仪器是微波测量系统中不可或缺的设备。
YS3892选频放大器外形图如图三所示。
图三YS3892选频放大器外形图其技术指标如下：1、工作频率：1000Hz，可调范围不小于40Hz。
2、通频带： 16Hz～40Hz连续可调。
3、灵敏度：在阻抗为200kΩ，电表满度偏转的情况下，16Hz通带时，不低于0.5微伏。
4、表头刻度：刻度 0～1000mV；分贝 0～10dB；驻波比1～4，3～10非线性误差：小于满度的5%。
5、放大器量程： 0～60dB，每10dB±0.5dB步进0～5dB±0.2dB0～5dB连续可调。
6、输入阻抗：200kΩ。
（四） BD20A三厘米波导系统BD20A三厘米波导系统包括同轴/波导转换器、E-H阻抗调配器、定向耦合器、可变衰减器、匹配负载、PX16直读式频率计、可变短路器和晶体检波器等十几种产品，该系统的外形图如图四所示图四BD20A三厘米波导系统外形图其主要波导器件的技术指标如下：1、定向耦合器中心频率耦合度：22dB±2dB方向性：≥15dB电压驻波系数：主、副线均＜1.252、可变衰减器最大衰减：≥30dB起始衰减：＜0.5 dB定标误差：±5%（±0.5 dB）电压驻波系数：＜1.23、晶体检波器可调电压驻波系数：＜1.054、E-H阻抗调配器可调电压驻波系数范围：20～1.055、匹配负载电压驻波系数：≤1.056、可变短路器行程：≥35mm定位精度：0.01mm7、PX16直读式频率计频率测量范围：8.2GHz～12.4GHz定标误差: ≤0.3%（五） TC26A三厘米波导测量线TC26A三厘米波导测量线，改变了以往的调谐状况，采用了先进的不调谐探头。
同轴检波管经过加工后，其内导体作为探针直接伸入到开槽波导中，因此，探针与检波晶体之间的长度最短，从而可以不经调谐达到电抗小，效率高，输出响应平坦。
三厘米波导测量线的外形图如图五所示。
图五TC26A三厘米测量线外形其主要技术指标如下：1、工作频率范围：8.2GHz～12.4GHz2、合成电压驻波系数：≤1.033、探针插入波导深度：1.5mm4、探头行程：95mm（六） TS7三厘米波导精密衰减器其主要技术指标如下：1、频率范围：8.4GHz～12.4GHz2、衰减范围：0～50dB3、测量精度：±0.2dB（附角度—衰减对照表）4、电压驻波系数：≤1.255、起始衰减：≤1 dB二、实验系统的安装和调试三厘米波导实验系统的连接图如图六所示。
（一）安装注意事项1、每一部件连接时必须接触可靠，不能有松动情况，信号源与功率计的外壳均要保持同电位。
2、TS7精密衰减器与TC26A测量线的波导端口要保持平稳，可通过TS7精密衰减器与TC26A测量线机座上的平衡调节螺钉来调到一致。
3、TS7精密衰减器与TC26A测量线的平稳调好后，其余波导接口均向其保持一致，用波导支架来固定高低。
4、为了直接观察PX16频率计的读数的方便，所以在其前面加了一个直波导和一个90°弯波导，PX16频率计的频率读数是观察两根红条间与竖线重合的标尺读数。
在测量频率时，要在频率点附近仔细寻找吸收点。
有时PX16频率计对于较小的信号其吸收情况不很明显，这时可适当加大信号源的输出功率。
（二）三厘米波导系统的调试1、将YS1123标准信号发生器（下称信号源）调到所需要的输出频率，在测量线的输出端用功率计监视信号源的输出功率，一般约5mW。
2、仔细调节E、H阻抗调配器，使指示功率达到最大。
3、将信号源的工作方式置于“方波”，重复频率置于1000Hz，YS3892选频放大器的放大选择置于50dB档，TC26A测量线的输出端接上短路片（测量线附件）。
然后来回移动测量线探头的位置，观察选频放大器的指示情况。
一旦选频放大器有指示，则再微调信号源的重复频率或在选频放大器上进行频率微调，使选频放大器的指示为最大。
4、在完成信号源的重复频率和选频放大器频率保持一致的调节后，将选频放大器接到晶体检波器的输出端，调节晶体检波器上三个调谐螺钉，使之指示最大。
然后用PX16频率计就可测出信号源的输出频率。
5、TC26A三厘米测量线的测量端口接上匹配负载，适当减小信号源的输出功率，以保证在平方律检波的正确测量。
仔细调节E、H阻抗调配器，使之驻波系数最小，一般在1.03左右，这样整个三厘米波导系统就调试好了。
三、测量方法（七） 频率和波长的测量1、电磁波的频率和波长可由它在媒质中的传播速度联系起来。
这关系是： 式中： 是频率， 是波长，而V 是电磁波的传播速度。
电磁波在空气中的传播速度近似地等于自由空间内的速度。
通常取 V=3×1010厘米/秒沿Z 轴方向传播TE 10波的各个分量为其中，相位常数波导波长临界波长所以为了使波导内只传播TE 10波，波导截面尺寸应满足一般取 目前，我国通常取其主模频率范围为8.20～12.50GHz ，截止频率为6.557GHz 。
)cos()sin(0)sin()(02)(0)(0222==-====---y t j z t j x z x t j y H e X a E aj H e X a E H E E e X aE E βωβωβωπωμππωμβπg λπβ2=200200)2(1)(1a c g λλλλλλ-=-=f ca c ==02λλ0λλ>g 20,2λλλ<<<<b a λ7.0≈a λ5.0~3.0≈b mmb mm a 16.10,86.22==Vf =λf λ2、实验系统的连接如图二所示，是用吸收式频率计作频率测量的实验。
图 二测量方法：系统中的PX16频率计为吸收式频率计，其结构如图三所示。
当传输线中相当一部分功率进入频率计谐振腔内，而另一部分从耦合元件处反射回去，在谐振时，腔中场很强，反射回去也强。
使之频率计的输出在谐振时明显减小，如图四所示。
图 三 吸收式频率计结构 图 四例如，将信号源的频率调节到10GHz 左右。
如果用GX2C-1功率计来测的话，信号源的工作状态为“等幅”或“方波”都可以。
如果用YS3892选频放大器或示波器来测量的话，信号源需要放在内方波，并且方波的重复频率必须是1000Hz 左右。
当有指示时，慢慢旋动频率计在10GHz 附近转动。
当转动到输出幅度明显降低，在降低到最低的频率时，就是所测信号源的频率。
由于频率计的测量精度f f是小于0.3%，所以这种测量的精度是很高的。
3、用测量线来测量波长和频率 （1）实验连接如图五所示图 五（2）测试方法a 、按图五接好实验系统b 、打开信号源，调节输出电平及频率、方波内调制、重复频率为1000Hz 左右。
c 、移动测量线探针，同时适当调整放大器的增益避免在最大输出位置时使选频放大器的表头指针打表。
来回移动测量线的探针，观传输在终端短路情况下全反射的驻波分布情况。
d 、用“平均法”找出两个相邻的最小点位置D 1和D 2，即：移动探针在驻波最小点左右找出两个具有相同幅度（由选频放大器读出）的位置d 1和d 2，然后取其平均值、即为所需的最小点位置D 1，用相同的方法找出相邻的最小点D 2，如图六所示图 六e 、求出最小点位置D 1和D 22 (243)2211d d D d d D +=+=相邻两个最小点的距离即为半个波导波长D 1和D 2的位置在测量线上通过标尺读出，如要精确测量的话，同轴测量线可通过附件微测器，波导测量线可通过附件千分表读出。
另一种较精确而又直观的方法就是从可变短路器上读出。
f 、用可变短路器找出最小点位置D 1和D 2首先找出第一个最小点D 1时，将选频放大器的增益放大，来回转动可变短路器，记下最小点时在可变短路器上的刻度位置，然后改变短路器，找出另一个相邻的最小点D 2，再记下可变短路器上的刻度位置，两个刻度数据之差即为1/2λg 。