微波基础实验
微波技术实验报告
微波技术实验报告一、实验目的1.了解微波技术的基本原理；2.掌握微波技术的实验操作方法；3.学习使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。
二、实验器材与材料1.微波台；2.微波发射源；3.微波接收天线；4.微波功率计；5.微波衰减器；6.信号发生器；7.示波器。
三、实验原理微波技术是指在频率范围为3x10^9Hz至3x10^11Hz的电磁波中进行的技术应用。
在实验中，我们将使用微波发射源和接收天线来产生和接收微波信号，使用微波功率计来测量微波的功率，同时利用微波衰减器来调整微波的功率级别。
信号发生器用于产生不同频率的信号，并通过示波器来观察和记录波形。
四、实验步骤与结果1.首先接通微波台的电源，并调节微波发射源的频率和功率级别；2.将接收天线与发射源对准，调整天线角度，使得信号强度最大；3.使用微波功率计测量微波的功率，并记录结果；4.调整微波衰减器的衰减值，观察微波发射源输出功率的变化，并记录衰减值和功率值的对应关系；5.使用信号发生器产生不同频率的信号，并通过示波器观察和记录波形。
实验结果如下：1.频率为2.4GHz时，微波发射源的功率为6dBm；2.衰减值为20dB时，微波功率为0dBm；3.衰减值为30dB时，微波功率为-10dBm；4.信号发生器产生的频率为2.5GHz时，示波器上显示的波形为正弦波。
五、实验分析与讨论实验结果表明，微波功率与衰减值存在线性关系，当衰减值增大时，微波功率随之减小。
这是因为微波衰减器通过在传输线中引入衰减器元件，使微波信号的幅度减小。
当信号发生器产生的频率与微波发射源的频率接近时，示波器上观察到的波形为正弦波，说明微波信号正常传输。
六、实验结论通过本次实验，我们了解了微波技术的基本原理，掌握了微波技术的实验操作方法，并学会了使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。
实验结果验证了微波功率与衰减值的线性关系，同时观察到了信号发生器产生的频率与微波发射源频率接近时的正弦波形。
微波技术基础实验报告
微波技术基础实验报告实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量班级：学号：姓名：华中科技大学电子信息与通信工程学院一实验目的学习矢量网络分析仪的基本工作原理；初步掌握A V365380矢量网络分析仪的操作使用方法；掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数；通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。
二实验内容矢量网络分析仪操作实验A．初步运用矢量网络分析仪A V36580，熟悉各按键功能和使用方法B．以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪A V36580测量微波电路的S参数。
微带传输线测量实验A．使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。
B．测量1/4波长传输线在开路、短路、匹配负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。
C．观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。
三系统简图矢量网络分析仪操作实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测试RF带通滤波器的散射参数（S11、S12、S21、S22）来熟悉矢量网络分析仪的基本操作。
微带传输线测量实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测量微带传输线的端接不同负载时的S 参数来了解微波传输线的工作特性。
连接图如图1-10所示，将网络分析仪的1端口接到微带传输线模块的输入端口，另一端口在实验时将接不同的负载。
四实验步骤矢量网络分析仪操作实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数（起始频率600 MHz、终止频率1800 MHz、功率电平设置为-10dBm）步骤三连接待测件并测量其S参数步骤四设置显示方式步骤五设置光标的使用微带传输线测量实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数（起始频率100 MHz、终止频率400 MHz、功率电平设置为-25dBm）步骤三连接待测件并测量其S参数1．按照装置图将微带传输线模块连接到网络分析仪上；2．将传输线模块接开路负载（找老师要或另一端空载），此时，传输线终端呈开路。
北邮微波技术实验报告
一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理，掌握微波的基本特性。
2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。
3. 通过实验操作，验证微波技术在实际应用中的效果。
二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。
本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。
三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验（1）测量微波传播速度：通过测量微波信号在实验装置中的传播时间，计算微波在空气中的传播速度。
（2）测量微波衰减：利用微波信号源和功率计，测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。
（3）测量微波反射系数：通过测量微波信号在实验装置中的反射强度，计算微波的反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验（1）微波移相器：通过调整移相器的相位，观察微波信号在输出端的变化。
（2）微波衰减器：通过调整衰减器的衰减量，观察微波信号在输出端的变化。
（3）微波定向耦合器：通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出，验证其功能。
3. 微波电路搭建实验（1）搭建微波滤波器：利用微波元件和器件，搭建一个微波滤波器，并测试其性能。
（2）搭建微波天线：利用微波元件和器件，搭建一个微波天线，并测试其增益。
五、实验步骤1. 微波基本特性实验（1）连接实验装置，确保连接正确。
（2）开启微波信号源，设置合适的频率和功率。
（3）测量微波传播速度、衰减和反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验（1）连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。
（2）调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数，观察微波信号在输出端的变化。
3. 微波电路搭建实验（1）根据设计要求，搭建微波滤波器和天线。
（2）测试微波滤波器和天线的性能。
六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验（1）微波传播速度：根据实验数据，计算微波在空气中的传播速度，并与理论值进行比较。
微波技术基础实验一
微波技术基础实验一本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March华中科技大学《微波技术基础》实验报告实验名称：矢量网络分析仪的使用及传输线的测量院（系）：电子信息与通信学院专业班级：姓名：学号：一、实验目的1、学习矢量网络分析仪的基本工作原理；2、初步掌握AV36580矢量网络分析仪的操作使用方法；3、掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数；4、通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性二、实验内容1. 矢量网络分析仪操作实验初步运用矢量网络分析仪AV36580，熟悉各按键功能和使用方法以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪AV36580测量微波电路的S 参数。
2. 微带传输线测量实验使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。
测量1/4波长传输线在不同负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。
观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。
三、系统简图四、步骤简述实验一：矢量网络分析仪操作实验步骤一按【复位】调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量参数设置频率范围：按【起始】【600】【M/μ】：设置起始频率600 MHz。
按【终止】【1800】【M/μ】：设置终止频率1800 MHz。
设置源功率：按鼠标点击菜单栏的激励，在下拉菜单功率，设置矢网合成源的功率大小，单位是dBm。
将功率电平设置为-10dBm。
步骤三连接待测件测量S参数①按照装置图连接待测器件；②测量待测器件的S参数：按【测量】选择正向传输测量S21。
按【光标】调出可移动光标，光标位置的读数位于屏幕右上角。
按【格式】[相位]：测量待测器件插入相位响应，即S21的相位。
按【格式】[对数幅度]：选择对数dB形式测量S21的幅值。
按【搜索】［最小值］：测量待测器件的正向插入损耗，读出此时光标的读数，为待测器件的最小正向插入损耗。
微波实验报告
微波实验报告微波实验报告引言：微波是一种电磁波，波长在1mm到1m之间，频率范围为300MHz到300GHz。
微波在通信、雷达、医学、食品加热等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作和观察，了解微波的特性和应用。
实验一：微波传播特性实验目的：观察微波在不同介质中的传播特性。
实验器材：微波发生器、微波接收器、不同介质样品（如玻璃、木头、金属等）。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将不同介质样品放置在微波传播路径上，观察微波的传播情况。
实验结果：观察到微波在不同介质中的传播情况不同。
在玻璃中，微波能够较好地传播，而在金属中，微波会被完全反射或吸收。
实验二：微波反射和折射实验目的：观察微波在不同介质间的反射和折射现象。
实验器材：微波发生器、微波接收器、反射板、折射板。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将反射板放置在微波传播路径上，观察微波的反射情况。
3. 将折射板放置在微波传播路径上，观察微波的折射情况。
实验结果：观察到微波在反射板上会发生反射，反射角等于入射角。
在折射板上，微波会发生折射，根据折射定律，入射角和折射角之间存在一定的关系。
实验三：微波干涉实验目的：观察微波的干涉现象。
实验器材：微波发生器、微波接收器、干涉板。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将干涉板放置在微波传播路径上，观察微波的干涉情况。
实验结果：观察到微波在干涉板上会出现明暗相间的干涉条纹。
根据干涉现象的特点，可以推测微波是一种具有波动性质的电磁波。
实验四：微波加热实验目的：观察微波对物体的加热效果。
实验器材：微波发生器、微波接收器、食物样品。
实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。
2. 将食物样品放置在微波传播路径上，观察微波对食物的加热效果。
实验结果：观察到微波对食物样品有较好的加热效果，食物在微波的作用下能够迅速加热。
微波技术基础实验报告
微波技术基础实验报告一、实验目的1.掌握微波信号的基本特性和参数的测量方法；2.了解微波器件的性能指标和测试方法；3.加深对微波传输线和网络理论的理解和实践。
二、实验设备和原理实验设备：微波信号源、功率计、波导固有模发生器、波间仪、反射器等。
实验原理：微波技术是指在高频范围内进行电磁波的传输、控制和处理的一套技术体系，其频率范围通常为0.3GHz至300GHz。
微波技术具有频率高、信息容量大和传输距离远等优点，广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
三、实验步骤和内容1.根据实验要求，搭建实验电路；2.测量微波信号源输出功率，通过功率计测量微波信号源输出功率；3.测量波导波导的传输特性，通过波间仪测量微波信号通过波导时的传输特性；4.测量波导器件的特性，通过波间仪测量波导器件的特性；5.测量波导管中的固有模，通过固有模发生器和反射器测量波导管中的固有模。
四、实验结果和数据分析1.根据实验条件，测量到微波信号源输出功率为10dBm；2.根据测量结果，绘制出波导波导的传输特性曲线，分析其传输性能；3.根据实验条件，测量到波导器件的插入损耗为3dB；4.根据实验条件和测量数据，计算出波导管中的固有模的频率范围和衰减值，并进行数据分析。
五、实验结论1.微波信号源输出功率为10dBm；2.波导波导的传输特性曲线显示了其良好的传输性能；3.波导器件的插入损耗为3dB，插入损耗越小，器件性能越好；4.波导管中的固有模的频率范围为0.3GHz至3GHz，衰减值为-10dB。
六、实验总结通过本次实验，我深入理解了微波技术的基本特性和参数的测量方法，掌握了微波器件的性能指标和测试方法，并加深了对微波传输线和网络理论的理解和实践。
通过实验数据的测量和分析，我对微波技术的应用和性能有了更深入的认识，实验收获颇丰。
微波基本测量实验报告
微波基本测量实验报告微波基本测量实验报告引言：微波技术是现代通信、雷达、天文学等领域的重要组成部分。
为了更好地了解微波的特性和应用，本实验旨在通过基本的测量实验，探索微波的传输、反射和干涉等现象，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验装置和原理本实验使用的实验装置包括微波发生器、微波导波管、微波检波器、微波衰减器等。
微波发生器产生微波信号，经由微波导波管传输到被测物体，再通过微波检波器接收并测量微波信号的强度。
微波衰减器用于调节微波信号的强度，以便进行不同强度的测量。
二、实验过程和结果1. 传输实验将微波发生器与微波检波器分别连接到微波导波管的两端，调节发生器的频率和功率，记录检波器的读数。
随着发生器功率的增加，检波器读数也相应增加，说明微波信号能够稳定传输。
2. 反射实验将微波发生器与微波检波器连接到微波导波管的同一端，将导波管的另一端暴露在空气中，调节发生器的功率，记录检波器的读数。
随着功率的增加，检波器读数也增加，表明微波信号在导波管与空气之间发生了反射。
3. 干涉实验将两根微波导波管分别连接到微波发生器和微波检波器上，将两根导波管的另一端合并在一起，调节发生器的功率，记录检波器的读数。
随着功率的增加，检波器读数呈现周期性的变化，表明微波信号在导波管之间发生了干涉。
三、实验结果分析1. 传输实验结果表明，微波信号能够稳定传输，说明微波导波管具有良好的传输特性。
传输实验中，微波信号的强度与发生器功率呈正相关关系，这与微波信号的传输损耗有关。
2. 反射实验结果表明，微波信号在导波管与空气之间发生了反射。
反射实验中，微波信号的强度与发生器功率呈正相关关系，说明反射信号的强度与输入信号的强度相关。
3. 干涉实验结果表明，微波信号在导波管之间发生了干涉。
干涉实验中，微波信号的强度呈现周期性的变化，这与导波管的长度和微波信号的频率有关。
当导波管的长度等于微波信号的波长的整数倍时，干涉现象最为明显。
四、实验总结通过本次微波基本测量实验，我们对微波的传输、反射和干涉等现象有了更深入的了解。
微波技术基础实验
T型同阻式计算公式：
＝10130 1 2
R3
Z0
2 1
50* 2 1
2
1 1
141.4
2
R2 R1 Z0
1 50*
1
1 1 2
微波实验所需软件的简介
1)电路设计所需要的软件 (microwave office、ADS 、ansoft Designer)
2)ADS基本功能的简介 (包括：S参数仿真、smith圆图工具、Linecalc工具)
实验一、传输线理论
一、实验目的
• 1、了解基本传输线、微带线的特性。 • 2、利用实验模组实际测量以了解微带电路设计
CA-1、 CA-2 ( 粉 红色)
三、理论分析（见书上）
(1)集总元件实现的L型匹配网络 (2)分布参数实现的L型匹配网络 (3)双枝节线匹配 四、软件的使用 (1)打开软件的Smith圆图工具 (2)确定工作频率、负载的归一化阻抗值 (3)利用L－C网络实现匹配 (4)同一个负载阻抗值采用分布参数实现匹配 (5)对匹配网络进行S参数仿真
微波技术实验
重庆大学通信工程学院
前言
• 本实验主要针对高等院校的微波技术课程教学而 编写，内容涉及现行微波技术课程教学中的各个 实验环节，对微波技术实验提出恰当的指导，使 学生能通过实验对微波技术课程有更深层次的理 解。
• 实验内容涵盖微波技术各种无源与有源器件实 验以及小型微波系统实验，在重庆大学进行了一 年的实验性教学，效果良好。本实验指导书是以 微波技术理论为基础，微波软硬件为工具编写的， 并进行了内容扩展，具有通用性。
2 功率衰减器模组 3 MICROWAVE软件
一套 RF2KM3-1A (mod-3A,mod-3B)
微波技术基础实验二报告
微波技术基础实验实验二微波元件特性参数测量姓名：吴刚班级：电信1301学号： U201313485一． 实验目的1. 掌握利用矢量网络分析仪扫频测量微带谐振器Q 值的方法2. 学会使用矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的特性参数3. 掌握使用矢量网络分析仪测试微波功率分配器传输特性的方法二． 实验内容1. 微带谐振器品质因数的扫频测量实验利用网络分析仪AV36580扫频测量微带谐振器的Q 值1） 调用误差校准后的系统状态2） 选择测量参数。
设置网络分析仪的扫描频率范围为1GHz-2GHz ，将功率电平设置为-20dBm 。
3） 连接待测器件进行测量。
按照实验装置连接图2-7将微带谐振器模块与网络分析仪连接好。
测量设置选择为测量介电常数测量模块的参数 的幅度的对数值，记下 幅度的对数值最大的那个点的频率，这个点的频率即为微带谐振器的谐振频率f0。
还要记下在该谐振频率点上的幅度的对数值，这个值即为微带谐振器在谐振频率上的衰减量0α 。
然后将光标从谐振频率f0开始向两边移动，记下衰减量比0α小3dB 点处的频率分别为f1和f2。
图2-74） 进行计算。
将测得的频率0f 、1f 和2f 代入到式（2-1）中，就可以计算出被测的微带谐振器的品质因素Q 的值。
5） Q 值的自动测量。
网络分析仪能自动计算显示带宽、中心频率、质量因子(定义为电路谐振频率与其带宽的比例)，和被测件在中心频率下的损耗。
这些值在光标数据读出区中显示。
①按【搜索】和[最大值]将光标放在微带谐振器谐振曲线中心的旁边；②按[光标搜索]将访问光标搜索菜单；③按【搜索】[带宽搜索][带宽]将计算中心激励值、带宽和测量轨迹上的质量因子Q。
记录下此时的品质因素Q值。
实验结果微带谐振器的谐振频率f0衰减3dB后的f1,f2自动测量的Q 值参数计算：由手动测量的f0,f1,f2可由公式0021L f fQ f f f==-∆算得 Q=1.316/(1.335-1.294)=32.098 而自动测量所得的Q 值为32.151 故误差为：（32.151-32.098）/32.151=0.0016，误差较小，故实验结果较为准确。
微波基础实验讲义
微波实验项目实验八.系统调整：认知测试系统各器件仪器功能及使用方法频率检查：掌握吸收式频率计使用方法λg （波导波长)测试：验证λg与λ理论公式实验九.阻抗测量：了解测量阻抗的方法实验十.衰减测量：掌握功率比较法及高频替代法技术定向耦合器性能测试：运用掌握的知识，进行微波器件性能的测量实验十一.角锥天线测量：了解角锥天线的特征及测试，掌握天线场基本知识功率测量应用：运用已学知识，扩展测量应用YS937/939微波实验指导微波测试系统基本连接图YS937系列YS939系列信号源改成YS1125信号发生器（8.6～9.6GHz）,连接系统相同。
信号源隔离器频率计可变衰减器选频放大器测量线匹配负载短路板功率计可变短路器测量面信号源YS1124YS1125实验八系统调整，频率检查，波导波长测量内容1.系统调整，频率检查一、实验目的1.了解测试系统的组成及正确使用方法2.了解微波信号源的工作方式和信号检测3.用吸收式频率计测量工作频率f二、原理简述1.探针电路调谐：当波导中存在不均匀性或负载不匹配时，波导中将出现驻波。
测量驻波特性的仪器为驻波测量线（简称测量线）。
探针调节的方法是将探针穿透深度放在适当位置（通常在1.5～2mm，出厂时已调整并加锁定套）。
然后调节探头的调谐活塞（侧立小园盘）使选放指示最大，调谐的过程就是减小探针反射对驻波图形的影响和提高测量系统灵敏度的过程，这是减小驻波测量误差的关键，必须认真调整。
另外当改变信号发生器频率或探针插入深度时，由于探针电纳Yp相应改变，必须重新进行探针调谐。
2.信号源方波调制及选频放大器功能利用：为了便于观察及分析信号量化，在微波信号源中调制1kHz方波，经检波后输入到选频放大器中（选放相当于1kHz频率，16Hz带宽，0～60dB增益的放大器）。
其表头上有0～1000刻度，电流量（α值）及0～10dB的分贝值及驻波比1～4及4～10二档的刻度值，可不需要计算而直接读出，大大省略了测量步骤。
微波的基本测量近代物理实验
微波的基本测量近代物理实验深圳⼤学实验报告课程名称：近代物理实验（⼀）实验名称：微波的基本测量学院：组号指导教师：报告⼈：学号：班级：实验地点实验时间：实验报告提交时间：⼀、实验⽬的a)要求学全使⽤基本微波器件,了解微波振荡源的基本⼯作特性和微波的传输特性。
b)掌握频率、功率以及驻波⽐等基本量的测量,培养实验报告规范与处理能⼒。
c)作图作表与数据处理能⼒,基本实验的测试能⼒。
⼆、实验原理1.微波的传输特性．在微波波段，为了避免导线辐射损耗和趋肤效应等的影响，⼀般采⽤波导作为微波传输线．微波在波导种传输具有横电波(TE波)，．横磁波(TM波)和横电波与横磁波的混合波三种形式．矩形波导是较常⽤的传输线之⼀,它能传输各种波型的横电波(TE波)，横磁波(TM波)．微波实验中使⽤的标准矩形波导管，通常采⽤的传输波型是TE-1o 波．波寻中存在⼊射波和反射波，描述波寻管中匹配和反射程度的物理量是驻波⽐或反射系数．依据终端负载的不同．波导管具有三种⼯作状态：(1)当终端接“匹配负载”时．反射波不存在，波导中呈⾏波状态；(2)，当终端接”短路⽚”．开路或接纯电抗性负载时,终端全反射，波导中呈纯驻波状态;(3)⼀般情况下，终端是部分反射,波导中传输的既不是⾏波，也下是纯驻波，⽽是呈⾏驻波状态．2．微波频率的测量．微波的频率是表征微波倌号的⼀个重要物理量．频率的测量通常采⽤数字式频率计或吸收式频率计进⾏测量．下⾯主要介绍较常⽤的吸收式频率计计的⼯作原理．当调节频率计，使其⽬⾝空腔的固有频率与微波信号频率相同时，则产⽣谐振，此时通过连接在微波通路上的微安表或功率计可观察到信号幅度明显减⼩的现象．注意，应以减幅最⼤的位置作为判断画频率测量值的依据．3．微波功率的测量．微波功率是表征微波信号强弱的⼀个物理量．通常采⽤替代或⽐较的万法进⾏测量．也就是将微波功率借助于能量转换器转换成易于测量的低频或直流物理量．来实现微波功率的测量．实验室中通常采⽤吸收式微⽡功率计(如GX2A)．在功率计探头表⾯。
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。
微波技术基础实验指导书解析
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7-1 微波基础实验
一、实验背景
• 微波是指波长较短的电磁波，其频率大约在108Hz~10^11Hz，相 应的波长为数米到毫米长度范围。 • 微波波段介于普通无线电波和光波之间，有所谓似光特性。 • 在微波波段，器件的选择：导线波导管；LC振荡回路空腔谐 振器 • • • （一）微波元件 波导管 微波信号源 微波谐振腔 隔离器 衰减器 频率计 晶体检波器和测量放大器 驻波测量线 环形器 滑动单螺钉调配器
波导管
x j z H H cos e 0 z a H j k H sin x e j z 0 2 x k a a c x j z E j H sin e y 0 2 kc a a Ex Ez H y 0
式16
参数：自由空间波长、截止波长、 波导波长、相移常数、反射系数、 驻波系数等特征参量来描述电磁波 在波导中的传输特征
p vp (
2
1 2 f
)2 ( 2
式14 2 1 (
c
)2
2 ) k 1 ( )2 c c
式15
微波信号源
微波谐振腔
• 封闭的金属导体空腔（储能、选频） • 通过式谐振腔 • 反射式谐振腔
实验仪器
三、实验内容
• 波导波长的测量 • 晶体检波律的测定 • 驻波比的测量 • 微波功率的测量 • 介质特性的测量
波导波长的测量
晶体检波律的测定
测量驻波比
微波功率的测量
介质特性测量
四、参考文献
• 高立模，近代物理实验教材，南开大学出版社
• 体效应微波信号源（负阻振荡器）
• 体效应管（负阻器件，当两级上有足够高的直流电压时，会发生 微波振荡现象）+谐振腔（提供必要阻抗，调谐振荡，构成振荡 回路）+阻抗变换器组（将负载阻抗变换到适当值，与体效应管 阻抗匹配，使谐振腔产生射频谐振电压） • 总电压振荡频率为 • 改变谐振腔的几何尺寸可以改变谐振腔固有谐振频率
微波基础实验原理设计
微波基础实验原理设计微波基础实验是一项重要的实验课程，通过对微波的产生、传输和接收等方面进行实验研究，可以加深对微波的基本原理和技术应用的理解。
本文将分为三个部分来设计一个微波基础实验，分别是微波信号的产生、传输和接收。
一、微波信号的产生微波信号的产生可以使用一些常见的装置，比如射频信号发生器。
该发生器可以通过调节频率、幅度和相位等参数来产生不同的射频信号。
在实验中，可以使用该发生器产生一定频率和幅度的射频信号作为微波信号的源波。
二、微波信号的传输微波信号的传输需要借助微波传输线来实现。
常用的微波传输线有同轴线和长导线。
在实验中，可以选择同轴线作为传输线，因其传输效果较好。
1.实验器材准备-射频信号发生器-同轴电缆-微波衰减器-微波探针-遥测系统2.实验步骤-将射频信号发生器与同轴电缆相连，将发生器输出的射频信号输入到同轴电缆中；-调节射频信号发生器的频率和幅度等参数，使其产生一定频率和幅度的射频信号；-将同轴电缆的一端连接到微波衰减器；-调节微波衰减器的衰减值，使得微波信号的幅度在传输过程中适中，不过度衰减；-将微波衰减器的另一端连接到微波探针；-将微波探针阵列放置在研究区域内，以进行微波信号的接收。
三、微波信号的接收微波信号的接收可以使用微波探针阵列。
该阵列可以感应到微波信号的强弱，并将其转化为电信号输出。
1.实验器材准备-微波探针阵列-示波器-遥测系统2.实验步骤-将微波探针阵列连接到示波器上，示波器可以接收到微波信号转换后的电信号；-将示波器调至合适的触发模式和增益，以保证可靠地显示微波信号的波形和幅度。
通过上述实验设计，我们可以实现对微波信号的产生、传输和接收的研究。
实验中，射频信号发生器产生射频信号作为微波信号的源波，同轴电缆作为微波传输线将信号传输到微波探针处，微波探针将微波信号感应为电信号，并通过示波器进行观测和分析。
通过这个实验，可以进一步了解微波信号的特性，包括频率、幅度等，并探究微波传输线在传输中的衰减情况，以及微波探针对微波信号的感应和转换效果等。
近代物理实验微波基础实验
C f
二、波长测量：波长是微波波段要经常测量的基本 参量。测量波长常见的方法有谐振法和驻波法： *谐振法是用谐振腔式波长表来测量微波信号的波长 ，调节波长表的活塞杆，改变谐振腔的固有频率， 当谐振腔的频率与信号源频率一致时，高Q值的谐振 腔吸收信号的能量突然增大到一个最大值，使信号 传输到终端的能量突然减小到一个最低值，记下这 时波长表上螺旋测微计的刻度数，再通过查对波长 表的校准数据表格或校准曲线，即可得到信号的频 率，然后由 可得信号的波长 *驻波法是用测量线来测量波导波长 ，当测量线终 端短路时，传输线中形成纯驻波，移动测量线的探 针，测出两个相邻驻波最小点即节点之间的距离， 即可求得波导波长 。
别注意。
实验装臵
一、波导波长测量
目录
1 2 3 4 5
实验背景； 实验目的；
实验原理；
实验装置； 实验内容。
实验背景
微波通常是指波长范围为1 mm至1 m，即频率 范围为300 GHz至300 MHz的电磁波。根据波长的 差异还可以将微波分为米波、分米波、厘米波和 毫米波。微波技术的应用十分广泛，已经深入到 国防军事（雷达、导弹、导航）、国民经济（移 动通信、卫星通信、微波遥感、工业干燥、酒老 化）、科学研究（射电天文学、微波波谱学、量 子电子学、微波气象学）、医疗卫生（肿瘤微波 热疗、微波手术刀），以及家庭生活（微波炉） 等各个领域，正在成为日常生活和尖端科学发展 所不可缺少的一门现代技术。
2、等指示度法：当被测器件驻波比较大时，驻波腹 点和节点的读数相差悬殊，使检波晶体二极管工作 在不同的检波律上，这就会产生较大的误差，因此 必须采用等指示度法，该 方法使用平方律的检波晶 体管，利用测量线的探针 测量极小点两旁功率为极 小点二倍的两点间的距离 W（如右图）以及波导波长。
微波技术基础实验指导书讲解
微波技术基础实验报告所在学院：专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：2016年5月13日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：必做开课单位：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。
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d)
lg I n lg sin(
直线斜率即为检波率n
2
g
d)
6
实验原理 • 驻波系数的测量（反射系数，驻波比）
反射系数 定义为
Er ei L Er 2i L i (2 L ) e e Ei ei L Ei
2 L 2n 时，驻波电场达到极大值 Emax Ei (1 ) 2 L (2n 1) 时，驻波电场达到极小值Emin Ei (1 )
15
实验内容
• 微波功率的测量 1．按图连接测试系统，调整系统使其处于最佳工作状态。 调整可变衰减器衰减量，使检波晶体处于平方律检波状态。 2．相对功率的测量 将波导开关旋至检波器通路，在小功率情况下，检波晶 体管可以比较准确地认为是平方律检波。这时测得的检波电 流I与系统中的传输的微波功率成正比，即I P。电流表的示 数大小就表示微波相对功率的大小。 3．微波绝对功率测量 将波导开关旋至功率计通路，用功率计可直接读取绝对 功率数值。
微波基础实验
基本概念介绍
• 微波：频率大约在108Hz~1011Hz频率电磁波，波长大
约在1米到1毫米之间
• 品质因数Q：谐振腔内的总储能与一周期内损耗之比 • 波导波长：波导波长是指在波导管中所传播的微波
的波长
• 驻波比：微波功率沿均匀传输线传输时，由于负载
不匹配而产生能量反射的程度
• 晶体检波率n值:晶体二极管的检波电流与两端电压
频率计（波 测量信号频率 长计）
元器件
功能
结构组成
微波二极管跨接在矩形波导 宽壁中心线上
晶体检波器 指示微波相对功率的大小
测量放大器 把检波器输出的电流放大
驻波测量线 可测量驻波的分布
一段开有纵向狭槽的波导， 一个可沿线移动的带有晶体 检波器的探针探头组成 多端口不可逆器件
环行器
常用的微波铁氧体器件W实验原理• 微波功率测量与指示 绝对值用微波热效应测量。热敏电阻吸收微波功率后 阻值发生改变，用适当电桥电路测出阻值变化即得微波功率。 相对值用晶体检波器指示功率 I=KP • 介质介电常数
电介质特性常用复介电常数
* 0 r 0 ( ' j '')
* r '(1 j tan ) 0
10
实验内容
• 波导波长的测量
1.按图连接并调整微波测试系统。 选频放 大器 信号源
隔离器
可变衰 减器
调制波法
波长表
测量线 直流微 安表
短路板
连续波法
11
实验内容
• 波导波长的测量
调整微波测试系统 ： 主要是指对信号源、测量线的调整，以及对晶体检 波器的校准。信号源的调整主要包括对振荡频率、输出 功率及调制方式的调整。 测量线的调整一般包括选择合适的探针穿深度（通 常取1.0~1.5mm）、调谐探针电路使检波输出指示最大。 2.分别用驻波法和谐振法测量波导波长和自由空间波长
驻波比S：电场最大值和最小值之比
S
1 1
7
实验原理
• 测量驻波比的方法
• 直接法：
直接测量沿测量线驻波的最大和最小场强 ，该方法适用于 测量中小驻波比 S I max
I min
。
• 等指示度法：
等指示度法适用于大驻波比的测量。该方法使用平方律的检
波晶体管，利用测量线的探针测量极小点两旁功率为极小点二倍 的两点间的距离W以及波导波长g ，按下式即可求得驻波比S g
4.描绘出检波晶体的I~U定标曲线。 2 5.描绘出 lg I ~ lg sin d 关系曲线。 g
13
实验内容
• 驻波比的测量 1．按图连接微波测试系统。 调整信号源使其工作在方波调制状态并获最佳输出，调 整测量线，使其工作在最佳状态。调整衰减器的衰减量，使 晶体工作在平方律检波范围。 2．直接法测量单螺调配器的电压驻波比。 测量线终端接单螺调配器和全匹配负载。单螺钉的穿深 度约2.5mm。移动探针至驻波腹点，调整指示器灵敏度，使 电表指示近满度，然后分别测量驻波腹点和节点的Imin和Imax。 即可求得驻波比。
实验原理 • 晶体检波率测定
测量线内的检波晶体受到驻波电场作用
2 2
g g 2 n 2 K sin ( d) I KU n K (aEm )n sin n ( d) 0 g g K0为常数
对上式取对数，令K0=1，得：
U aE (aEm )sin(
d ) U m sin(
实验内容
• 驻波比的测量 3．用等指示度法测单螺钉的电压驻波比 调节单螺钉穿深度约为7mm。将测量线探针移至 波节点，调整可变衰减器、指示器灵敏度，使指示电表 指针接近满度的一半，读取波节点I min 值。 移动探针，在波节点两旁，找到电表指示为2 I min 的 两个等指示度点，读取这两个等指示度点所对应的探针 位置值d1和d2 ，这两个等指示度点之间的距离W就是d1 和d2之差。多重复几次，然后取其平均值 ，按下式 计算驻波比
9
实验原理
反射性谐振腔的品质系数与它的中心频率f0和半功 率带宽关系为 f
Q
0
f1 f 2
如谐振腔的品质因素较高，由微扰理论
f0 f s ' 1 Vs 2 f0 V0
1 ( ) QL '' Vs 4 V0
'' tan '
f0和fs分别为腔中放入样品前后谐振频率，V0、Vs分 别为腔和样品的体积。
滑动单螺钉 用来在传输线中产生一个反 射波以抵消传输线中因阻抗 调配器
不匹配所引起的反射，达到 负载匹配
开了一条窄的无辐射纵槽的 矩形波导，一个穿透深度可 调的螺丝
实验原理 • 波长测量
谐振法：用谐振腔式波长表来测量微波信号的波长，调节波 长表的活塞杆，当谐振腔频率与信号源频率一致时，传输到 负载端的能量突然减小到一个最低值或增大到一个最大值， 记下这时波长表上螺旋测微器的刻度数，再查波长表的校准 数据表格和校准曲线，既得信号频率。由C 0 f 即可测得 信号的波长0 。 驻波法：是用测量线来测量波导波长 g ，当测量线终端短路 时，传输线中形成纯驻波，移动测量线的探针，测出两相邻 驻波节点距离即波导波长g 。
3.验证测量结果。
g
1 (
0 0
2a
)2
实验内容
• 晶体检波律的测定 1.按图连接实验系统，并对系统进行调整。 2.选择驻波电场某一节点作为参考点，把此节点与相邻腹点 间的长度 / 4 等分为9分，得到10个等分点 d1 , d 2 ,...,d10
g
3.测出上述10个等分点处所对应的检波电流 I 1 ,I 2 ,..., I 10
之间关系为 I=KEn
微波元器件简介
元器件
波导管
功能
微波传输线
结构组成
常用的是矩形的金属波导管 由体效应管、谐振腔和阻抗变 换器组成 一段封闭金属导体空腔，分通 过式和反射式谐振腔
微波信号源 信号源 微波谐振腔 储能，选频 隔离器 衰减器 隔离信号源 与负载
用来降低微波系 波导管，吸收片 统中功率电平 由传输波导和谐振腔构成，分为“通 过式”与“吸收式”
实验内容
• 介质特性测量
1．按图连接测试系统。 2．用示波器观测反射式谐振腔的工作特性。 3．用波长表测谐振腔的中心谐振频率f0。 4．将精密衰减器衰减3分贝，记下谐振曲线在示波器上的高 度。然后把精密衰减器恢复，此时与谐振曲线上与此高度相 对应的两点，即为谐振曲线的两个半功率点。调整波长计使 其吸收峰分别移到谐振曲线的两个半功率点上，分别读取波 长表的两个刻度数，查出所对应的频率f1和f2。 5．在反射式谐振腔中插入样品，重复3，4步骤。 6．代入公式