微波测量仪器
微波辐射计的设计原理与应用
微波辐射计的设计原理与应用微波辐射计是一种用于测量微波辐射强度的仪器，其设计原理基于微波辐射的电磁波特性。
微波辐射计广泛应用于气象、通信、雷达、卫星通信等领域，用于测量和监测微波辐射强度，为相关领域的研究和应用提供关键数据。
微波辐射计的设计原理主要基于微波辐射的特性和电磁波的测量原理。
微波辐射是一种电磁波，具有特定的频率范围和波长。
微波辐射计通过接收微波辐射，将其转化为电信号进行测量和分析。
微波辐射计通常由天线、接收机、信号处理器和显示器等组件组成。
天线用于接收微波辐射，并将其转化为电信号。
接收机接收天线传输的电信号，并对信号进行放大和处理。
信号处理器用于进一步处理和分析信号，提取出所需的微波辐射强度数据。
显示器用于显示测量结果。
微波辐射计的应用非常广泛。
在气象领域，微波辐射计用于测量大气中的微波辐射强度，以了解大气中的水汽含量、云层特性等，对天气预报和气候研究具有重要意义。
在通信领域，微波辐射计用于测量和监测无线电通信中的微波辐射强度，以保证通信质量和安全性。
在雷达领域，微波辐射计用于测量和监测雷达系统中的微波辐射强度，提供数据支持和性能评估。
在卫星通信领域，微波辐射计用于测量和监测卫星通信中的微波辐射强度，以保证卫星通信质量和稳定性。
值得注意的是，微波辐射计的设计和应用需要考虑多种因素。
首先，天线的选择和设计对于微波辐射的接收至关重要，不同频率和波长的微波辐射可能需要不同类型的天线。
其次，接收机和信号处理器的性能和精度直接影响测量结果的准确性和可靠性。
此外，环境因素如温度、湿度、干扰等也会对测量结果产生影响，因此需要进行相应的校准和补偿。
微波辐射计是一种用于测量微波辐射强度的仪器，其设计原理基于微波辐射的电磁波特性。
微波辐射计广泛应用于气象、通信、雷达、卫星通信等领域，用于测量和监测微波辐射强度，为相关领域的研究和应用提供关键数据。
微波辐射计的设计和应用需要考虑多种因素，包括天线选择、接收机性能、环境校准等。
微波射频仪器的功能用途
微波射频仪器的功能用途微波射频仪器是一种用于测试和分析微波和射频信号的仪器。
它在通信、无线电、雷达、卫星通信、微波炉、生物医学等领域具有重要的应用。
下面将详细介绍微波射频仪器的功能和用途。
1. 频谱分析微波射频仪器可以进行频谱分析，即对信号的频率、幅度、相位等参数进行测量和分析。
它可以检测信号的频谱特性，包括频率范围、功率谱密度、谱线的数目和宽度等。
频谱分析可以帮助工程师判断信号的质量和干扰情况，优化系统设计和调整参数。
2. 信号发生和捕获微波射频仪器可以生成射频信号，如正弦波、方波、脉冲信号等。
同时，它也可以捕获外部的射频信号，并对其进行测量和分析。
使用微波射频仪器可以快速生成电磁信号，模拟出实际环境中的各种场景，便于测试和验证系统的性能和功耗。
3. 时域分析微波射频仪器可以对信号的时域特性进行测量和分析。
时域分析可以获得信号的波形图、脉冲宽度、上升时间、下降时间等参数。
通过时域分析，可以检测信号的传输延迟、时钟抖动、幅度失真等问题，从而优化系统的性能和稳定性。
4. 相位噪声分析微波射频仪器可以对信号的相位噪声进行测量和分析。
相位噪声是信号中随机变化的相位分量，它会对信号的稳定性和精度产生影响。
相位噪声分析可以帮助工程师评估系统的抗噪能力和性能，优化系统设计和参数。
5. 增益和损耗测量微波射频仪器可以测量系统的增益和损耗。
增益是指系统或器件对输入信号功率的放大程度，损耗是指系统或器件对信号功率的降低程度。
增益和损耗的测量可以帮助工程师评估系统的效率和性能，优化系统设计和参数。
6. 谐波分析微波射频仪器可以对系统或器件产生的谐波进行测量和分析。
谐波是指信号中频率为原信号整数倍的分量，是系统或器件的非线性特性导致的副作用。
谐波分析可以帮助工程师评估系统的线性度和非线性失真情况，优化系统设计和参数。
7. 通信系统测试微波射频仪器可以用于通信系统的测试和分析。
它可以模拟和测试通信系统中的各个环节，如发射端、接收端、信道等。
RCQ-1A微波漏能使用说明书
RCQ-1A微波漏能检测仪使用说明书名称:微波漏能测试仪型号: RCQ-1A产地:上海亚美微波仪器厂有限公司产品说明：RCQ-1A微波漏能测试仪可供科研单位、工厂、院校用来测量频率在0.915GHz~12.4GHz 范围内的微波设备泄漏功率密度的大小。
RCQ-1A为便携式，用8 节1.5V 干电池供电,使用简便。
使用前准备：1．打开仪器底部电池仓，放入电池；2．观察电表的指针是否指于零点，如有偏移可轻轻调整电表上的机械调零螺丝，使指针回到零点；3．将传感器的插头插入指示器左下方的输入插座上,将工作开关旋到“电池”，如电表指针在红线区域，说明电池电压足，否则需更换电池；操作：1．打开仪器预热5分钟；将工作选择开关置于所需量程。
2．把微波探头插头插到指示器的插座内(此时内部电源自动接通).3．根据测试微波设备漏场的频段，按照带宽微波漏能测试微波效率校正表上指定的数值，将微波探头插头上的校正旋钮刻度盘放到校准表上指定的位置。
4．调节调零旋钮，使表头指示为零。
调零时应将”零功率密度模拟器”罩在探头上。
然后调零点旋钮，使表针指示为零位，测试漏场时应拿掉”零功率密度模拟器”,也可远离被测微波设备进行调零，（调零时不要插探头，以免外部讯号干扰）；5．测试时将微波探头放入被测场中，先由远到近直至探头介质碰到微波设备，再转动探头，直至表头读数指示最大，此指示即为功率密度。
6．测试结束后必须将工作选择开关置于“关”位置，切断电源。
除测量外，均应把传感器置于屏蔽罩内7．测试仪器探头应避免红外线和阳光的直接照射以及其他外界电波干扰。
技术参数：测量频率范围：915MHz~12.4GHz测量功率密度范围：10μW/cm2 ~100mW/cm2指示器满度为：100μW/cm2; 500 μW/cm2，1mW/cm2 共三档量程：×1 微波探头10μW/cm2~1mW/cm2×10 微波探头100μW/cm2~10mW/cm2×100 微波探头1mW/cm2~100mW/cm2电源：8 节1.5 干电池(仪器出厂时不附干电池)外形尺寸及重量：外形尺寸：160×120×238(mm)重量：4kg。
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。
微波功率计知识
微波功率计知识一、概述（一）用途微波功率是表征微波信号特性的一个重要参数,微波功率计则是精确测量微波功率电平的最基本的微波测量仪器，广泛应用于微波通讯、雷达、导航、空间技术、卫星地面站、信号监测等领域的微波信号平均功率、峰值功率和脉冲包络功率等参数的精确测量与计量，是电子领域科研、生产、测试、试验、计量的必备仪器。
（二）分类与特点1、从测量方法上分类主要有两种方式：通过式传输信号功率测量与终端式接收功率测量。
●通过式传输信号功率测量特点通过式传输信号功率测量需要将功率计连接在信号源和负载之间。
工作在RF、微波和毫米波频段的通过式功率计一般采用耦合器方式，耦合器可以对信号源和负载之间的功率流向作出响应，此类功率计可用于指示从信号源流向负载的功率，常称为入射功率；也可以测量从负载流向信号源的功率，常称为反射功率。
在微波波段，更常用的方法是使用高方向性定向耦合器与终端式功率计相结合构成的通过式功率计以测量信号源传送的功率，这种功率计也分为两类，一类是单向通过式功率计，一类是双向通过式功率计，由单定向耦合器构成的通过式功率计称为单向通过式功率计；由两个反接的定向耦合器构成的通过式功率计称为双向通过式功率计。
通过式测量方式主要用于大功率信号的测量。
●终端式接收信号功率测量特点RF和微波、毫米波频段中小功率主要进行终端式测量方法。
终端式微波功率计主要包含功率探头和功率计主机两个部分。
功率探头，它接在信号传输线的终端，接收和消耗功率，并产生一个直流或低频信号，该信号经过特定形式的前置放大送入功率计测量通道。
现代智能功率探头还包括存储有探头型号、类型、校准参数的EEPROM以及传感环境温度的温度传感器等。
功率计主机，包括放大器和相关处理电路，主要负责对功率探头的变换的信号进行处理，产生准确的功率读数。
通常，一个型号的功率计能够兼容不同类型、不同频率范围、不同功率范围的系列功率探头。
2、按终端式功率计分类通常有按功率计测量功率原理分类、按被测功率的特征分类、按输入端功率座的类型分类、按功率计的量程大小分类、按照产品类型分类等几种方式。
微波技术实验报告
微波技术实验报告 Prepared on 22 November 2020微波技术实验指导书目录实验一微波测量仪器认识及功率测量实验目的（1）熟悉基本微波测量仪器；（2）了解各种常用微波元器件；（3）学会功率的测量。
实验内容一、基本微波测量仪器微波测量技术是通信系统测试的重要分支，也是射频工程中必备的测试技术。
它主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量。
微波信号特性参量主要包括：微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等。
微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。
测量的方法有：点频测量、扫频测量和时域测量三大类。
所谓点频测量是信号只能工作在单一频点逐一进行测量；扫频测量是在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；时域测量是利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。
图1-1 是典型的微波测量系统。
它由微波信号源、隔离器或衰减器、定向耦合器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。
图 1-1 微波测量系统二、常用微波元器件简介微波元器件的种类很多，下面主要介绍实验室里常见的几种元器件：（1）检波器（2）E-T接头（3）H-T接头（4）双T接头（5）波导弯曲（6）波导开关（7）可变短路器（8）匹配负载（9）吸收式衰减器（10）定向耦合器（11）隔离器三、功率测量在终端处接上微波小功率计探头，调整衰减器，观察微波功率计指示并作相应记录。
微波元器件的认识螺钉调配器E-T分支与匹配双T波导扭转匹配负载波导扭转实验总结：在实验中我们认识了各种的微波元器件，让我们更好的理解课本上的知识，更是为了以后的实验做了准备。
实验二测量线的调整与晶体检波器校准实验目的（1）学会微波测量线的调整；（2）学会校准晶体检波器特性的方法；（3）学会测量微波波导波长和信号源频率。
微波辐射计的原理应用
微波辐射计的原理应用1. 简介微波辐射计是一种用于测量大气中微波辐射能量的仪器。
它基于微波辐射与大气中的水汽、气溶胶等物质的相互作用而工作。
本文将探讨微波辐射计的原理和应用领域。
2. 原理微波辐射计的原理基于以下几点：2.1 微波辐射的产生微波辐射是指电磁波频率范围在300 MHz到300 GHz之间的波长。
微波辐射可由天体、地表和大气等产生，其中大气中的微波辐射主要来自太阳辐射、地表反射和大气散射。
2.2 微波辐射与大气的相互作用微波辐射在大气中与水汽和气溶胶等物质相互作用，产生吸收、散射和反射等现象。
这些相互作用受大气中的温度、湿度、气压等因素影响。
2.3 微波辐射计的测量原理微波辐射计通过向大气发送微波辐射，并测量其经过大气后的剩余能量来确定大气中的水汽含量、云的特性以及地表温度等。
测量原理基于微波辐射在大气中吸收和散射的特性。
3. 应用领域微波辐射计在以下领域有广泛的应用：3.1 大气科学研究微波辐射计可用于观测大气中的水汽含量、云的特性和温度等参数。
这对于气象预报、气候研究和大气模型验证等方面具有重要意义。
3.2 地表监测通过测量微波辐射在地表的反射和散射特性，可以获得地表的温度、植被覆盖度、土壤湿度等信息。
这对于农业、生态环境和水资源管理等方面具有重要应用价值。
3.3 卫星遥感微波辐射计可以搭载在卫星上，利用微波波段的辐射进行地球观测。
通过卫星遥感技术，可以实时、全球范围内获取大气和地表的微波辐射信息，为气象学、地球科学和环境监测等领域提供数据支持。
3.4 水文水资源监测微波辐射计可以用于监测水文水资源，例如测量大气中的水汽含量，预测降雨量和雪深等。
这对于水资源管理、洪涝灾害预警和水文模型的建立等有重要意义。
3.5 太空通信微波辐射计可以用于研究和优化卫星通信系统中的微波信号传输。
通过测量和分析大气中的微波辐射特征，可以提高卫星通信系统的可靠性和性能。
4. 总结微波辐射计是一种重要的大气和地球观测仪器，应用广泛。
微波水分测试仪的原理介绍
微波水分测试仪的原理介绍微波水分测试仪的工作原理基于物质对微波的吸收和反射特性。
微波是一种高频电磁波，其频率通常在300MHz至300GHz之间。
当微波通过物体时，物体中的水分分子会吸收微波能量，并转化为分子运动能或热能，从而使微波的能量减弱。
因此，物体中水分的含量越高，所吸收的微波能量就越多，反之亦然。
为了实现精确的测量，微波水分测试仪通常采用两种方法来对微波信号进行处理：时间域反射法(TDR)和频域反射法(FDR)。
这两种方法在处理微波信号时采用不同的技术手段，但它们的基本原理相同。
时间域反射法基于测量微波信号在物体中传播的时间差。
当微波通过样品时，部分能量被吸收，而部分能量被样品反射回来。
接收器测量到的反射信号会带有一个时间延迟。
由于微波在不同介质中的传播速度不同，测量到的时间延迟与样品中水分含量相关。
通过测量时间延迟，可以计算出样品中的水分含量。
频域反射法通过测量微波信号的频率响应来判断样品中的水分含量。
微波信号在通过样品时会受到不同频率的阻尼。
水分含量越高，微波信号的高频成分被吸收得越多，而低频成分则相对较少。
通过分析微波信号在不同频率上的功率响应，可以推断出样品中的水分含量。
为了提高测量的准确性，微波水分测试仪通常需要进行校准。
校准过程通常包括使用含有已知水分含量的样品进行标定，并将测量结果与参考值进行比较。
通过校准可以减小仪器本身和环境因素对测量结果的影响，提高测量的准确性和可靠性。
总结起来，微波水分测试仪通过利用微波和物质中水分之间的相互作用关系，实现对水分含量的准确测量。
其中，时间域反射法和频域反射法是常用的测量方法。
采用这些原理和技术手段，微波水分测试仪可以广泛应用于粮食、食品、建材等领域中水分含量的测量。
《微波测量仪器》PPT课件
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（5）调制方式
AM、FM和PM
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MG3690B系列信号源
Highest Output Power :
MG3694B, 40 GHz :+17/+15 dBm
Faster Switching time :
1000
米波
厘米波
毫米波
亚毫米波
毫米波信号传输的几个低损耗窗口：
35GHz（8mm）、94GHz(3mm)、140GHz(2mm)、220GHz(1mm）
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4
无线通信
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5
1 引言
1.1 微波测试技术的地位和作用
重要性：测试是认识客观事物的基本方 法；测试技术是信息技术的源头和重要 组成部分
锁相式频率合成器DDS频率合成器
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（2）宽带同轴信号发生器 YIG振荡器+倍频方案 双YIG振荡器+倍频方案
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（3） 毫米波信号发生器
倍频方案的相位噪声有恶化趋势
在3mm或更高频段也可直接用基波振荡器， 可提高功率输出，抑制杂波
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（4） 提高信号发生器的频谱纯度
微波毫米波功率检测传感器：肖特基检波 二极管功率头
计算机技术用于功率测试（对温度、频率 和功率在三维空间上采用软件修正）
连续波功率计的动态范围：-70~20dBm 峰值功率计
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4.7 宽带取样示波器
射频与微波仪器概述
它 接收/发射机 矢量信号分析仪(VSA)以易于使用的特点提供十分广泛的数字调制分析能力，产品：E4406A
E4406A测量能力：频谱(频域)分析、信道功率、波形(时域)分析、占用带宽、邻信道功率(ACP)、互补累积分布函数(CCDF） E4406A支持：cdmaOne专用软件、CDMA2000专用软件、WCDMA专用软件、GSM专用软件
络 分类: 标量网络分析仪-只测幅度；矢量网络分析仪-幅度和相位都测 单端口-传输反射型（第二有传输反射功
分 能）
析
目前在产系列：ENA-L系列（E5062A）；ENA系列（E5071C）；PNA-L系列（N5230A）；PNA-X系列（N5242A）；PNA系列（E8362B）
射频与微波仪器概述
原理: 频谱分析仪是运用扫频调谐外差接收机装置具有的频率转换特性,使这些特性对频域信号分析起重要作用
频 测量: 绝对频率和相对频率；绝对幅度和相对幅度；标量；噪声；失真分量；AM、FM、脉冲射频调制和数字调制；激励响应；电磁兼容性（EMC）
谱
分
特性：覆盖频带宽（30Hz-325GHz）；幅值范围宽（-156dBm-+30dBm)；有供标量测量用的跟踪发生器；对小信号检测的灵敏度极高； 极好的频率稳定性；频率和幅值分辨率高；具有数字解调能力
信 指标：频率范围、频率精度和稳定度、电平精度、调制功能（调幅、调频、调相、脉冲、I/Q调制） 号 源 应用：无线接收发信机及其元件的设计和制造、从低频的导航信号到蜂窝移动电台再到毫米波卫星系统
分类: 模拟信号源、数字信号源、微波信号源、射频信号源、微波扫频（连续波）信号发生器、高性能（精密）信号源、矢量信号发生器、数字I/Q调制信号源等
雷达物位计基本原理
雷达物位计基本原理雷达物位计是一种常用的仪器，可以广泛应用于工业自动化控制中。
它的作用是用微波信号测量液体或固体物料的深度，从而得到物料的容量和液位状态等信息。
本文将介绍雷达物位计的基本原理及工作流程。
雷达物位计是一种无线电测量仪器，其主要原理是利用微波的反射现象进行测量。
雷达物位计的主要组成部分包括发射器、天线、接收器、处理器和显示器等五个部分。
发射器：发射器主要负责向待测物料发射微波信号，通常采用的是脉冲式或连续波式雷达。
对于脉冲式雷达，其主要特点是具有高发射功率和短发射时间。
而连续波雷达则是利用高频电磁波的相位差异进行测量。
天线：天线是雷达物位计中的重要组成部分，其主要作用是将发射的微波信号转换为电信号，并将反射回来的微波信号转换为电信号。
通常采用的是开放式方向性天线或半波天线等。
接收器：接收器是用于接收由天线接收到的反射信号，通常采用的是同轴电缆或无线电传输等方式进行信号输出。
处理器：处理器主要用于对接收到的信号进行解码、滤波、放大等处理，从而得到物料的容量和液位状态等信息。
通常采用的是压缩、谐波或傅里叶变换等数字信号处理技术。
显示器：显示器用于显示处理器处理得到的物料容量及其液位等信息，通常采用的是液晶屏幕、LED显示屏等。
二、雷达物位计的工作流程2. 接收反射信号：待测物料接收到微波信号后，会发生反射现象。
反射信号经过天线转换成电信号，由接收器接收，并送至处理器进行处理。
雷达物位计是一种利用微波反射原理进行物位测量的仪器。
它具有测量范围广、精度高、抗干扰能力强等优点，广泛应用于化工、石油、食品、建材等行业中。
三、雷达物位计的应用及优势1. 应用领域雷达物位计具有广泛的应用领域，可用于测量各种类型的液态、粉末和颗粒状物料的物位。
具体应用领域包括：化工、石油、食品、水泥、建材、环保、船舶、铁路等行业中。
2. 优势（1）测量范围广：雷达物位计可测量的物料范围比较广，能够适用于不同的物料类型和容器形状。
微波辐射计概念及原理介绍
微波辐射计概念及原理介绍大气探测能够提供气候研究领域的重要信息，随着大气探测技术的不断发展，人们在工作、生活中对大气探测的各种要求也越来越严格。
目前的大气观测主要是通过探空气球、无线电探空仪、气象火箭以及微波辐射计等技术手段来对大气进行测量。
我国在气象探测领域仍主要依靠传统的气象站，一般是通过探空气球，由于探空气球会深入到真实的大气环境中去，所以测量值比较可信，但是这种方式往往受到时间、地点的限制问。
而在各种观测手段中，遥感技术是最便捷、成本最低、可全天候不间断观测的一种方式。
遥感探测是利用遥感设备来探测一定距离外的物理化学过程或目标，这种方式可在不直接接触目标的情况下获取人们所需的观测信息。
微波辐射计就是一种典型的无源遥感探测装置,能够测量亚毫米级至厘米级波长的电磁辐射，并且只是一个接收大气辐射的仪器”。
微波辐射计的主要优势如下：（1）相比于探空气球等设备，可长时间不间断工作，能够采集到任何时刻的分钟级数据，并且操作便捷、无需人工值守；（2）相比于探空雷达等设备，因为无需发射探测信号，所以保密性较强，不存在辐射污染，对于军事领域的大气参数测量、精确预报和动态监测具有重要的意义，且成本较低；（3）相比于卫星遥感等手段，低空垂直分辨率较高，有效避免了由于云层遮挡和强吸收作用造成的卫星遥感对对流层底部探测性能较差的问题”。
处于工作状态时，微波辐射计能够接收不同高度层的大气在不同频率上微波辐射在测出大气微波的辐射强度后，经过自身的运算处理，即可得到大气在垂直方向上的气象要素分布，即大气温湿廓线(大气中温度、相对湿度、水汽密度等信息与海拔高度的变化关系曲线)，并且还可以得到云状、云高等多种参数"”。
大气温湿廓线提供的信息对人们有重要的使用价值，可满足日常生活、工作中的多种需求，而微波辐射计测得的大气辐射强度用亮度温度（简称亮温，描述了物体的辐射强度）来表示，亮度温度并不能直接反映出天气状况，需要对其进行更进一步的运算。
微波水分测定仪的原理
微波水分测定仪的原理
微波水分测定仪的原理是利用微波与水分子之间的相互作用来进行水分测量的一种仪器。
具体原理如下：
1. 微波传输：微波是一种电磁波，其频率通常为1-300 GHz。
微波能够在物质中传输，并且具有穿透能力。
在微波水分测定仪中，微波通过样品中的传输线或射频传感器传输。
2. 水分吸收：水分子是极性分子，具有自由旋转和很高的介电常数。
当微波与水分子相互作用时，微波的电场会导致水分子产生定向运动，并且水分子会吸收微波能量。
水分越多，吸收能力越强。
3. 反射和干扰：微波与样品中水分子之间的相互作用会导致微波的传输特性发生变化。
通过测量微波的反射或传输信号的幅度和相位变化，可以推断样品中的水分含量。
4. 校准和测量：为了准确测量水分含量，需要进行校准。
校准可以通过制备含有已知水分含量的样品进行，然后建立水分含量与微波信号的关系。
校准后，样品的微波信号可以转化为水分含量的数值。
总结起来，微波水分测定仪利用微波与水分子之间的相互作用来测量样品中的水分含量。
测定仪通过测量微波信号的反射、传输或幅度、相位变化来得到水分含
量的数值，并且可以通过校准来提高测量的准确性。
微波功率计的校准方法及误差分析
微波功率计的校准方法及误差分析微波功率计是一种用于测量微波信号功率的仪器。
准确地校准微波功率计对于确保测量结果的可靠性至关重要。
本文将介绍微波功率计校准的基本原理、常用校准方法以及误差分析。
一、微波功率计校准的基本原理微波功率计的校准是通过与一个准确的功率参考进行比较来完成的。
校准主要包括校准因子和校准误差两个方面。
校准因子是用来将功率计的读数转化为准确的功率值的系数。
它是由校准过程中测量得到的，通过与准确的功率参考进行比较得出。
校准误差是指经过校准后，功率计读数与准确的功率参考之间的差异。
校准误差的大小决定了功率计测量结果的准确性。
因此，减小校准误差是校准的主要目标之一。
二、常用的微波功率计校准方法1. 直接比较法：直接比较法是最常用的校准方法之一。
它是通过与一个准确的功率参考进行比较来确定功率计的校准因子。
校准过程中，将同一个微波信号依次输入到功率计和准确的功率参考上，并记录下它们的读数。
然后，根据功率计和功率参考之间的差异，计算出校准因子。
直接比较法的优点是简单易行，适用于大多数微波功率计。
但是，它也存在一些局限性，比如在高功率测量时，微波功率计的非线性特性和功率参考的功率限制可能导致较大的校准误差。
2. 校准器法：校准器法是另一种常用的校准方法。
它通过使用一个已经校准好的功率器件作为校准器，在不同的功率水平下测量功率计和校准器之间的差异来确定校准因子。
与直接比较法相比，校准器法可以避免功率参考的限制，并提供更大范围的功率校准。
但与此同时，校准器法也会引入额外的系统误差。
3. 优化校准法：优化校准法是一种基于数学优化算法的校准方法。
它通过最小化功率计读数与准确的功率参考之间的差异，来确定校准因子。
优化校准法可以有效地减小校准误差，并提高功率计的准确性。
但是，它需要较为复杂的数学计算，并且对校准条件的要求也相对较高。
三、误差分析微波功率计的测量误差主要包括不确定度误差和系统误差。
1. 不确定度误差：不确定度误差是由于测量设备本身的误差以及测量过程中的随机误差引起的。
驻波仪使用手册
驻波仪使用手册驻波仪使用手册一、概述驻波仪是一种用于测量微波频率和功率的仪器，其工作原理基于驻波现象。
本手册将介绍驻波仪的使用方法及注意事项。
二、仪器组成1.主机：包括显示屏、控制按钮和接口等。
2.传感器：安装在被测物体或管路中，用于检测微波信号。
3.电源线：连接主机和电源插座。
4.通讯线：连接主机和计算机等外部设备。
三、使用步骤1.接线将电源线插入主机电源插座，并将通讯线连接到主机和计算机等外部设备之间。
2.打开开关按下主机上的电源按钮，待显示屏亮起后即可开始使用。
3.校准在进行测量前，需要对驻波仪进行校准。
具体方法如下：（1）将传感器安装在空载状态下的管路中，并保证传感器与管路紧密贴合；（2）按下主机上的校准按钮，在弹出的界面中选择“空载校准”；（3）待校准完成后，系统会自动保存校准数据并返回主界面。
4.测量（1）将传感器安装在被测物体或管路中，并保证传感器与管路紧密贴合；（2）按下主机上的测量按钮，在弹出的界面中选择“功率测量”或“频率测量”；（3）待测量完成后，系统会自动显示测量结果并保存数据。
四、注意事项1.使用前请仔细阅读本手册并按照说明操作。
2.在进行校准和测量时，请确保传感器与被测物体或管路紧密贴合，避免信号泄漏。
3.请勿将驻波仪暴露在高温、潮湿或有腐蚀性气体的环境中。
4.使用过程中如有异常情况，请及时停止使用并联系厂家维修。
5.禁止私自拆卸或更换仪器内部零部件。
五、维护保养1.定期清洁传感器表面，以保证信号检测的准确性。
2.注意防潮防尘，避免仪器受到损坏。
3.长期不使用时，请将仪器存放在干燥通风处，并断开电源线。
六、故障排除1.显示屏无法亮起：请检查电源线是否插紧，电源插座是否正常。
2.测量结果不准确：请检查传感器安装是否正确，信号泄漏情况等。
3.其他问题：请联系厂家维修。
七、总结驻波仪是一款高精度的微波测量仪器，使用方法简单易懂。
在使用过程中需要注意保养和维护，避免出现故障影响测量结果。
微波辐射仪
微波辐射仪
微波辐射仪是一种用于测量和检测微波辐射的仪器设备。
微波辐射是指电磁波频率范围在300 MHz（兆赫兹）到300 GHz （千兆赫兹）之间的电磁辐射波。
微波辐射仪可以通过接收和分析微波辐射的信号来确定辐射源的强度、频率、功率等参数。
微波辐射仪通常由一个接收天线、信号放大器、信号处理单元和显示器等组成。
接收天线用于接收微波信号，并将信号传输到信号放大器进行放大。
信号放大器将放大后的信号传输给信号处理单元，进行进一步的信号处理和分析。
最终，处理后的信号将被显示在显示器上，用于观察和记录微波辐射的相关参数。
微波辐射仪广泛应用于科学研究、通信、无线电频谱监测、医疗诊断等领域。
它可以帮助科学家们了解微波辐射的特性和分布情况，以及对无线电频谱的管理和监测。
在医学方面，微波辐射仪也可以用于诊断和治疗，比如微波治疗肿瘤等。
总的来说，微波辐射仪是一种重要的测量设备，可以用于测量和检测微波辐射的各种参数，对于科研、通信和医学都具有重要的应用价值。
国产微波辐射计性能分析
国产微波辐射计性能分析国产微波辐射计性能分析随着无线通信、雷达系统和卫星通信等技术的迅猛发展，对微波辐射计的需求也越来越大。
微波辐射计是一种用于测量和监测微波辐射的仪器，可以用于研究大气、遥感、通信和天文等领域。
在国内，制造商们也开始积极研发和生产国产微波辐射计，以满足市场需求。
在本文中，我们将对国产微波辐射计的性能进行分析。
通过对其技术参数和各项指标进行评估，可以评估其在实际应用中的性能和可靠性。
首先，我们将从测量范围和分辨率两个方面来考察国产微波辐射计的性能。
测量范围是指仪器能够测量的微波辐射强度的范围，通常以dBm或mW/cm²为单位。
较大的测量范围意味着仪器可以测量更强的微波辐射。
分辨率是指仪器能够区分的微小变化的能力，通常以dB或mW/cm²为单位。
较高的分辨率意味着仪器可以更准确地测量微小的微波辐射变化。
通过对这两个指标的评估，可以了解国产微波辐射计在接受不同强度和辐射变化的能力。
其次，我们将考察国产微波辐射计的精确度和稳定性。
精确度是指仪器测量结果与真实值之间的偏差，通常以百分比或dB为单位。
较小的精确度偏差意味着仪器的测量结果更接近真实值。
稳定性是指仪器重复测量相同条件下的微波辐射结果之间的一致性。
较高的稳定性意味着仪器的重复性更好。
通过对这两个指标的评估，可以了解国产微波辐射计的测量结果的可信度和稳定性。
最后，我们将考察国产微波辐射计的响应时间和耐久性。
响应时间是指仪器从接收到微波辐射信号到产生测量结果的时间间隔。
较短的响应时间意味着仪器可以更快地响应微波辐射变化。
耐久性是指仪器在长时间使用和极端环境中的耐用程度。
较好的耐久性意味着仪器可以在各种复杂条件下正常工作。
通过对这两个指标的评估，可以了解国产微波辐射计在实际使用中的反应速度和耐久性。
综上所述，通过对国产微波辐射计的性能分析，我们可以对其在实际应用中的优势和局限进行评估。
然而，需要注意的是，本文仅从技术参数和指标的角度来进行分析，并没有考虑实际场景中的应用效果，因此仍需要进一步的实践验证和用户反馈来验证其性能。
微波液位计工作原理
微波液位计工作原理
微波液位计是一种利用电磁波的物理特性作为测量依据来实现液位测量的仪器，也叫
微波液位传感器。
微波液位计是一种基于微波技术的实时液位检测仪，采用特定频率的作
业波经射束束管子来发射微波。
微波液位计采用发射和接收端能通过电路来控制发射和接
收并将收到的回射微波信号转换为可以记录显示的开关量或者模拟量信号。
微波液位计的原理就是利用物体的表面反射能力来测量液位高度，它是通过发射射频
微波信号，并通过测量反射信号的变化来测量液位的高度。
在计量时，它会发射微波信号，微波信号在它通过液位计探头射束管中，当它遇到空气所形成的垂直结构时，它会发射微
波信号。
微波信号将由空气反射，这里它遇到了液位表面，液位会反射一定的微波信号，
以反应液位的高度。
由于液位计中发射端和接收端各经过自己的测量，因而可以很容易地
接收应答信号，通过电路控制发射数据和接收数据，最后将响应的数据转换为可以读取的
信号格式，从而得到当前液位的准确高度值。
微波液位计的优点在于其工作原理简单而健壮，无需接触测量介质，而且精度高、稳
定性好、反应速度快，能在泥泞砂沙介质中得到高精度测量结果，是目前液位检测中使用
频率较高的一种仪器，用于柴油、汽油等高煤油的液位的测量中用的比较多。
同时，微波
液位计可用于温度、液位可以同时考虑，这有利于液位的精确测量。
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110 ~170GHz
在厘米波段，接头标准各厂商较为一致 在毫米波段，各厂商采用的接头有差异 我国可能采用的接头为：N型、7mm、 3.5mm、2.4mm、1mm。
4 微波毫米波测试仪器中的微波 测试技术
4.1 微波毫米波信号源
一般经济型扫频发生器将退出历史舞台 （1）频率合成技术
频率合成器：已有专用集成块，且具有高 分辨率 锁相式频率合成器DDS频率合成器
（2）宽带同轴信号发生器
YIG振荡器+倍频方案
双YIG振荡器+倍频方案
（3） 毫米波信号发生器
倍频方案的相位噪声有恶化趋势
在3mm或更高频段也可直接用基波振荡器， 可提高功率输出，抑制杂波
（4） 提高信号发生器的频谱纯度
YIG跟踪滤波器 双YIG跟踪滤波器
开关滤波器
（5）调制方式
AM、FM和PM
MG3690B系列信号源
Highest Output Power :
MG3694B, 40 GHz :+17/+15 dBm
Faster Switching time :
5ms/1 GHz step
4.2 微波毫米波信号分析仪
分析仪种类（主要讨论频谱分析仪）
频谱分析仪的需Biblioteka 频谱分析仪的本振：高性能谱仪采用锁相 频率合成技术
技术性能：扩展到了毫米波；110~135dB 的动态范围； 值得注意的动向： （1）频率扩展问题 ：已达到1mm频段 （2）高速计算机技术的应用：测试和数 据处理速度大幅提高 （3）矢量网络分析仪的应用极为广泛 （4）射频矢量网络分析仪的发展特点： 够用为原则，以降低成本
Agilent 8363B 矢量网络分析仪
网络测量
时域测量、 频域测量
标量参数测量 矢量参数测量
2
国内外微波测试仪器的现状
射频和微波频段已成熟，重点转向毫米波 频段的研究
向高频率、宽频段和高性能方向发展，打 破西方的封锁
2 微波测试仪器的分类
传统的分类方法：a)信号源；b)信号 分析仪；c)噪声分析仪；d)功率计； e)频率计；f)网络分析仪 从测试技术角度来分，可分为： a) 信号分析；b) 网络分析
4.11.3 调制域分析仪的应用领域
应用： 测量数字系统中的信号抖动 用于VCO阶跃响应分析 脉冲编码数据分析 直接观测线性调频脉冲的线性度 检验蜂窝状无线电的信道切换特性 捷变频信号的分析 雷达、电子战和监视系统分析 扩频通信中的性能分析
4.5 微波毫米波频率计
测试方法（谐振腔法，计数法） 频率计数法的工作方式 发展现状（技术基本成熟） 关键技术（宽带取样变频技术） 毫米波频率计（谐波混频技术拓宽频带）
4.6 微波毫米波功率测量仪器
微波毫米波功率检测传感器：肖特基检波 二极管功率头
计算机技术用于功率测试（对温度、频率 和功率在三维空间上采用软件修正） 连续波功率计的动态范围：-70~20dBm 峰值功率计
3 微波毫米波测试用传输线和射 频连接(Radio frequency joint)
微波毫米波测试用连接器已标准化，国际 化
同轴测试仪器
波导测试仪器 波导 频率范围
同轴连接器 N型
频率范围
DC ~18GHz
WR ~42
18 ~26.5GHz
7mm
3.5mm K (2.95mm) 2.4mm V (1.85mm)
4
4.7 宽带取样示波器
特点：直观，方便 需求：高速数字通信
关键技术：高速宽带取样器技术；窄脉冲 形成电路；电荷放大器和滤波器；精密时 基和触发电路；数据采集和处理技术等
4.8 微波毫米波网络分析仪
4.8.1 微波毫米波矢量网络分析仪
历史 误差模型 校准技术（已知的标准件） 测试方式（扣除方式） 校准常用方法：12项误差校准方法；TRL 校准方法
3
多端口微波矢网
平衡传输线
ME7808B 毫米波 VNA 系统
波导解决方案 频段范围：
V-Band (50 - 75 GHz) E-Band (60 - 90 GHz) Extended E-Band (56 - 94 GHz) W-Band (75 - 110 GHz) Extended W-Band (65 - 110 GHz) Higher frequency bands (up to 325 GHz)
1 引言
1.1 微波测试技术的地位和作用
重要性：测试是认识客观事物的基本方 法；测试技术是信息技术的源头和重要 组成部分 现代微波测试技术与传统微波测试技术 的主要差别：自动测量；宽频带；用软 件技术修正误差；多参数测量
测量线系统、自动 网络分析仪、六端口 测量系统、阻抗桥
反射、传输 参数测量 元件参数测量
1 2 4 8 12 18 26 40 50 60 75 110 170 300 短波 L S C X Ku K Ka U V W 米波 厘米波 毫米波 毫米波信号传输的几个低损耗窗口： 35GHz（8mm）、94GHz(3mm)、140GHz(2mm)、220GHz(1mm）
1000
亚毫米波
无线通信
预选频混频技术：26.5GHz以下采用单 YIG, 26.5GHz以上采用双YIG。 基波混频 毫米波波导频谱仪：采用外加混频器模 块，用YIG滤波器滤掉杂波
7.1 GHz 手持便携频谱分析仪 坚固的 6.4 磅设计 优异的性能 大而亮, 阳光下可看清的 TFT 彩色显 示 通过 USB 2.0 或 LAN 容易远控
T/R组件测试系统
天线测试系统
RCS测试系统
雷达吸波材料反射系数测试系统
4.10 VXI总线测试系统
VXI总线标准 VXI总线的特点 VXI总线微波测试系统
4.11 调制域分析仪
4.11.1 概述
调制域
4.11.2 调制域分析仪
调制域分析仪：上世纪九十年代推出的用 于测量频率与时间关系的仪器 典型仪器：安捷伦5371A，53310，5372A， 5373A等
DC ~18GHz
DC ~26.5GHz DC ~40GHz DC ~50GHz DC ~60GHz
WR ~28
WR ~22 WR ~19 WR ~15 WR ~10
26.5 ~40GHz
33 ~50GHz 40 ~60GHz 50 ~75GHz 75 ~110GHz
1.0mm
DC ~110GHz
WR ~ 6
5
4.3 微波毫米波相位噪声分析仪
微波毫米波相位噪声的两种测试方法： (a)直接频谱分析法 (b)先解调（下混频），后分析法 相位噪声测试仪的关键技术： (a)频率变换技术 (b)相位解调技术 (c)相位噪声特性曲线的测试技术
4.4 微波毫米波噪声系数测试仪
噪声系数定义
噪声系数测试仪的用途 噪声系数测试仪现状
同轴校准参考面
4.8.2 标量网络分析仪
特点：适用于标量测试的情况；价格低于 矢量网络分析仪 性能：60~75dB的动态范围；采用脉冲调制 技术降低了外界的干扰
4.9 微波毫米波测试系统(Test
system)
意义：用于现代复杂电子系统的多参数快 速测量 构成：系统集成、接口技术和测试软件 应用：a）相控阵技术；b）有源相控阵雷达； c）测试用仪器；d）GPIB总线(Bus)、MMS模 块化仪器、VXI总线
微波仪器设备及测试技术
微 波
微波——波长很短的电磁波
频率f： 300MHz ~ 300GHz 波长： 1m ~ 1mm
毫米波高端: 亚毫米波段 1~0.1mm 远红外: 0.3mm~0.01mm
微波毫米波的应用
短波超短波 通信、超视 雷达、卫 雷达、侦 雷达、侦 距雷达、广 雷达、微 星电视、 察、通信 察、通信 波通信、 微波通信 精确制导 播电视 精确制导 预警雷 卫星通信 目标RCS 目标RCS 达、导 星间通信、 航、移 遥 音 机载火 遥感、弹道 动通信 感 控雷达 频 轨迹、汽车 通 防撞 信 电子侦察 目标RCS 弹道轨迹 无源成像 射电天文
多端口微波矢网
On Wafer 在片平衡传输线测量
GSGSG 在片校准件
Short
Open
Load
Thru 1-2
Thru 1-4
Thru 1-3 and 2-4
Thru 3-4
Thru 2-3
双端口植入/剥离
• 剥离测量夹具
– 夹具的插入损耗不能被忽略
VNA Port 1
VNA Port 2