微波实验报告记录波导波长测量
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.
实验三--微波波导波长与频率的测量
实验三--微波波导波长与频率的测量实验三微波波导波长与频率的测量、分析和计算一、实验目的(1)熟悉微波测量线的使用；(2)学会测量微波波导波长和信号源频率；(3)分析和计算波导波长及微波频率。
二、实验原理测量线的基本测量原理是基于无耗均匀传输线理论，当终端负载与测量线匹配时测量线内是行波；当终端负载为短路或开路时，传输线上为纯驻波，能量全部反射。
根据驻波分布的特性，在波导系统终端短路时，传输系统中会形成纯驻波分布状态，在这种情况下，两个驻波波节点之间的距离即为波导波长的1/2 ，所以只要测量出两个驻波波节点之间的距离，就可以得到信号源工作频率所对应的波导波长。
方法一：通过测量线上的驻波比，然后换算出反射系数模值，再利用驻波最小点位置d min 便可得到反射系数的幅角以及微波信号特性、网络特性等。
根据这一原理，在测得一组驻波最小点位置d1，d2，d3，d4… 后，由于相邻波节点的距离是波导波长的1/2，这样便可通过下式算出波导波长。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+-+-=0min 10min 20min 30min 423421d d d d d d d d g λ(3-1)方法二：交叉读数法测量波导波长，如图 3-1 所示。
图 3-1 交叉读数法测量波节点位置为了使测量波导波长的精度较高(接近实际的波导波长)，采用交叉读数法测量波导波长。
在测试系统调整良好状态下，通过测定一个驻波波节点两侧相等的电流指示值 I 0 (可选取最大值的 20%)所对应的两个位置 d 1、d 2，则取 d 1、d 2 之和的平均值，得到对应驻波波节点的位置 d min1 。
用同样的方法测定另一个相邻波节点的位置 d min2 ，如图 3-1 所示，则 d min1 、 d mi n2 与系统中波导波长之间的关系为：)(21);(21432min 211min d d d d d d +=+= (3-2)1min 2min 2d d g -=λ(3-3)在波导中，还可利用下面公式计算波导波长： ()a g 2100λλλ-= (3-4) 式中，λ0为真空中自由空间的波长。
波导波长的测量实验报告
波导波长的测量实验报告1.学习利用衍射光栅对波导波长进行测量的原理和方法。
2.掌握测量中的光学仪器的使用方法及其精度掌握。
3.了解波导的原理及其应用。
实验原理：1.光纤传输实现的基本原理：纤芯是一个折射率较高的导光区，包层是一个折射率较低的绝缘层，两层材料均为玻璃或者塑料。
在光缆中，采用了一种被称为全反射的现象，来使光在光缆中传输。
在光线从纤芯进入包层时，由于主要方向和法线之间的夹角大于全反射临界角，可以使光线完全反射回纤芯中。
这使得光线能够在光缆中绕弯直到终点。
2.波导的原理：波导是一种替代光缆的技术，也是一种用于集成电路的技术。
其基本原理是在与周围介质有不同折射率的介质中制作一条薄层的导光线路。
在这些波导中的光被限制在其中，不能扩散。
3.衍射光栅的原理与测量波导波长的方法：光束垂直入射于衍射光栅时，由于走过距离不同，在衍射光栅后的屏幕上,可观察到一系列亮暗相间的谱线。
如果把波导放在源与光栅之间，由于包层和芯的折射率不同，在光栅中的相位不同，在屏幕上的反射谱线也不同。
我们可以利用衍射光栅上谱线之间的间距与波长之间的关系，来测量波导的波长。
实验步骤：1.首先将波导放在光束和光栅之间，调整光束的位置和朝向，使得光束正好射入波导，并调整仪器，使得放大倍数可以在衍射光栅上观察到光束的足迹。
2.调整衍射光栅的位置和角度，以便得到最佳的衍射谱线，然后记录这些谱线之间的相对距离。
3.使用记录下来的音频信号，利用计算机程序来刻画出光谱图，测量这些谱线的中心波长，并将结果记录下来。
4.使用计算机程序分析记录下来的波长及其误差，并与理论值比较进行验证。
实验数据：1.衍射光栅的间距为d=10 ^ (-5)m;2.波导获取的谱线距离分别为：1.5mm, 3mm, 4.5mm, 6mm;3.根据公式：λ=d*sinθ,可以计算得到波导的波长：λ1=1.5 * 10 ^ (-3)m * sin(θ)=8.87 * 10 ^ (-7)m,λ2=3 * 10 ^ (-3)m * sin(θ)=7.98 * 10 ^ (-7)m,λ3=4.5 * 10 ^ (-3)m * sin(θ)=8.55 * 10 ^ (-7)m,λ4=6 * 10 ^ (-3)m * sin(θ)=7.35 * 10 ^ (-7)m，其中θ=60°。
1微波工作波长和波导波长测量
实验3.1 微波工作波长和波导波长测量微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，且应用极为广泛，因此对微波（波长1㎜到1ｍ的电磁波）的研究很重要。
通过本实验可了解微波的传播特点，微波在波导中的分布，及微波的基本测量方法。
一、 实验目的⒈了解微波在波导中的传播特点； ⒉学习驻波法和共振吸收法测量波长； ⒊ 掌握微波的基本测量方法。
二、实验仪器微波源、测量线、吸收式波长计、测量放大器、波导等。
三、实验原理：引起微波传播的空心金属管称为波导管。
常见的波导管有矩形波导管和圆柱形波导管。
在实际应用中，总是把波导设计成只能传输单一的波型：横电波TE 或横磁波TM 。
我们实验用的是矩形波导，它传播的是横电波TE 10 ，沿波导传播方向没有电场分量，磁场可以有纵向和横向分量。
⒈TE 10 型波在一个均匀、无限长和无耗的矩形波导中（长边宽度为 a =22.86mm,窄边宽度为 b ，如图1所示），沿Z 方向传播的TE 10 型波的各个场分量为：,)()sin(z t j x e a x a jH βωππβ-= ，0=y H ，)()cos(z t j z e axH βωπ-=0=x E ，)(0)sin(z t j y e axa j E βωππωμ--= ，0=y E 其中：ω为电磁波的角频率，f πω2= ，f 是微波频率；β为微波沿传输方向的相位常数g λπβ/2=；g λ 称为波导波长，2)(1cg λλλλ-=，f c /=λ称为工作波长即自由空间波长；a c 2=λ称为临界波长，只有c λλ<的微波才能在波导中传播。
TE 10型波的结构如图1z由以上分析可知工作波长λ是微波源发射的电磁波，在自由空间中传播的波长 。
波导波长λg 则是电磁波在波导中两侧壁来回反射，所形成电磁场场强沿波导传播方向的周期性分布，这种周期长度就对应于波导波长λg 。
⒉吸收式频率计：如图2所示，我们采用圆柱形吸收式频率计 测量工作波长。
微波实验报告波导波长测量
篇一：电磁场与微波实验报告波导波长的测量电磁场与微波测量实验报告学院：班级：组员：撰写人：学号：序号：实验二波导波长的测量一、实验内容波导波长的测量【方法一】两点法实验原理如下图所示：按上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片。
当矩形波导（单模传输te10模）终端（z＝0）短路时，将形成驻波状态。
波导内部电场强度（参见图三之坐标系）表达式为：e ＝ey ＝e0 sin（?xa） sin?z在波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上，电场强度的幅度分布如图三所示。
将探针由缝中插入波导并沿轴向移动，即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态（如波节点和波腹点的位置等）。
yz两点法确定波节点位置将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置（读得对应的游标卡尺上的刻度值t1和t2），就可求得波导波长为：?g ＝ 2 tmin－tmin由于在电压波节点附近，电场（及对应的晶体检波电流）非常小，导致测量线探针移动“足够长”的距离，选频放大器表头指针都在零处“不动”（实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动），因而很难准确确定电压波节点位置，具体测法如下：把小探针位置调至电压波节点附近，尽量加大选频放大器的灵敏度（减小衰减量），使波节点附近电流变化对位置非常敏感（即小探针位置稍有变化，选频放大器表头指示值就有明显变化）。
记取同一电压波节点两侧电流值相同时小探针所处的两个不同位置，则其平均值即为理论节点位置：1tmin ＝ ? t1 ? t2 ?2最后可得?g ＝ 2 tmin－ tmin （参见图四）【方法二】间接法矩形波导中的h10波，自由波长λ0和波导波长?g满足公式：?g ＝???? 1 ? ? ??2a?2其中：?g＝3?108/f，a＝2.286cm通过实验测出波长，然后利用仪器提供的对照表确定波的频率，利用公式cλ0=确定出λ0，再计算出波导波长?g。
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。
微波基本参数的测量实验报告
微波基本参数的测量实验报告摘要本次实验利用相关的一系列仪器对微波的频率、功率、驻波比进行测量，掌握了微波技术的基本知识和实验方法。
通过实验了解微波传输系统的原理及组成，掌握微波的基本测量方法，达到更进一步的认识微波的目的。
关键词微波、频率、功率、波长、驻波比正文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。
一、实验原理简析1．实验仪器与元件(1)固态信号源：固态信号源产生微波信号输出，实现内方波周制，由体效应管振荡器，可变衰减器,PIN调制器组成。
(2)选频放大器：主要用于放大微弱低频交流信号。
(3)驻波测量线：它是一段开有长槽的波导与一个可沿线移动的带有晶体检波器的探针和调谐机构组成。
(4)功率计：功率计由功率探头和指示器两部分组成。
主要用于功率的测量。
(5)衰减器：衰减器是一段波导，在垂直波导宽边并沿纵向向插入吸收片，使通过波的损耗达到衰减，可调节吸收片进入波导的深度以改变衰减量。
(6)匹配负载：匹配负载一般做成波导段的形式，终端短路，并包含有一些安置在电场平面内的吸收片，吸收片做成特殊的劈形以实现与波导间的缓变过度匹配。
(7)隔离器：是一种氧气非互易元件，具有单向衰减特性，即波从正面通过，衰减极小，而反面通过时衰减很大，常用于振荡器与负载之间，起隔离作用，使振荡器工作稳定。
(8)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。
波导管用来传送超高频电磁波，通过它脉冲信号可以以极小的损耗被传送到目的地，特别适用于大功率微波系统。
波导波长的测量
波导波长的测量一．实验目的：测量波导管内的电磁波波长二．实验内容：方法 : 两点法实验原理如下图所示：按上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片。
当矩形波导（单模传输TE10模）终端（Z ＝0）短路时，将形成驻波状态。
波导内部电场强度（参见图三之坐标系）表达式为：Z aXE E E Y βπsinsin 0）（＝＝在波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上，电场强度的幅度分布如图三所示。
将探针由缝中插入波导并沿轴向移动，即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态（如波节点和波腹点的位置等）。
两点法确定波节点位置将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置（读得对应的游标卡尺上的刻度值1T 和2T ），就可求得波导波长为：T 2 min 'min g －＝T λ由于在电压波节点附近，电场（及对应的晶体检波电流）非常小，导致测量线探针移动“足够长”的距离，选频放大器表头指针都在零处“不动”（实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动），因而很难准确确定电压波节点位置，具体测法如下：把小探针位置调至电压波节点附近，尽量加大选频放大器的灵敏度（减小衰减量），使波节点附近电流变化对位置非常敏感（即小探针位置稍有变化，选频放大器表头指示值就有明显变化）。
记取同一电压波节点两侧电流值相同时小探针所处的两个不同位置，则其平均值即为理论节点位置：() 2121min T T T +＝最后可得 T 2min 'min g －＝T λ（参见图四）终端短路面YbZaX图 三II 0 0 图 四在不同的频率值下测量多组数据求平均值以减小误差。
三．实验步骤：（1）、按照图示连接好测量系统 （2）、利用两点法测量，将波导测量线终端短路，调测量放大器的衰减量和可变衰减器使当探针位于波腹时，放大器指示电表接近满格，用公式两点法测量波导波长四．实验数据记录：五．数据分析：当频率为10.2GHz时，波导波长为gλ=)]06.10010.118(2)10.11808.135(2)08.13502.153(2[31-+-+-=35.31mm 当频率为9.6GHz 时，波导波长为g λ=)]40.9320.114(2)20.11460.135(2)60.13502.157(2[31-+-+- =42.41mm。
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。
微波实验报告波导波长测量
微波实验报告波导波长测量电磁场与微波测量实验报告实验二波导波长的测量一、实验内容波导波长的测量按上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片当矩形波导终端短路时，将形成驻波状态波导内部电场强度表达式为：E ＝EY ＝E0 sin sin?ZYZ?I?C?sin2?d?g??n、作出测量线探针在不同位置下的读数分布曲线北京邮电大学电磁场与微波测量实验报告实验二波导波长的测量一、实验内容波导波长的测量按上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片，在测量线中入射波与反射波的叠加为接近纯驻波图形，只要测得驻波相邻节点得位置L1、L2，由公式即可求得波导波长两点法确定波节点位置将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置，就可求得波导波长为：’?g ＝ 2 Tmin－ Tmin响后面的测量校准晶体二极管检波器的检波特性将探针沿测量线由左向右移动，按测量放大器指示每改变最大值刻度的10%，记录一次探针位置，给出u沿线的分布图形设计表格，用驻波测量线校准晶体的检波特性作出晶体检波器校准曲线图令d作为测量点与波节点的距离；do是波节点的实际位置，d0+d 就是测量点的实际位置：再移动探针到驻波的波腹点，记录数据，分别找到波腹点相邻两边指示电表读数为波腹点50%对应的值，记录此刻探针位置d1和d2，根据公式n=()g求得晶体检波率n，和所得的数值进行比较三、实验结果分析数据分析：由于此时波导中存在的是驻波，并且测量的位置是从波腹到相邻的波节，所以画出来的波形应该是正弦曲线的四分之一，由上图可以看出，实验结果基本符合，误差在允许上图为对数坐标，横轴表示logE，纵轴表示logU分析：根据理论分析，上图应该是一条斜率为n的直线，而实际描出的点连成的线不是一条很直的直线，笔者决定采用理论拟合法拟合出一条直线拟合后直线的斜率为，所以晶体检波率为第二种定标法??=(λg==a.两点法测量波导波长+= 22+136T’min ＝? T1 ? T2 ?==22Tmin ＝? T1 ? T2 ?=‘?g ＝ 2 Tmin－ Tmin=b.间接法测量波导波长北京邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验报告实验一微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量一、实验目的(1) 学习微波的基本知识；(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) 学习用微波作为观测手段来研究物理现象二、实验仪器1.微波信号源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的关系仪器输出功率不大，以数字形式直接显示工作频率，性能稳定可靠2.隔离器位于磁场中的某些铁氧化体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性，隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输的作用3.衰减器把一片能吸微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小衰减器起调节系统中微波功率从以及去耦合的作用 4.波长计电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本不影响波导中波的传输当电磁波的频率计满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率图1 实验原理框图表1 信号源波长测量表按上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片当矩形波导终端短路时，将形成驻波状态波导内部电场强度表达式为：E ＝ EY ＝ E0 sin sin?Z在波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上，电场强度的幅度分布如图三所示将探针由缝中插入波导并沿轴向移动，即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态微波测量线应用实验报告一、实验目的1、了解一般微波测试线的组成及其主要元、器件的作用，初步掌握它们的调整方法2、掌握波导中波导波长和驻波比的测量方法3、掌握调配器调配的方法及其对传输线驻波比的影响二、实验内容1、测量波导传输线中的横向场分布； 2、测量波导传输线中的波导波长；3、测量波导传输线中的驻波比；4、应用三螺调配器降低波导传输线中的驻波比三、微波测量线组成及测量原理常用的一般微波测试线组成如图1所示信号源能较稳定地工作可变衰减器也是由一小段波导构成的，其中放有一表面涂有损耗性材料，并与波导窄壁平行放置的薄介质片介质片越靠近波导中心处，衰减越大，反之，衰减越小利用可变衰减器可以连续地改变信号源传向负载方向功率的大小；另外，如同隔离器一样，可变衰减器也具有一定的隔离作用纵向场分布测量线是一段在其宽壁中心线开有一窄缝隙的矩形波导，电场探针从缝隙插入波导中，耦合出一定功率的微波信号，通过微波范围内用的晶体二极管检波器后变成为1kHz的低频信号，该信号测量放大器放大后，其幅度通过表头显示当电场探针沿着波导纵向移动时，测量放大器表头显示的数值变化就对应着波导中纵向电场幅度的分布横向场分布测量线是一段在其宽壁横向开有一窄缝隙的矩形波导，电场探针从缝隙插入波导中，耦合出一定功率的微波信号，通过微波范围内用的晶体二极管检波器后变成为1kHz的低频信号，该信号测量放大器放大后，其幅度通过表头显示当电场探针沿着波导横向移动时，测量放大器表头显示的数值变化就对应着波导中横向电场幅度的分布三螺调配器为波导传输线的终端负载，他由三根细圆柱金属棒分别在波导宽边中心线的不同纵向位置插入波导中，通过每一根金属棒伸进波导内部长度的变化改变反射波的幅度和相位，可以将传输线从终端短路状态调整到终端匹配状态四、实验方法与实验步骤1、首先按图1所示将测量系统安装好，然后接通电源和测量仪器的有关开关，观察微波信号源有无输出指示若有指示，当改变衰减量或移动测量线探针的位置时，测量放大器的表头指示会有起伏的变化，这说明系统已在工作了但这并不一定是最佳工作状态例如，若是反射式速调管信号源的话还应把它调到输出功率最大的振荡模式，并结合调节信号源处的短路活塞，以使能量更有效地传向负载若有必要，还可以调节测量线探头座内的短路活塞，以获得较高地灵敏度，或者调节测量线探针伸入波导的程度，以便较好地拾取信号的能量对于其它微波信号源也应根据说明书调到最佳状态有时信号源无输出，但测量放大器也有一定指示这可能是热噪声或其它杂散场的影响；若信号源有输出，但测量放大器的指示不稳定或者当测量线探针移动时，其指示不变，均属不正常情况，应检查原因，使之正常工作系统正常工作时，可调节测量放大器的有关旋钮或可变衰减器的衰减量，使测量放大器图3 终端短路状态下波导中纵向场幅度分布图3、测量波导传输线中的驻波比在上述条件下移动纵向场分布测量线中电场探针读取测量放大器读数的最大值和最小值，并记录五、实验报告内容1、画出一般微波测试线系统的装置简图，并说明各部分功能功能：微波源：提供信号隔离器：防止后级负载对信号源造成影响可变衰减器：防止信号太大使测量放大器超过量程纵向和横向场分布测量线：用于测量腔内的横向和纵向电场分布情况三螺调配器：用于接各种负载探针、检波器、测量放大器：用于测量和显示数据2、总结各实验项目的主要步骤，测试数据和计算结果 1）将负载短路片接上；找到峰值点，然后在峰值点两侧各找一点，使其幅度值相等，读取坐标位置；这两点中心点即为峰值点，测量两个峰值点的坐标，他们的差值即为半波长；半波长：波长为： 2）将负载接到终端找到波峰和波谷对应的幅度，作比值即可 Umax = 62 Umin = 30微波工作波长和波导波长测量一、实验原理：工作波长λ是微波源发射的电磁波在波导中传播的波长，它是连续的等幅波在自由空间或波导中传播工作波长是相同的这种波的发射机构是反射式速调管中的电子束经受速度调制后所发射的电磁波波导波长λg 则是工作电磁波在波导中两侧壁来回反射，形成电磁场场强沿波导传播方向的周期性分布，这种周期就对应于波导波长λg λ与λg可用下面公式计算：1 c?微波在波导两侧全反射沿Z方向传播 ?2?g?微波在波导中全反射使电磁场沿Z方向出现周期性分布，对应的长度称为波导波长λg二实验方法可用吸收谐振的方法测量微波发射频率，然后再计算工作波长λ圆柱形腔体经耦合孔与波导相通，改变腔体的固有频率，当与微波的频率相同时腔体就共振吸收微波能量，传播的微波能量就会减小，从而测到微波频率用驻波的方法测量波导波长在波导中形成驻波，用测量线测量驻波中的电场，可求得λg。
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占八、、A /it |钏1 I「F X-io®LU 1 1 1 1 1i I J KT* IN JQ-U1 1 』」1p\\r in 1 1 1 n i 1 1 II P1 卿]□'"阿見充¥卅电恢图1电磁波的分类1 •波长短（1m1mm）：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—10-12s）很短，已经和电子管中电子在电极间-9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。
微波测量实验报告
微波测量实验报告姓名：学号：老师：专业：中国民航大学电子信息工程学院实验二 测量线调整与晶体检波器校准一、实验原理1.根据波导波长和工作波长之间的关系式：21p c λλλλ=⎛⎫- ⎪⎝⎭可以推导出工作波长21pp c λλλλ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭。
式中2c a λ=，a —波导宽边尺寸，本系统矩形波导型号为BJ-100 (16.1086.22⨯=⨯b a mm2)，。
2.指示电表读数所谓交叉读数法是指在波节点附近两旁找出电表指示数相等的两个对应位置d 11，d 12 ，d 21 ，d 22 ，然后分别取其平均值作为波节点置0111121()2d d d =+ 0221221()2d d d =+02012d d p -=λ交叉读数法测量驻波节点位置二、实验数据1.测量线终端换接短路板的输出端的测量数据，计算工作波长，将数据填入表中。
单位：mm11d12dd 01 21d 22dd 02 p λ工作波长2.将精密可调短路器接在测量线的输出端时的测量数据，计算工作波长 ，将数据填入表。
单位：mm11d12dd 01 21d 22dd 02 p λ工作波长实验三 电压驻波比的测量一、实验原理1.直接法电压驻波比（简称驻波比）是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为：：min max E E=ρ。
如果驻波腹点和节点处指示电表读数分别为I max和I min ，晶体二极管为平方律检波，则：min max /I I =ρ。
为了提高测量精度，可移动探针测出几个波腹和波节点的数据，然后取其平均值，则1.2 等指示度法min minI kI k 最小点读数测量点读数=当探头为晶体平方律检波，即当k=2时，这种方法也称为“二倍最小值法”或“三分贝法”。
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=g W λπρ2sin11当ρ较大时（ρ≥10），由于W 很小，可简化为Wgπλρ≈二、实验数据2.1分别测定驻波腹点和节点的幅值I max 和I min 记录数据并计算ρ.指示计读数1 234ρI max I min2.2等指示度法测驻波比。
电磁场与微波实验报告波导波长的测量
电磁场与微波实验报告波导波长的测量实验目的：测量波导中的波长和相速度。
实验原理：波导是一种可以传输电磁波的导线或管道。
在波导内传播的波称为波导波。
波导波的波长和相速度是波导性质的重要参数。
在波导中，波长λ可以通过波导尺寸和相速度v的关系来计算，即λ=v/f，其中f为使用的频率。
而相速度v又可以通过测量电磁波在波导中传播的时间和波导长度L来计算，即v=L/t。
实验装置：1.波导：长度大于等于所测频率的波长，内壁光滑且无孔。
2.微波发生器：用于产生微波信号的电源。
3.接收天线：用于接收微波信号。
4.微波功率计：用于测量微波信号的功率。
5.方位角转台：用于调整接收天线的方位角。
6.指示器：用于读取方位角转台上的表盘读数。
实验步骤：1.将微波发生器和波导连接，并调节发生器频率为所需测量频率。
2.将接收天线与微波功率计连接，并将接收天线安装在方位角转台上。
3.将微波功率计与接收天线连接，调整微波功率计的灵敏度。
4.打开微波发生器，并调整微波功率计的灵敏度，使其显示尽可能大的数值。
5.将方位角转台旋转，找到接收微波信号最大的方向。
记录下方位角转台上的表盘读数。
6.断开接收天线和波导之间的连接。
7.将方位角转台旋转90°，并移动波导，使得波导的长度等于所测波长的整数倍。
8.重新连接接收天线和波导，并重复步骤4-69.根据记录的方位角转台表盘读数计算出微波在波导中的相速度，并根据相速度和已知频率计算出波长。
实验数据分析：根据实验步骤所得的方位角转台表盘读数，可以计算出微波在波导中的传播时间Δt。
由此可以计算出相速度v=L/Δt。
同时，已知频率f，可以利用波长λ=v/f计算出波长。
实验结果与讨论：根据实验数据和计算结果，可以得到微波在波导中的波长和相速度。
这些结果可以与理论值进行比较，从而验证实验的准确性。
同时，还可以通过调节微波发生器的频率，重复上述实验步骤，得到不同频率下的波长和相速度，从而研究波导中的波长和相速度与频率之间的关系。
北邮电磁场与电磁波测量实验报告5-信号源-波导波长
北邮电磁场与电磁波测量实验报告5-信号源-波导波长————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：北京邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验报告实验内容：微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量波导波长的测量学院：电子工程学院班级：2010211203班组员：崔宇鹏张俊鹏章翀2013年5月9日实验一微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量一、实验目的(1) 学习微波的基本知识；(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) 学习用微波作为观测手段来研究物理现象。
二、实验仪器1.微波信号源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的关系。
仪器输出功率不大，以数字形式直接显示工作频率，性能稳定可靠。
2.隔离器位于磁场中的某些铁氧化体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性，隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输的作用。
3.衰减器把一片能吸微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小。
衰减器起调节系统中微波功率从以及去耦合的作用。
4.波长计电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本不影响波导中波的传输。
当电磁波的频率计满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率。
5.测量线测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。
北邮电磁场实验-波导波长的测量
北邮电磁场实验-波导波长的测量北京邮电大学电磁场与微波测量实验实验二波导波长的测量学院：电子工程学院班级： 2011211207 组员：邹夫、马睿、李贝贝执笔：邹夫目录1.实验内容 (1)1.1实验目的 (1)1.2实验设备 (1)1.3实验系统框图 (2)1.3实验步骤 (2)2.实验原理 (4)2.1两点法 (4)2.2间接法 (5)3实验数据与分析 (6)3.1测量波导波长 (6)3.1.1两点法 (6)3.1.2直接法 (6)3.2晶体检波特性 (7)3.2.1晶体校准曲线图 (7)3.2.2晶体检波率公式计算 (10)3.3误差分析 (10)4.思考题 (10)5.实验心得与体会 (12)1.实验内容1.1实验目的通过博导波长测量系统测出波导波长。
1.2实验设备1.DH1121C型微波信号源2.DH364A00型3cm测量线1.3实验系统框图1.3实验步骤测量波导波长1.观察衰减器、空腔波长计、主播测量线的结构形式、读数方法；2.按照系统框图检查系统的连接装置以及连接电缆和电缆头；3.开启信号源，预热仪器，并按照操作规则调整信号工作频率以及幅度，并调整调制频率；4.利用两点发进行测量，将波导测量线终端短路，调测放大器的衰减量和可变衰减器使当探针位于波腹时，放大器只是电表接近满格，用两点法测量波导波长；5.将驻波测量线探针插入适当深度，将探针移到两个波节点的重点位置，然后调节其调谐贿赂，使测量放大器指示最大；6.利用间接法来测量波导波长λ。
首先用波g长计测量信号波长λ，测三次去平均值。
再计算λ。
测量完成后要将波长计从谐振点调开，g以免信号衰减影响后面的测量；校准晶体二极管检波器的检波特性7.将探针沿线测量线移动，按测量放大器指示改变最大值刻度的10%，记录一次探针位置，给出U沿线的分布图形；8.设计表格，用驻波测量线校准晶体的检波特性；9.做出晶体检波器校准曲线图；10.再移动探针到驻波的波腹点，记录数据，分别找到波腹点两相邻边指示电表读数为波腹点50%对应的值，记录此刻探针的位置d1，d2，根据公式求得晶体检波率n，和8所得的数值进行比较。
实验三 微波波导波长与频率的测量
实验三微波波导波长与频率的丈量、分析和计算之巴公井开创作一、实验目的(1)熟悉微波丈量线的使用；(2)学会丈量微波波导波长和信号源频率；(3)分析和计算波导波长及微波频率.二、实验原理丈量线的基本丈量原理是基于无耗均匀传输线理论,当终端负载与丈量线匹配时丈量线内是行波；当终端负载为短路或开路时,传输线上为纯驻波,能量全部反射.根据驻波分布的特性,在波导系统终端短路时,传输系统中会形成纯驻波分布状态,在这种情况下,两个驻波波节点之间的距离即为波导波长的 1/2 ,所以只要丈量出两个驻波波节点之间的距离,就可以获得信号源工作频率所对应的波导波长.方法一：通过丈量线上的驻波比,然后换算出反射系数模值,再利用驻波最小点位置 dmin 即可获得反射系数的幅角以及微波信号特性、网络特性等.根据这一原理,在测得一组驻波最小点位置d1,d2,d3,d4 … 后,由于相邻波节点的距离是波导波长的 1/2,这样即可通过下式算出波导波长.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+-+-=0min 10min 20min 30min 423421d d d d d d d d g λ (3-1)方法二：交叉读数法丈量波导波长,如图 3-1 所示.图 3-1 交叉读数法丈量波节点位置为了使丈量波导波长的精度较高(接近实际的波导波长),采纳交叉读数法丈量波导波长.在测试系统调整良好状态下,通过测定一个驻波波节点两侧相等的电流指示值 I0 (可选取最年夜值的 20%)所对应的两个位置 d1、d2,则取 d1、d2 之和的平均值,获得对应驻波波节点的位置 dmin1 .用同样的方法测定另一个相邻波节点的位置dmin2,如图 3-1 所示,则 dmin1、 dmin2 与系统中波导波长之间的关系为：)(21);(21432min 211min d d d d d d +=+=(3-2) 1min 2min 2d d g -=λ(3-3)在波导中,还可利用下面公式计算波导波长：()a g 2100λλλ-=(3-4)式中,λ0为真空中自由空间的波长.本实验中波导型号为 BJ-100,其宽边为 a =22.86 mm ,代入上式计算出波导波长.信号源工作频率 f (对应工作波长λ)可由下式求得：(其中：22cgc g λλλλλ+=)λ8103⨯=f(3-5)信号源工作频率亦可用吸收式频率计丈量.实验中采纳的吸收式频率计连在信号源与检波器之间.当吸收式频率计失谐时,微波能量几乎全部通过频率计,此时选频放年夜器指示最年夜.使用时,缓慢旋转频率计套筒,即调节吸收式频率计,当调节频率计至谐振状态时,选频放年夜器指示表上观察到信号年夜小发生明显的变动,并到达最小处,此时一部份能量被频率计吸收,并可以确定此时读得吸收式频率计上指示的频率即为信号源工作频率.三、实验内容和步伐1.按图 1-1 所示连接微波丈量系统,翻开信号源、选频放年夜器的电源,将信号源设置在方波调制工作方式,将衰减器调整到合适位置,使选频放年夜器输出指示不超越满量程,即使系统工作在最佳状态.2.丈量线终端接短路板,从负载端开始旋转旋钮,移动丈量线上探头座,使选频放年夜器指示最小,此时即为丈量线等效短路面,记录此时的探针初始位置,记作 dmin0,并记录数据;3.继续旋转移动探头座位置,选择合适的驻波波节点,一般选在丈量线的有效行程的中间位置,并选择一个合适的检波指示值(I0),如图 3-1 中所示,然后按交叉读数法丈量波导波长.丈量三组数据,取算术平均值作为波导波长的丈量值,记入表 3-1；4.将数据代入式(3-1)、式(3-2)计算出波导波长.5.用频率计丈量信号源工作频率：缓慢旋转频率计套筒,即调节吸收式频率计,当调节频率计至谐振状态时,选频放年夜器指示表上观察到信号年夜小发生明显的变动,并到达最小处,此时一部份能量被频率计吸收,并可以确定此时读得吸收式频率计上指示的频率即为信号源工作频率.读取频率值时,在频率计上两条水平红线之间读取竖向红线处的频率刻度值.反复测3次,取其平均值,记入表3-2 .6.将频率计丈量结果、波导波长丈量结果及计算结果进行比力. 注意事项：(1) 频率计是用来丈量频率的仪器,而不是用来调整频率的微波元器件.测完频率后应将频率计调至失谐.(2)波导波长的丈量方法中要注意指示值不要太年夜,尽量不要在丈量线的两端,而是放在丈量线的中端进行丈量,读数要仔细. (3)丈量波长时,丈量线探针座位置应该向一个方向移动,以免引入机械回差.四、实验结果及数据处置探针初始位置dmin0=79.72mm表3-1（a）方法一的丈量波导波长数据记录表(单元：mm)表3-1（b）方法二的丈量波导波长数据记录表（单元：mm）注：上表中1min d 和2min d 为实际丈量值. 计算得： 方法一：第1次丈量：mmd d d d d d g 44.45]23[320min 10min 20min 3=-+-+-=λ 第2次丈量：mm d d d d d d g 94.44]23[320min 10min 20min 3=-+-+-=λ 第3次丈量：mm d d d d d d g 81.45]23[320min 10min 20min 3=-+-+-=λ方法二：第1次丈量：m m d d d m m d d d 51.124)(2143.102)(21432min 211min =+==+=mm d d g 16.4421min 2min =-=λ 第2次丈量：m m d d d m m d d d 47.124)(2159.102)(21432min 211min =+==+=mm d d g 76.4321min 2min =-=λ 第3次丈量：m m d d d m m d d d 50.124)(2150.102)(21432min 211min =+==+=mm d d 4421min 2min =-=g λ 表3-2 频率丈量数据记录表计算得：第1次丈量：mf 032.01038=⨯=λ 第2次丈量：mf 032.01038=⨯=λ 第3次丈量：mf 032.01038=⨯=λ经比力分析可知：方法一丈量计算得波导波长为mm g 39.45=λ,工作波长为mm 21.32=λ,工作频率为GHz f 313.9=；方法二丈量计算得波导波长为mm g 97.43=λ,工作波长为mm 69.31=λ,工作频率为GHz f 466.9=；而频率计丈量的工作频率为GHz f 367.9=,计算得工作波长为mm 32=λ.计算值和丈量值近似相等. 五、思考及体会：丈量线为什么在波导中心线开槽？微波丈量线是丈量波导中微波电场分布的精密仪器,它的结构是一段在宽边中心线上开槽的波导管和可沿槽线滑动的探针,它在微波丈量中用途很广,可测驻波,阻抗,相位,波长等,丈量线通常由一段开槽的传输线,探头,传动装置三部份组成,由于耦合探针伸入传输线而引入不均匀性,其作用相当于在线上并联一个导纳,从而影响到系统的工作状态.矩形波导中的主模为TE10模,而由TE10的管壁电流分布可知,在波导宽边中线处只有纵向电流.因此沿波导宽边的中线开槽不会因切断管壁电流而影响波导内的场分布,也不会引起波导内电磁波由开槽口向外辐射能量.小结：通过本次实验,我进一步熟悉了微波丈量线的使用方法,学会了丈量微波波导波长和信号源频率,以及波导波长及微波频率的计算方法.。
微波实验报告
微波实验报告微波实验姓名：班级：学号：指导⽼师：张慧云实验⽇期：2012.5.9【摘要】：本实验通过研究波导测量系统，根据微波测量的⼀系列原理以及耿⽒⼆极管原理，设计了⼏个实验对波导波长、参数α、驻波⽐进⾏了测量，对耿⽒⼆极管⼯作特性进⾏了测量。
实验过程中，通过控制变量发、数据采集并作图、现象观察等⼿段，使我们对微波测量系统有了更深⼊的了解。
通过匹配调节和微波辐射观察，我们也对微波有了更形象的认识。
【关键词】：波导波长、驻波⽐、微波、耿⽒⼆极管⼀、前⾔1、实验背景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。
由于微波的波长很短，传输线上的电压、电流既是时间的函数，⼜是位置的函数，使得电磁场的能量分布于整个微波电路⽽形成“分布参数”，导致微波的传输与普通⽆线电波完全不同。
此外微波系统的测量参量是功率、波长和驻波参量，这也是和低频电路不同的。
2、实验原理1）微波基本测量系统使⽤及驻波⽐测量测量驻波⽐是微波测量的重要⼯作之⼀，测量多⽤的基本仪器为驻波测量线，如图.1图.1驻波测量线图.2探针等效电路图①驻波测量线的调谐当探针插⼊波导时，在波导中将引起不均匀性，故在测量前须对驻波测量线调谐。
探针等效电路如图.2。
当终端接任意阻抗时，由于Gu 的分流作⽤，驻波腹点的电场强度要⽐真实值⼩，⽽Bu 的存在将使驻波腹点和节点的位置发⽣偏移。
当测量线终端短路时，如果探针放在驻波的波节点B 上，由于此点处的输⼊导纳Y in→∞，故Yu 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，由于此点上的输⼊导纳Yin→0 ，故Yu 对驻波腹点的影响就特别明显，探针呈容性电纳时将使驻波腹点向负载⽅向偏移。
欲使探针导纳影响变⼩，尽量减⼩探针深度。
⽽Bu 影响的消除是靠调节探针座的调谐电路来得到。
微波工作波长的测量
实验报告专用纸姓名：学号：实验台号：实验日期：实验名称：微波工作波长的测量成绩：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。
由于耦合探针伸入传输线而引入不均匀性，其作用相当于在线上并实验目的1.熟悉测量线的使用方法。
2.掌握工作波长测量的方法。
联一个导纳，从而影响系统的工作状态。
为了减小其影响，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选择合适的探针穿伸度、调谐探头和测定晶体检波特性。
实验仪器探针电路的调谐方法：先使探针的穿伸度适当，通常取1.0～1.5mm。
然后测量线终端接匹配负载，移动探针至测量线中间部位，调节探头活塞，直到输出指示最大。
（2）波长测量测量波长常见的方法有谐振法和驻波分布法。
实验原理1．测量系统的连接与调整进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测试系统。
图3－1示出实验室常用的微波测试系统，信号源通常位于左侧，待测元件接在右侧，以便于操作。
连接系统平稳，各元件接头对准。
晶体检波器输出引线应远离电源和输入线路，以免干扰。
如果系统连接不当，将会影响测量精度，产生误差。
图3－1 微波测试系统系统调整主要指信号源和测量线的调整以及晶体检波器的校准。
信号源的调整包括振荡频率、功率电平及调制方式等。
本实验讨论驻波测量线的调整和晶体检波器的校准。
2．测量线的调整及波长测量（1）驻波测量线的调整驻波测量线是微波系统的一种常用测量仪器，它在微波测量中用途很广，如测驻波、阻抗、相位、波长等。
实验原理a. 用谐振式波长计测量。
调谐波长计，使得指示器指针达到最大值，记录此时的波长计刻度，查表，确定波长计谐振频率，再根据fc=λ，计算出信号源工作波长。
b. 用驻波测量线测量，当测量线终端短路时，传输线上形成纯驻波，移动测量线探针，测出两个相邻驻波最小点之间的距离，即可求得波导波长，再根据公式（3－2）计算出工作波长。
c. 将精密可调短路器接在测量线的输出端，置测量线探针于某一波节点位置不变，移动可调短路器活塞，则探针检测值随之由最小逐渐增至最大，然后又减至最小值，即为相邻的另一个驻波节点，短路器活塞移动的距离等于半个波导波长。
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微波实验报告记录波导波长测量————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2篇一：电磁场与微波实验报告波导波长的测量电磁场与微波测量实验报告院：班级：组员：撰写人：学号：序号：一、实验内容波导波长的测量【方法一】两点法实验原理如下图所示：上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片。
当矩形波导（单模传输te10模）终端（z＝0）短路时，将形成驻波状态。
波导内部电场强度（参见图三之坐标系）表达式为：e ＝ey ＝ e0 sin（?xa）sin?z波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上，电场强度的幅度分布如图三所示。
将探针由缝中插入波导并沿轴向移动，即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态（如波节点和波腹点的位置等）。
z点法确定波节点位置将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置（读得对应的游标卡尺上的刻度值t1和t2），就可求得波导波长为：?g＝ 2 tmin－ tmin由于在电压波节点附近，电场（及对应的晶体检波电流）非常小，导致测量线探针移动“足够长”的距离，选频放大器表头指针都在零处“不动”（实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动），因而很难准确确定电压波节点位置，具体测法如下：把小探针位置调至电压波节点附近，尽量加大选频放大器的灵敏度（减小衰减量），使波节点附近电流变化对位置非常敏感（即小探针位置稍有变化，选频放大器表头指示值就有明显变化）。
记取同一电压波节点两侧电流值相同时小探针所处的两个不同位置，则其平均值即为理论节点位置：13＝ ? t1 ? t2 ?2最后可得?g ＝ 2 tmin－ tmin （参见图四）方法二】间接法矩形波导中的h10波，自由波长λ0和波导波长?g满足公式：?g ＝????1 ? ? ??2a?2 中：?g＝3?108/f，a＝2.286cm过实验测出波长，然后利用仪器提供的对照表确定波的频率，利用公式cλ0=确定出λ0，再计算出波导波长?g。
校准晶体二极管检波器的检波特性由于微波晶体检波二极管的非线性, 在不同信号幅度时具有不同的检波律。
在一般测量精度要求的场合, 可认为在小信号时为平方律检波,大信号时为直线律检波, 或在系统信号幅度范围内做平均检波律定标。
晶体检波二极管的定标准确与否, 直接影响微波相关参数的测量精度。
微波频率很高, 通常用检波晶体(微波晶体二极管)将微波信号转换成直流信号检测出来。
微波晶体二极管是一种非线性元件, 检波电流i 同微波场强e 之间不是线性关系,在一定范围内, 两者关系为:体检波二极管的检波电流随其微波电场而变化, 当微波场强较大时近似为线性检波律, 当微波场强较小时近似为平方检波律。
因此, 当微波功率变化较大时a 和k 就不是常数, 且和外界条件有关, 所以在精密测量中必须对晶体检波器进行定标。
本实验中采用两种定标方法第一种定标方法检波电压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10 μa）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。
4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：uumax?2?d?sin????g????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???2?d????g????????n据上式就可以用实验的方法得到图所示的晶体检波器的校准曲线。
将上两式联立, 并取对数得到：出曲线, 若呈现为近似一条直线, 则直线的斜率即是微波晶体检波器的检波律。
第二种定标方法测量线终端短路，测出半峰值读数间的距离w，晶体检波率可以根据下式计算：??=log0.5logcos(g二、实验步骤（1）、按照图示连接好测量系统（2）、利用两点法测量，将波导测量线终端短路，调测量放大器的衰减量和可变衰减器使当探针位于波腹时，放大器指示电表接近满格，用公式两点法测量波导波长（3）、利用间接法测量波导波长。
（4）、将探针沿测量线由左向右移动，按测量放大器指示每改变最大值刻度的10%，记录一次探针位置，给出u沿线分布的图形（5）、设计表格，用驻波测量线校准晶体的检波特性三、实验结果分析篇二：微波实验二波导波长北京邮电大学5场与微波测量实验报告院：电子工程学院班级：组员：撰写人：学号：序号：一、实验内容波导波长的测量【方法一】两点法实验原理如下图所示：上图连接测量系统，可变电抗可以采用短路片，在测量线中入射波与反射波的叠加为接近纯驻波图形，只要测得驻波相邻节点得位置l1、l2，由公式即可求得波导波长????。
两点法确定波节点位置将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置（读得对应的游标卡尺上的刻度值t1和t2），就可求得波导波长为：?g＝ 2 tmin－ tmin于在电压波节点附近，电场（及对应的晶体检波电流）非常小，导致测量线探针移动“足够长”的距离，选频放大器表头指针都在零处“不动”（实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动），因而很难准确确定电压波节点位置，具体测法如下：把小探针位置调至电压波节点附近，尽量加大选频放大器的灵敏度（减小衰减量），使波节点附近电流变化对位置非常敏感（即小探针位置稍有变化，选频放大器表头指示值就有明显变化）。
记取同一电压波节点两侧电流值相同时小探针所处的两个不同位置，则其平均值即为理论节点位置：1tmin ＝ ? t1 ? t2 ?2? ＝2 t tmin （参见图4）最后可得gmin－方法二】间接法形波导中的h10波，自由波长λ0和波导波长?g满足公式：?g ＝?61 ? ? ??2a?2中：?g＝3?108/f，a＝2.286cm通过实验测出波长，然后利用仪器提供的对照表确定波的频率，利用公式cλ0=确定出λ0，再计算出波导波长?g，利用波长表进行波导波长测量要注意，测量信号波长完成后要将波长计从谐振点调开，以免信号衰减后影响后面的测量。
、实验步骤（1）观察衰减器、空腔波长计、驻波测量线的结构形式、读数方法。
（2）按图一检查系统的连接装置及连接电缆和电缆头。
（3）开启信号源，预热仪器，并按操作规程调整信号工作频率及幅度，并调整调制频率。
注意：输出信号功率不能过大，以免信号过大烧坏检测器件及仪器，开启选频放大器电源，预热按说明书操作。
注意：分贝开关尽量不要放在60db位置，以免工作时因信号过大损坏表头。
（4）利用两点法进行测量，将波导测量线终端短路（同轴测量线终端开路），调测量放大器的衰减量和可变衰减器使探针位于波腹时，放大器指示电表接近满格，用公式1a，1b两点法测量波导波长。
（5）将驻波测量线探针插入适当深度（约1.0mm），将探针转移至两个波节点的中点位置，然后调节其调谐回路，使测量放大器指示最大。
（6）利用间接法来测量波导波长λg，首先，用波长计测量信号波长。
测三次取平均值，再按照公式二计算λg，测量完成后要将波长计从谐振点调开，以免信号衰减影响后面的测量。
校准晶体二极管检波器的检波特性（7）将探针沿测量线由左向右移动，按测量放大器指示每改变最大值刻度的10%，记录一次探针位置，给出u沿线的分布图形。
（8）设计表格，用驻波测量线校准晶体的检波特性。
（9）作出晶体检波器校准曲线图。
令d作为测量点与波节点的距离；do是波节点的实际位置，d0+d就是测量点的实际位置：（10）再移动探针到驻波的波腹点，记录数据，分别找到波腹点相邻两边指示电表读数为波腹点50%对应的值，记录此刻探针位置d1和d2，根据公式n=7.5logcos()g求得晶体检波率n，和（8）所得的数值进行比较。
三、实验结果分析合，误差在允许围内。
（2）、给出检波晶体的校准曲线，求出晶体检波率n。
上图为对数坐标，横轴表示loge，纵轴表示logu分析：根据理论分析，上图应该是一条斜率为n的直线，而实际描出的点连成的线不是一条很直的直线，笔者决定采用理论拟合法拟合出一条直线。
拟合后直线的斜率为1.92，所以晶体检波率为1.92。
第二种定标法??=log0 .5logcos(λg=log0 .5logcos=1.8 0（3）a.两点法测量波导波长1112 .5+104.5=108 .5 221124 .5+136tmin ＝ ? t1 ? t2 ?==130.2522tmin ＝ ? t1 ? t2 ?=?g ＝ 2 tmin－ tmin=43.50mmb.间接法测量波导波长g ＝????1.?8???2a?2=43.12mm比较两种方法测量出的波导波长，可以看出相差不大，说明实验结果比较准确，实验操作规范正确。
（4）做晶体检波特性的校准时，有哪些主要误差因素？怎样减少或避免？答：探针深入长度放在适当深度，当探针沿线移动时，应避免探针上下左右晃动。
（5）你所测的晶体校准曲线的应用条件是什么？答：晶体二极管是一种非线性元件，亦即检波电流i同场强e之间不是线性关篇三：北邮电磁场与电磁波测量实验报告5 信号源波导波长北京邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验报告验内容：微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量波导波长的测量学院：电子工程学院班级：2010211203班组员：崔宇鹏张俊鹏章翀013年5月9日验一微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量一、实验目的(1)学习微波的基本知识；(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) 学习用微波作为观测手段来研究物理现象。
二、实验仪器1.微波信号源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、9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的关系。
仪器输出功率不大，以数字形式直接显示工作频率，性能稳定可靠。
2.隔离器位于磁场中的某些铁氧化体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性，隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输的作用。
3.衰减器把一片能吸微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小。
衰减器起调节系统中微波功率从以及去耦合的作用。
4.波长计电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本不影响波导中波的传输。