超短波与微波加热深度的比较_动物实验报告
实验报告-微波的基本参数测量
驻波测量线的结构
使用驻波测量线进行测量时, 要考虑探针在开槽波导管内有适当的穿伸度, 探针穿伸度 一般取波导窄边宽度的 5%~10%。实验前应注意驻波测量线的调谐,使其既有最佳灵敏度, 又使探针对微波通路的影响降至最低。一般是将测量线终端短接,形成纯驻波场。移动探针 置于波节点,调节测量线,使得波节点位置的检波电流最大,反复进行多次。
(c)大驻波比的测量 波腹振幅与波节振幅的差别很大,测量线不能同时测量波腹和波节,此时可以用二 倍极小功率法进行测量。利用探针测量极小点两旁,功率为极小功率二倍的两点的距离W, 波导波长λg ,可按下式计算驻波比:
S
g W
(2) 波导波长的测量. 波导波长在数值上为相邻两个驻波极值点(波腹或波节)距离的两倍:
3. 相对功率与衰减测量:
用分贝表示的信号衰减量 A 定义如下:
A 10log
P 1 dB P2
P 1 为无衰减时的功率, P 2 为衰减后的功率。
当检波器为平方律检波时:
A 10log
I1 I2
三、 实验步骤: 确定谐振腔波长计的刻度与信号频率的关系: 将一定频率的微波信号(点频方式)输入到检波指示器,此时功率计一般显示 出较大的功率。仔细调节谐振腔波长计的测微头, 在某一时刻, 功率计的指示值最小, 记下此时测微头的刻度,即得到一组信号频率与波长计刻度的对应关系。利用此方法 测量其它频率对应的波长刻度。 2. 测量微波在波导中的主板特性和波导波长: 用波导开关将微波信号切换到负载或短路器一边,使微波在此时发生反射,在波 导中形成驻波。将波导测量线中的信号检测器沿波导测量线移动,每隔 1mm 在选频放 大器上独处相应的 I 值,据此绘出驻波分布图,分别计算出驻波比和波导波长。 3. 相对功率与衰减测量: 1.
微波基本参数测量实验报告
微波基本参数测量实验报告摘要:微波系统中最基本的参数有频率,驻波比,功率等。
本实验通过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,运用微波测量的基本技术,对微波的频率,驻波比,功率进行测量。
关键词:频率驻波比功率实验仪器引言:微波是一种用途极为广泛,也是我们日常生活必不可少的技术。
微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西,则会反射微波。
微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。
可以产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类:半导体器件和电真空器件。
电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之为电子管。
在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控器、多腔速调器、微波三、四极管、行波器等。
在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。
微波技术是一门独特的现代科学技术,其重要地位不言而喻,因此掌握它的基本知识和实验方法变得尤为重要。
1.实验目的1.了解各种微波器件;2.了解微波工作状态机传输特性;3.熟悉驻波、衰减、波长(频率)和功率的测量;2实验原理1.1微波频率的测量频率是微波设备的重要参数,微波仪器通过测量其工作频率来检测其是否正常运行。
由于受到器件最高运行速度的限制(目前,高速计数器件PECL计数器的最高输入频率为2.2GHz),直接利用计数器测量频率,其测量范围有限。
不过在本实验中,我们将采用直接测量法。
使用外差式频率计或是数字频率计就能直接读出频率的数值。
微波的基本参数测量 实验报告
微波的基本参数测量【摘要】微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。
在通过对微波测试系统的基本组成和工作原理的观察和研究后,我们需要对频率、功率以及驻波比等基本量进行测量。
了解了微波在波导中的传播特点,习用微波作为观测手段来研究物理现象,从而进一步认识微波。
【关键词】微波频率驻波比功率【引言】微波的用途极为广泛,已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。
微波通常是指波长从1米(300MHZ)到1毫米(300GHZ)范围内的电磁波,其低频段与超短波波段相衔接,高频端与远红外相邻,由于它比一般无线电波的波长要短的多,故把这一波段的无线电波称为微波,可划分为分米波、厘米波和毫米波。
微波的基本特性明显,如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。
基本特性明显使得微波被广泛应用于各类领域。
微波技术不仅在国防、通讯、工农业生产的各个方面有着广泛的应用,而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段,如高能粒子加速器、受控热核反应、射电天文与气象观测、分子生物学研究、等离子体参量测量、遥感技术等方面。
近年来,微波技术与各类学科交叉衍生出各类微波边缘学科,如微波超导、微波化学、微波生物学、微波医学等,在各自领域都得到了长足的发展。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西,则会反射微波。
从电子学和物理学观点来看,微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点:穿透性:微波比其它用于辐射加热的电磁波,如红外线、远红外线等波长更长,因此具有更好的穿透性。
微波透入介质时,由于介质损耗引起的介质温度的升高,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间,且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时,物料内外加热均匀一致。
似光性和似声性:微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多,或在同一量级上。
微波加热技术在茶叶加工中的应用
微波加热技术在茶叶加工中的应用微波加热作为一种新型的电能加热技术,随着在日常生活中的普遍应用而逐步在茶叶加工中获得推广。
本文就微波在茶叶加工中的应用原理、现状和使用茶叶微波加工机械需注意的问题分述如下。
一、微波加热的特点微波是指频率为300~300000MHz的电磁波,频率低于300MHz 的电磁波就是平常的无线电波(包括长波、中波、短波和超短波),高于300000MHz的电磁波为红外线、可见光及紫外线等。
微波和其他电磁波在本质上是同一物质,只是由于频率不同,因而各自表现出不同的性质,具有不同的用途。
微波加热是由物质内部分子振荡所引起,也就是说热量是从被加热物料内部产生的,并且微波对物料具有良好的穿透能力,其穿透深度一般为几毫米到几十毫米,可以做到表里一起加热。
正因为微波热源分布于介质内部,加热均匀,不至于“外焦内不熟”或产生“夹生”现象,有利于保证物料加工质量。
同时,由于热量是从内部产生的,内外不存在温度梯度,没有一般加热的热量传输过程,故加热快,预热时间短,热损耗小,热效率较高,一般情况下输入功率的70%以E 可转化为热量,加上微波加热惯性很小,有利于自动控制和连续化生产。
微波加热的这种特性,十分有利于茶叶杀青作业中的酶活性内外一起钝化和干燥作业中茶叶内外一起干燥.从而显著提高茶叶加工质量,加之微波加热清洁卫生,加热时物料不需进行翻拌,茶灰不会飞扬,对环境污染小,因而是一种非常适合在茶叶加工中应用的热源形式。
二、微波加热应用的历史和现状微波最早被应用于通讯工程上。
早在20世纪40年代中期,美国就有人提出利用微波热效应对物料进行加热的设想。
20世纪60年代末至70年代初,微波应用局面逐步打开,并首先在民用方面取得成功,具体表现在家庭烹调用微波炉获得普遍应用。
微波加热在工业上的应用要比家庭应用进展缓慢一些,但其应用领域非常广泛,包括食品、橡胶、纺织、造纸、制药、木材等。
近年来,日本和韩国又把微波用于茶叶加工中的干燥作业,取得了良好效果。
完整微波基本参数测量实验报告
(完整)微波基本参数测量实验报告微波基本参数测量实验报告【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
微波成为一门技术科学,开始于20世纪30年代。
微波技术的形成以波导管的实际应用为其标志,若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明,是另一标志。
在第二次世界大战中,微波技术得到飞跃发展。
因战争需要,微波研究的焦点集中在雷达方面,由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。
至今,微波技术已成为一门无论在理论和技术上都相当成熟的学科,又是不断向纵深发展的学科。
【实验设计】一、实验原理1、微波微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热,微波炉就是利用这一特点制成的,而对金属类东西,则会反射微波。
2、微波的似声似光性微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多。
使得微波的特点与几何光学相似,即所谓的似光性。
因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减小,使系统更加紧凑;可以制成体积小,波束窄方向性很强,增益很高的天线系统,接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体方位和距离,分析目标特征。
由于微波波长与物体(实验室中无线设备)的尺寸有相同的量级,使得微波的特点又与声波相似,即所谓的似声性。
3、波导管波导管是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子。
高频电疗法
• 治疗肿瘤 大剂量高频电所产生的高热有治癌作用
,特别是表浅癌肿。
(二)非热效应
又称高频电磁震荡效应。 高频电的作用强度不致引起组织温度升高的条件下,也 可以使组织的理化特性产生一系列的变化。 机制研究尚不够深入
2.非热效应的生理和治疗作用
(1)植物神经加速生长 (2)神经纤维再生加快 (3)控制早期急性炎症的发展,促使病灶 (晚期病灶)早日成熟
指标
热的成因 作用深度 均匀度
内源热
外源热
组织吸收电能后转变为 通过在体外的热源辐射将 热能 组织加热 作用较深 作用表浅 较均匀
皮肤温度高,深部组织热 作用显著减弱 随机器输出功率可以调 辐射源功率固定,不能调 热量调节 节 节 选择性作用 可选择性作用于不同组 无 织
2.治疗作用
• 改善血液循环 中小剂量高频电可使局部血管扩张 ,血流加速,血液循环改善。 • 镇痛作用 中等剂量高频电的温热作用通过以下途 径减轻各种原因引起的疼痛,对各种神经痛,肌 肉痉挛性疼痛,因肿胀引起的张力性疼痛,缺血 性疼痛,炎症疼痛均有良好的止痛效果。
(3)对免疫功能的作用
①中小剂量—可增强网状内皮系统的功能,巨噬细胞 数量增多,吞噬能力增强,体内球蛋白,抗体及补体增 多。 ②大剂量—抑制
(4)内分泌系统的作用
①作用于肾上腺,使肾上腺皮质激素水平增 高,48小时后恢复至原有水平
(5)对内脏器官的作用
①缓解胃肠痉挛,增强黏膜的血流,改善吸收和分泌的 功能 ②作用于肝、胆、增强胆汁的分泌,增强其解毒功能 ③作用于肺部,使肺血管扩张,改善肺功能 ④作用肾脏,使肾血管扩张,血流增快,利尿。
(五)治疗剂量及疗程
• I级剂量:为无热量,在温热感觉阈下,无温热感, 适用于急性疾病。 • II级剂量:为微热量,有刚能感觉的温热感,适用 于亚急性、慢性疾病。 • III级剂量:为温热量,有明显而舒适的温热感,适 用于慢性。 • IV级剂量:为热量,有刚能耐受的强烈热感,适用 于肿瘤。
长波、中波、短波、超短波和微波的概念及相关参数
长波、中波、短波、超短波和微波的概念及相关参数概念长波指频率为100~300KHz,相应波长为3~1km范围内的电磁波。
中波指频率为300KHz~3MHz,相应波长为1km~100m范围内的电磁波。
短波指频率为3~30MHz,相应波长为100~10m范围内的电磁波。
超短波指频率为30~300MHz,相应波长为10~1m范围内的电磁波。
微波指频率为300MHz~300GHz,相应波长为1m~1mm范围内的电磁波。
混合波段长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的,它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定,一般不超过3000公里。
主要用作无线电导航,标准频率和时间的广播以及电报通信等。
中波靠地面波和天空波两种方式进行传播。
在传播过程中,地面波和天空波同时存在,有时会给接收造成困难,故传输距离不会很远,一般为几百公里。
主要用作近距离本地无线电广播、海上通信,无线电导航及飞机上的通信等。
短波的传播主要靠天空波来进行的,它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离。
主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。
超短波,又叫米波或甚高频无线电波。
主要传播方式是直射波传播,传播距离不远,一般为几十公里。
主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等。
微波;主要是直射波传播。
微波的天线辐射波束可做得很窄,因而天线的增益较高,有利于定向传播;又因频率高,信道容量大,应用的范围也很广。
主要用作定点及移动通信、导航。
雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及射电天文学等方面。
==========================================我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波(波长1000米以上),中波(波长10 0-1000米),短波(波长10-100米),超短波和微波(波长为10米以下)等等.各个波段的传播特点如下:1.长波传播的特点由于长波的波长很长,地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略.在通信距离小于300km时,到达接收点的电波,基本上是表面波.长波穿入电离层的深度很浅,受电离层变化的影响很小,电离层对长波的吸收也不大.因而长波的传播比较稳定.虽然长波通信在接收点的场强相当稳定,但是它有两个重要的缺点:①由于表面波衰减慢,发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈.②天电干扰对长波的接收影响严重,特别是雷雨较多的夏季.2.中波传播的特点中波能以表面波或天波的形式传播,这一点和长波一样.但长波穿入电离层极浅,在电离层的下界面即能反射.中波较长波频率高,故需要在比较深入的电离层处才能发生反射.波长在3000-2000米的无线电通信,用无线或表面波传播,接收场强都很稳定,可用以完成可靠的通信,如船舶通信与导航等.波长在2000-200m的中短波主要用于广播,故此波段又称广播波段.3.短波传播的特点与长,中波一样,短波可以靠表面波和天波传播.由于短波频率较高,地面吸收较强,用表面波传播时,衰减很快,在一般情况下,短波的表面波传播的距离只有几十公里,不适合作远距离通信和广播之用.与表面波相反,频率增高,天波在电离层中的损耗却减小.因此可利用电离层对天波的一次或多次反射,进行远距离无线电通信.4.超短波和微波传播的特点超短波,微波的频率很高,表面波衰减很大;电波穿入电离层很深,甚至不能反射回来,所以超短波,微波一般不用表面波,天波的传播方式,而只能用空间波,散射波和穿透外层空间的传播方式.超短波,微波,由于他们的频带很宽,因此应用很广.超短波广泛应用于电视,调频广播,雷达等方面.利用微波通信时,可同时传送几千路电话或几套电视节目而互不干扰.超短波和微波在传播特点上有一些差别,但基本上是相同的,主要是在低空大气层做视距传播.因此,为了增大通信距离,一般把天线架高.==========================================长波(包括超长波)是指频率为300kHz以下的无线电波。
微波基本参数测量实验报告
(实验报告)微波基本参量测量【摘要】微波技术是一门独特的现代科学技术, 我们应掌握它的基本知识和测量的方法。
对微波测试系统的工作原理的分析研究与基本参量的测量, 能使我们掌握微波的基本知识, 了解其传播的特点, 并且我们还能学会对功率、驻波比和频率等量的测量方法。
另外, 在实验过程中我们还能熟悉功率计等实验器材的工作原理和物理学中对有关物理量的测量的思想方法。
【关键词】微波、功率、驻波比、频率、测量【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波, 是无线电波中一个有限频带的简称, 即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波, 是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高, 通常也称为“超高频电磁波”。
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器, 微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西, 则会反射微波。
微波的特点有以下几点:第一.微波波长很短。
具有直线传播的性质, 能在微波波段制成方向性极强的无线系统, 也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回来的微弱回波, 从而确定物体的方向和距离。
这使微波技术广泛的应用于雷达中。
第二.微波的频率很高, 电磁振荡周期很短。
比电子管中电子在电极经历的时间还要小。
普通电子管不能用作微波振荡器、放大器和检波器, 而必须用原理上完全不同的微波电子管来代替。
第三.许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长正好处在微波波内。
用这特点研究分子和原子的结构, 发展了微波波谱学和量子无线电物理学等尖端学科, 还研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子钟与原子钟。
第四.微波可以畅通无阻的穿过地球上空的电离层。
微波波段为宇宙通讯、导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。
【正文】本实验中, 我们首先要引入两个基本概念: 反射系数与驻波比。
微波治疗仪说明书,治疗原理是什么?
微波治疗仪说明书,治疗原理是什么?微波是指频率从300MHZ到GHZ范围内的电磁波,在20世纪30年代,医务工作者发现了微波的生物效应。
在临床上,微波与生物体的相互作用可以分为两大类,即微波致热效应和非微波致热效应。
微波治疗仪所采用的微波热疗是一种非接触加热方式,不存在因电接触造成的热灼伤和电灼伤的可能。
由于各项技术的日臻完善,使得微波治疗无需麻醉,可在门诊完成,具有简便、安全的特点。
简介微波治疗在国际、中国已经应用多年,其疗效已得到世界医务界的肯定。
在手术时以其优越的止血效果,先进的作用原理,微小的组织损伤,而被喻为取代电灼、冷冻、激光的新技术。
微波治疗仪是一种利用微波对各种疾病进行治疗的新型医疗仪器。
它除具有深表加热的特点外,还具有操作方便,定位准确,安全性高以及造价低,仪器结构紧凑,适应性广泛等优点。
通过配备不同的附件设备,可对多种疾病进行治疗。
微波治疗仪其是在微波技术,传感器、自动控制、计算机软件和硬件等高科技术的综合体,是一种既安全、方便、良好的手术治疗方法,无需麻醉,可在门诊直接完成。
该治疗仪在治疗前列腺病患(前列腺增生(BPH)、前列腺炎)和女性非淋菌性阴道炎、宫颈炎具有很好的疗效。
WB-3100微波治疗仪正在成为泌尿外科和妇科的一种主要设备,正在被中国各大医院、专科门诊、计划生育指导站所认识、熟悉和使用。
治疗原理生物电磁学作为一门新兴的边缘学科,已愈益受到中国外有关专家和学者的重视。
,对高频电磁波的研究已经拓展到毫米波段,并被视为研究的重点内容。
毫米波生物医学工程的研究,始于六十年代,1968年,加拿大学者Webb发表了第一篇关于毫米波可抑制细菌生长的生物效应文章,随后他又报道过微生物对毫米波存在类似谐振的能量吸收谐振点,指出了正常细胞和癌细胞对毫米波具有不同的吸收谐振点。
此后,俄、美、德、法和中国等许多科学家都做了大量的基础实验研究和临床验证工作。
结果表明低能量密度的毫米波照射能引起明显的生物效应,同时在毫米波临床应用上也积累了大量有价值的资料。
微波实验实验报告
微波实验实验报告姓名:杜文涛班级:05116班学号:050489班内序号:08指导老师:徐林娟实验四微带功分器一、实验目的:1)掌握微波网络的S参数;2)熟悉微带功分器的工作原理及其特点;3)掌握微带功分器的设计与仿真。
二、实验原理:功分器是一种功率分配元件,它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率,当然也可以将几路功率合成,而成为功率合成元件。
在电路中常用到微带功分器。
下图是二路功分器的原理图。
图中输入线的阻抗为Z0,两路分支线的特性阻抗分别为Z02 和Z03,线长为λg/4,λg/4 为中心频率时的带内波长。
图中R2 和R3 为负载阻抗,R为隔离电阻。
对功分器的要求是:两输入口2 和3 的功率按一定比例分配,并且两口之间互相隔离,当2,3 口接匹配负载时,1 口无反射。
下面根据上述要求,确定Z02, Z03,R2,R3 及R 的计算式。
设2 口,3 口的输出功率分别为P2,P3,对应的电压为V2,V3。
根据对功分器的要求,则有P3=k2P2|V3|2/R3=k2|V2|2/R2式中k 为比例系数。
为了使在正常工作时,隔离电阻R 上不流过电流,则应V3=V2于是得R2=k2R3若取R2=kZ0则R3=Z0/k因为分支线为λg/4,故在1 入口处的输入阻抗为:Z in2=Z022/R2Z in3=Z032/R3为使1 口无反射,则两分支线在1 处的总输入阻抗应等于引出线的Z0,即Y0=1/Z0= R2 /Z022 +R3 /Z032若电路无损耗,则|V1|2/ Z in3 =k2|V1|2 /Z in2式中V1 为1 口处的电压所以Z02 = k2 Z03Z03 =Z0[(1+ k2)/k3]0.5Z02=Z0[(1+ k2)k]0.5下面确定隔离电阻R 的计算式。
跨接在端口2,3 间的电阻R,是为了得到2,3 口之间互相隔离的作用。
当信号1 口输入,2,3 口接负载电阻R2 ,R3 时,2,3 两口等电位,故电阻R 没有电流流过,相当于R 不起作用;而当2 口或3口的外接负载不等于R2 或R3 时,负载有反射,这时为使2,3 端口彼此隔离,R 必有确定的值,经计算R= Z0(1+ k2)/k 图中两路带线之间的距离不宜过大,一般取2~3 带条宽度,这样可使跨接在两带线之间电阻的寄生效应尽量小.为了匹配需要在引出线Z0与2,3端口之间各加一段λg/4阻抗变换段。
实验一微波测量基础知识实验报告
实验一微波测量基础知识实验报告一、实验目的1.掌握微波测量的基本知识和实验方法;2.学习使用微波测量仪器进行实验测量;3.理解微波信号的传输、衰减和反射特性。
二、实验仪器1.微波发射器2.微波接收器3.微波衰减器4.微波定向耦合器5.微波功率表6.射频信号发生器7.微波频率计三、实验原理1.微波信号的产生:通过射频信号发生器产生微波信号。
2.微波衰减实验:通过微波衰减器来调节微波信号的功率,测量不同衰减设置下微波功率表的读数,从而了解衰减器的功率测量特性。
3.微波定向耦合器实验:通过微波定向耦合器,将微波信号分为一定比例的前向和反射波,测量两者的功率比值,了解其分配特性。
4.微波传输和反射实验:通过改变接收器和发射器之间的距离,测量不同距离下接收信号的功率,了解微波信号的传输和反射特性。
四、实验步骤1.将实验仪器连接好,并进行校准和调试。
2.使用射频信号发生器产生微波信号,设置频率和功率。
3.通过微波衰减器调节微波信号的功率,测量不同衰减设置下微波功率表的读数。
4.使用微波定向耦合器将微波信号分为前向和反射波,并分别测量两者的功率。
5.改变接收器和发射器之间的距离,测量不同距离下接收信号的功率。
五、数据记录与分析1.微波衰减实验结果记录如下表所示:衰减设置(dB),功率表示数(dBm)------------,--------------0,-1010,-2020,-3030,-40通过绘制功率-衰减设置的曲线图,可以得到微波衰减器的功率传输特性。
2.微波定向耦合器实验结果记录如下表所示:前向功率(dBm),反射功率(dBm)-------------,--------------10,-20-5,-25-8,-22-11,-19通过计算前向功率与反射功率的比值,可以得到微波定向耦合器的功率分配特性。
3.微波传输和反射实验结果记录如下表所示:距离(cm) ,接收功率(dBm)---------,-------------10,-2020,-3030,-4040,-50通过绘制功率-距离的曲线图,可以了解微波信号的传输和反射特性。
微波技术的发展和应用
电子干扰
主动干扰
抗干扰 其它干扰
③ 微波的其他应用
微波成像、遥感
环境应用:沙子潮湿的测量、 海洋表面的风速、洪水绘图、 大气层温度的轮廓、雪层/ 冰层的测绘等。
军事应用:目标检 测、监视、目标确 认、绘图等
天文学应用:行星绘图、银河星系射 电噪声目标的测绘、太阳辐射测绘、 宇宙黑体辐射的测量等。
3. 在微波能方面的应用源
加热
处理(快 速均匀)
消毒(杀 虫灭菌)
微 微波能量传递 波
弹
4. 在生物医学方面的应用 诊断:(磁共振)
热效应:微波理疗、组织固定。 治疗
非热效应:免疫组织化学和免疫细胞化学研究。
交叉学科
微波物理
微波化学
微波吸收光谱学
微波等离子体化学
5. 在科学研究方面的应用
微波可以作为科学研究的一种重要手段。根据各种物质对 微波吸收的不同,可以用来研究物质的内部结构;利用大气 对微波的吸收和反射特性,来观察气象的变化;在射电天文 学中,利用微波作为一种观测手段,可以发现新的星体。 在 生物医学方面的应用
短波通信就是利用了天波,它可实现远距离通信,但不够 稳定,因为电离层的密度和高度随季节,昼夜以及太阳的活 动而变化。 到了超短波和微波波段,地波的衰减更大,已无法利用。 同时,这个波段的电磁波一般不能被电离层折射返回地面, 它能穿过电离层,因此不能采用天波的传播方式。
超短波和微波只能在视距内沿直线传播,并能穿过电离层 到达外层空间(视距传播),这种传播称为空间波。
1901年马可尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽 芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验,从此, 在自由空间中飞翔的电波替代了信鸽。
20世纪20年代初:短波通信
微波传播实验技术常见问题解答合集
微波传播实验技术常见问题解答合集微波传播实验是无线通信领域中非常重要的技术之一,其通过电磁波传输数据和信息。
在实践过程中,常常会遇到一些问题。
本文将就微波传播实验技术中的常见问题进行解答,帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、什么是微波传播实验技术?微波传播实验技术是指利用微波电磁波进行数据和信息的传输和通信的技术。
它利用微波的高频特性,能够在无线通信系统中实现高速传输和远距离传播。
微波传播实验技术广泛应用于无线通信、雷达系统、卫星通信等领域。
二、在微波传播实验中常见的问题有哪些?1.饱和信号的问题:在微波传播实验中,由于信号譬如电平或功率过高,导致传输过程中信号过载,进而出现饱和现象。
解决这一问题的方法之一是使用衰减器来减小信号的幅度。
2.干扰问题:微波传播实验中,由于周围环境中存在其他电子设备或者其他无线通信系统,会导致干扰。
解决干扰问题的方法之一是合理布置天线,减小信号的干扰。
3.天线选择问题:天线在微波传播实验中起着重要的作用,选用合适的天线可以提高传输效果。
常见的天线有定向天线、全向天线等类型,具体的选择需要根据实际情况进行。
4.反射和折射问题:微波传播实验中,信号会因为建筑物、地貌等因素产生反射和折射。
这会导致信号强度和传输方向发生变化,影响传输质量。
为解决这一问题,可以通过合理的布局和天线高度的调整来进行优化。
5.传输距离问题:微波传播实验中,传输距离是一个重要的考虑因素。
信号在传输过程中会随着距离的增加而衰减,因此需要合理选择增加信号传输距离的方法,譬如增加信号功率或增加天线高度。
三、如何解决微波传播实验中的常见问题?1.信号饱和问题的解决:可使用衰减器来减小信号的幅度,使信号处于合适的范围内。
2.干扰问题的解决:合理布置天线,减小信号的干扰,可使用滤波器来去除干扰信号。
3.天线选择问题的解决:根据实际情况选择合适的天线类型,进行合理的布局和调整。
4.反射和折射问题的解决:通过合理的布局和天线高度的调整来降低反射和折射对信号的影响。
微波超短波疗法
血液免疫
• 动物实验:用Ⅰ-Ⅱ级剂量超短波作用于家兔后,使血细胞总数增加,Ⅲ级剂量作用 后,红细胞数血红蛋白显著降低,这三种剂量都能使网红细胞数增加。中小剂量电场 使骨髓充血,增强其造血机能,促使骨髓细胞及骨髓母细胞分裂,但大剂量长时间超 短波全身照射使周围血细胞明显降低。国内动物实验报导:小剂量超短波15分钟作用 有显著的抑制手术后静脉血栓形成的作用,可能对小血管手术有减少血管内血栓形成 的作用。
• 实验还证明:小剂量超短波作用后,巨噬细胞系统吞噬能力增加,48小时后更显著, 把多形核白细胞放入生理盐水中用超短波作用后,其吞噬功能增加,放在超短波作用 过的血清中,其吞噬功能也增加,但大剂量长时间全身作用下(45-60分钟以上), 以上诸种免疫抗毒成分反而降低。
炎症过程
• 大量临床观察和实验研究证明超短波对炎症,特别是急性化脓性炎症有良好作用。在治疗急性炎症 时,证明小剂量有明显的消炎作用,大剂量有时反可使病情恶化。超短波对浅层组织急性炎症的治 疗以小剂量为宜,治疗深部内脏感染时则剂量要相应增大些,这是由于超短波透过人体的电场分布 和耗损有关。其消炎机理:
时电极不直接接触皮肤。 • 超短波之电流曲线一般为连续式,电流振荡是连续的;另一种为脉冲
式超短波电流,是在连续超短波电流基础上加以低频脉冲调制和放大 ,形成一种间断的一般为矩形的超短波电流。其脉冲频率通常为100 -1000赫,持续时间为1-100微秒,间断时间为1-10秒,脉冲最大 功率为1-20千瓦,即相当于普通连续式超短波电流的数十倍。连续 式超短波所产生的热能要比脉冲式的大得多。许多学者认为脉冲式超 短波对人体的作用主要基于脉冲群的振荡效应。治疗时一般无热感。 • 此外,还有大功率(输出功率1000瓦以上)超短波治癌机出现,用 以治疗恶性肿瘤。
微波实验报告
实验2 微带分支线匹配器一、实验目的:1.熟悉支节匹配器的匹配原理2. 了解微带线的工作原理和实际应用3.掌握Smith图解法设计微带线匹配网络二、实验原理支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳(或者串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的。
单支节匹配器,调谐时主要有两个可调参量:距离d和由并联开路或短路短截线提供的电纳。
匹配的基本思想是选择d,使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+jB形式。
然后,此短截线的电纳选择为-jB,根据该电纳值确定分支短截线的长度,这样就达到匹配条件。
双支节匹配器,通过增加一支节,改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足,只需调节两个分支线长度,就能够达到匹配(但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的,即存在一个不能得到匹配的禁区)。
三、实验内容已知:输入阻抗Zin=75欧负载阻抗Zl=(64+j35)欧特性阻抗Z0=75欧介质基片εr=2.55,H=1mm假定负载在2G赫兹时实现匹配,利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络,假设双支节网络分支线与负载的距离d1=四分之一波长,两分支线之间的距离为d2=八分之一波长。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化四、实验步骤(一)单支节1.在Smith导纳圆图上画出负载ZL所处的VSWR圆,标出其与单位电导圆的交点。
这里可以有两个交点,选择离负载较近的那个点进行计算。
角度为-105.4°。
-105.4°-93.31°=-198.71°198.71°/2=99.35°2.已知角度后,用TXLINE算出负载距离支节间的微带线的参数。
W=28.877mm,L=1.4373mm。
3. 再将图中标记改为显示导纳值,由图得出支节的电纳为-j0.5310494.由图求出短路点距离支节接入点的电长度。
2010微波基本参数测量 实验报告
微波基本参数测量实验报告摘要:本次实验主要了解由可变衰减器,隔离器,可变短路器等组成的微波系统。
了解反射式速调振荡器的结构、特性、工作状态。
掌握微波的基本测量:利用谐振腔法测量频率;利用绝对测量法测量功率;利用直接法测量中、小驻波比,二倍法测大驻波比驻波比。
关键词:反射式速调振荡器微波的频率测量微波的功率测量驻波比测量引言:微波是波长很短,频率很高的电磁波。
它的波长在1m~2mm范围,他的频率在300MHz~300GHz之间。
微波具有波长短、频率高、直线传播和量子特性等特点。
研究微波电路必须考虑电路中电磁场的空间分布和电磁波的传播。
微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术,其重要标志是雷达的发明与使用。
微波技术不仅在国防、通讯、农业生产的哥哥方面有着广泛的应用,而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段。
微波测量的内容虽然很多,但频率测量、功率测量和驻波测量时三个基本测量。
正文:一、实验内容(一)频率测量微波频率测量的方法有两种:一是谐振腔法;二是频率比较法。
实际测量中主要使用谐振腔法,只有在作精密测量和校准时才使用频率比较法。
谐振腔法的测量设备是谐振腔波长计,谐振腔波长计有两种不同方法与微波系统连接:传输式和吸收式。
在本实验中采用的是吸收式谐振腔波长计。
其测量频率的工作原理在于谐振腔只有一个输入端与微波传输线相连接,以形成传输线内微波的能量分支。
按如图所示连接。
将检波指示器和检波器接到被测件位置上,利用波长表可以测出微波信号源的频率。
旋转波长表的侧微头当波长表与被测频率谐振时,将出现吸收峰,反应在检波指示器上的指示是一跌落点,读出测量头读数,在附录表中查出对应频率。
(二)功率测量微波功率测量包括两种方法:1.相对测量——确定微波功率的相对大小;2.绝对测量——确定微波功率的绝对值。
在测量工作中常常需要检测微波功率的存在或估计其相对大小,微波信号器 隔离器可变衰减器 波长表 被测器测量线 选频放大器借助检波晶体管的建波电流,在可以简单地估计功率的大小。
微波基本参数测量实验报告陈群
浙江师范大学实验报告实验名称微波基本参数测量班级物理071 姓名陈群学号07180116同组人刘懿钧实验日期09/10/27 室温气温微波基本参数测量摘要:本次实验主要利用可变衰减器,隔离器,可变短路器等组成的微波系统对微波的频率,功率,驻波比等基本参数进行测量。
通过本次实验了解了微波传输系统的组成部分,对微波的性质有更加深入的了解。
关键词:微波驻波比功率频率波长特性阻抗衰减器引言:微波通常是指波长从1米(300MHZ)到1毫米(300GHZ)范围内的电磁波,其低频端与超短波波段相衔接,高频端与远红外相邻,由于它比一般无线电波的波长要短的多,故把这一波段的无线电波称为微波,可划分为分米波,厘米波和毫米波。
微波有以下基本特征:1.微波的波长极短,比地球上一些物体的几何尺寸小得多,因此当微波照射到这些物体上时,产生显著的反射,其传播特性与几何光学相似,具有“似光性”直线传播的特点;2.微波的频率极高,即振荡周期极短(10-9~10-12秒),与一般电真空器械中的电子渡越时间同一数量级;3.微波可以毫无阻碍地穿过电离层,具有穿透性;4.许多的原子和分子发射和吸收原子电磁波波长正好处于微波波段内;5.研究方法和测量技术上,要从“电磁场”的概念去研究和分析,测量功率、驻波比、频率和特性阻抗等。
近年来,微波边缘学科,如微波超导、微波化学、微波生物学、微波医学都得到长足的发展。
实验方案:实验装置微波测量系统部分仪器介绍:1、隔离器当微波信号源接于有反射波的系统,若此反射波进入信号源,其输出信号的频率将发生变化,即所谓频率牵引,这当然是不希望的。
为此,在信号源输出端接一个仅对反射波衰减而对入射波不衰减的单向隔离器。
在矩形波导系统中,最常使用的是场移式隔离器,它的结构和工作原理如图1-1所示2、微波信号源产生一定频率和功率的微波信号,同低频信号源一样,其信号可以是续波也可以是调制波,也有点频和扫频信号源之分。
微波振荡管有电子管式与半导体管式,但它们的工作原理与低频振荡管不同。