微波实验二传输线上的波的测量与阻抗匹配教材

微波技术与天线实验报

（1）负载开路，负载短路，与负载匹配

负载开路与短路即为令终端负载L Z 为∞或0，而对于功率输出，当负载匹配时会得到最大的功率输出；对于电源电压输出，指电源内阻越小在内阻上的压降越小，会得到最大的电压输出，就是说电源的效率最大，当内阻r=0,电源的效率等于1（100%）。

（1）传输线的工作状态

传输线的工作状态取决于传输线终端所接的负载，有三种状态。其中负载开路与短路即为令终端负载L Z 为∞或0导致传输线工作于驻波状态，Z L =Z 0时传输线工作于行波状态。 行波状态：传输线上无反射波出现，只有入射波的工作状态。

当传输线终端负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z L =Z 0时，线上只有入射波（反射系数为零)。此时

z z e U e Z I U z U ''

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对于无损耗线=γj β,则

本实验用微带传输线模块模拟测量线。利用驻波测量技术测量传输线上的波，可以粗略地观察波腹、波节和波长，进而测量反射系数|Γ|和驻波比ρ。若条件允许可以使用反射测量电桥以较精确地测量反射损耗。

（1）实验仪器

RZ9908综合实验箱频率合成信号发生器电场探头频谱分析仪反射测量电桥终端负载（2）实验思路

用驻波分布法测量微带传输线上电磁波的波长。观测微带传输线上驻波分布，测量驻波的波腹、波节、反射系数和驻波比。

（3）实验过程

实验装置大致如下，应用实验箱固定模块可简化操作。

原理如下：

实验连接图如下：

微带传输线模块测量端开路（不接负载)。

把频率合成信号发生器设置成为：CENTER FREQUENCY=1000MHz，SPAN=1MHz，参考电平-30dBm，在保证信号不超出屏幕顶端的情况下，参考电平越小越好，尽量使信号谱线的峰值显示在屏幕的第一格和第二格之间。

频率合成信号发生器设置为输出频率1000MHz和最小衰减量。

如图1连接，逐次移动探头。记录探头位置刻度读数和频谱分析仪读数，必要时可调节信号发生器的输出功率或频谱分析仪的参考电平。

改变频率合成信号发生器的输出频率为800MHz，再重复进行驻波分布测试。

用反射测量电桥来测量驻波损耗，按图2连接好实验装置

图2用反射测量电桥来测量驻波损耗

反射测量电桥的测量端，首先不接负载(开路)，用频谱分析仪测量并记录曲线1数据，然后接终端负载，用频谱分析仪测得曲线2，如图3所示。两曲线的差值d(按10dB ／格读数)即代表反射损耗L 。利用关系L=－20Lg|Γ|和22(1||)/(1||)ρ

=+Γ-Γ即可决定反射系数|Γ|和驻波比ρ。

实验数据及计算结果如下：