实验二 平行线耦合器
微波实验单元项目 实验三
电磁场与微波测量实验报告微波实验单元项目实验三定向耦合器的特性测量一、实验目的1.了解频谱分析仪的使用方法。
2.学会使用频谱分析仪对信号源提供的信号进行分析。
3.学会定向耦合器。
二、实验原理定向耦合器：定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。
主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度、插入损耗。
定向耦合器是微波系统中应用广泛的一种微波器件，它的本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配。
定向耦合器由传输线构成，同轴线、矩形波导、圆波导、带状线和微带线都可构成定向耦合器，所以从结构来看定向耦合器种类繁多，差异很大。
但从它的耦合机理来看主要分为四种，即小孔耦合、平行耦合、分支耦合以及匹配双T。
在20世纪50年代初以前，几乎所有的微波设备都采用金属波导和同轴线电路，那个时候的定向耦合器也多为波导小孔耦合定向耦合器，其理论依据是Bethe 小孔耦合理论，Cohn和Levy等人也做了很多贡献。
随着航空和航天技术的发展，要求微波电路和系统做到小型化、轻量化和性能可靠，于是出现了带状线和微带线。
随后由于微波电路与系统的需要有相继出现了鳍线、槽线、共面波导和共面带状线等微波集成传输线。
这样就出现了各种传输线定向耦合器。
第一个真正意义上的定向耦合器由H. A. Wheeler在1944年设计实现，Wheeler使用了一对长为四分之一中心频率波长的圆柱来实现电场与磁场的能量相互耦合，遗憾的是这种方法只能实现一个倍频程的带宽。
主线中传输的功率通过多种途径耦合到副线,并互相干涉而在副线中只沿一个方向传输。
三、实验步骤1.耦合度测量(1)按照图中所示连接所使用的仪器。
(2)设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号（如850MHz.-20dBm）。
(3)将输入输出电缆短接。
用频谱分析仪定向耦合器输入端口1的输入信号电平，测试数据记录到表格中。
试验二教材[整理版]
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实验四用示波器测量常用电量一、实验目的1. 学习示波器和信号发生器的基本使用方法2. 掌握用示波器测量电压、电流、频率及相位差等常用电量的使用方法。
二、预习要求1、阅读本讲义；2、预习报告基本还按照课本进行，但其中的实验原理部分由于差异较大，不用写；实验内容的第1部分不按照课本操作，不用写；课本上的注意事项也不用写；3、预习思考题和实验报告要求都按本讲义中的回答，课本上的不用回答；注意：课堂上要求绘制波形图，请大家来上课时带好坐标纸。
三、实验设备设备名称用途信号发生器提供信号输出示波器观察信号，并测量信号参数HE-15A实验箱四、实验内容1、按照讲义《示波器使用Step by Step》和《信号发生器的使用》的步骤，完整操作一遍；2、完成课本上实验内容第2部分，测量频率；3、完成课本上实验内容第3部分，测量交流电压；4、完成课本上实验内容第4部分，测量相位差。
接线方法按下面“实验注意事项”里的说明进行，相位差的测试方法按照讲义《示波器使用进阶》的说明进行；5、完成课本上实验内容第5部分。
五、实验注意事项1、课本上给出的正弦波的幅值是峰值，而信号发生器输入的是有效值，在输入时需要进行换算；2、测量相位差时示波器和信号发生器测试线的使用说明：示波器的CH1和CH2两个通道都使用的是带红黑夹子的测试线，这种测试线的红黑夹子不能混用。
CH1和CH2的黑色夹子接的是示波器内部的地线，两者在内部是短接在一起的（用万用表测量两个黑色夹子间的电阻，结果为0），而红色夹子才是真正的信号输入端。
因此，用这种测试线同时测量两个信号时，两个黑色夹子应该接在电路的同一个点，或者同一根导线上，而让红夹子分别接被测信号。
如果两个黑色夹子不是接的同一个点，那么所接的这两个点，会被黑色夹子短路，从而造成电路不正常运行甚至是损坏。
另外如果将示波器和信号发生器用红黑夹子线直接相连，也应该保证红接红、黑接黑，因为对信号发生器来说，黑色夹子也是它内部的仪器地线，而信号发生器的仪器地、示波器的仪器地都是通过电源插座相连的，即示波器和信号发生器的黑色夹子都是连在一起的。
光耦合器实验
全光纤耦合器件摘要：简述熔融拉锥法制作全光纤耦合器件的原理，进而讨论全光纤耦合器的工作原理，并对未知耦合器件进行测试，具体分析其参数。
一、 实验原理1. 熔融拉锥法熔融拉锥法是将2根出去涂覆层的光纤以一定方式靠拢，然后置于高温下加热熔融，同时向光纤两端拉伸，最终在加入形成双锥形式的特殊波导耦合结构，从而实现光纤耦合的一种方法。
熔融拉锥法示意图如图1：图 1熔融拉锥法示意图2. 光纤耦合器工作原理图2所示为熔融拉锥型光纤耦合器的结构模型。
其中：W 2和W 3分别为耦合结构熔锥区II 和III 在光纤熔烧时的拉伸长度；W 1为耦合区I 的火焰宽度。
耦合区的两光纤熔烧时逐渐变细，两纤芯可以忽略不计，两包层合并在一起形成以包层为纤芯、芯外介质（空气）为新包层的复合波导结构，实现两光纤的完全耦合。
当入射光从输入端1进入熔锥区II 后，由于淡漠光纤的传导膜为2个正交的基膜信号，因此，光纤参量V 随着纤芯的变细而逐渐变小，导致越来越多的光渗入包层；进入耦合区I 后，由于两光纤合并在一起，光在以新的包层为纤芯的复合波导中传输，并使光功率发生再分配；当光进入熔锥区III 后，光纤参量V 随着纤芯的变粗而逐渐增大，并使光以特定比例从输出端输出，即一部分光从直通臂直接输出，另一部分光从耦合臂输出。
在耦合区I ，由于两光纤包层合并在一起，纤芯足够逼近，因此，耦合器为两波导构成的弱耦合结构。
根据若耦合模理论：相耦合的两波导中的场，各保持该波导独立存在是的场分布和传输系数，耦合的影响仅表现在场的复振幅的变化。
假设光纤是无吸收的，则随拉伸长度Z 不断变化，其变化规律可用一阶微分方程组表示如下：式中：A 1和A 2为两光纤的模场振幅；和为两光纤在孤立状态下的传播常数；和为子耦合系数；和为互耦合系数。
自耦合系数相对于互耦合系数很小，可以忽略，且近似有。
当方程在z=0时满足A 1(z)= A 1(0), A 2(z)= A 2(0)，其解为：图 2 光纤耦合器结构模型其中：为两传播常数的平均值；F2为光纤之间耦合的最大功率；C为耦合系数，与工艺有关。
互感耦合电路测定的实训
一、实训目的1. 学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。
2. 理解两个线圈相对位置的改变， 以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。
二、原理说明1. 判断互感线圈同名端的方法。
(1) 直流法如图6-1所示，当开关S 闭合瞬间， 若毫安表的指针正偏， 则可断定“1”、“3”为同名端；指针反偏，则“1”、“4”为同名端。
(2) 交流法如图6-2所示，将两个绕组N 1和N 2的任意两端（如2、4端）联在一起，在其中的一个绕组（如N 1）两端加一个低电压，另一绕组（如N 2）开路，用交流电压表分别测出端电压U 13、U 12和U 34。
若U 13是两个绕组端压之差，则1、3是同名端；若U 13是两绕组端电压之和，则1、4是同名端。
2. 两线圈互感系数M 的测定。
在图6-2的N 1侧施加低压交流电压U 1，测出I 1及U 2。
根据互感电势 E 2M ≈U 20＝1MI ω，可算得互感系数为12I U M ω=3. 耦合系数k 的测定。
两个互感线圈耦合松紧的程度可用耦合系数k 来表示21L L M k =如图6-2，先在N 1侧加低压交流电压U 1，测出N 2侧开路时的电流I 1；然后再在N 2侧加电压U 2，测出N 1侧开路时的电流I 2，求出各自的自感L 1和L 2，即可算得k 值。
u 2图6-1直流法测同名端图6-2 交流法测同名端四、实训内容1. 分别用直流法和交流法测定互感线圈的同名湍。
(1) 直流法实训线路如图6-3所示。
先将N 1和N 2两线圈的四个接线端编以1、2和3、4号。
将N 1，N 2同心地套在一起，并放入细铁棒。
U 为可调直流稳压电源，调至10V 。
流过N 1侧的电流不可超过0.4A （选用5A 量程的数字电流表）。
N 2侧直接接入2mA 量程的毫安表。
将铁棒迅速地拨出和插入，观察毫安表读数正、负的变化，来判定N 1和N 2两个线圈的同名端。
B(220V )(36V )~220VWN图6-3图6-4(2) 交流法本方法中，由于加在N1上的电压仅2V左右，直接用屏内调压器很难调节，因此采用图6-4的线路来扩展调压器的调节范围。
作业指导手册—耦合器
耦合器一、耦合器原理耦合器是一种从射频通路中通过耦合将一部分信号取出的无源器件，是带有不同耦合衰减量值的分路器。
它是一类能使传输中光信号在特殊结构的耦合区发生耦合，并进行再分配的器件。
它能将信号不均匀的分成2份（称为主干和耦合端，也称为直通端和耦合端）耦合器的型号较多，比如有5dB、7dB、10dB、15dB、20dB、25dB、30dB、40dB等。
从结构上一般分为微带耦合器和腔体耦合器两种。
腔体耦合器内部是两条金属杆组成一级耦合；微带耦合器内部时两条微带线组成的一个类似于多级耦合的网络。
二、耦合器用途多用于无线基站中，对信号进行隔离和对规定流向的微波信号进行取样。
也作为分布系统延伸链路中接至覆盖天线输出节点的连接器件，该类器件的耦合度量值是由耦合口接至天线辐射输出的额定覆盖功率电平所决定的。
互调抑制≤-120 dBc（+43dBm*2）单系统总功率36dBm以下功率容量均值功率≥200W单系统总功率36dBm及以上≥200W单系统总功率36dBm以下工作温度-50℃—70℃四、耦合器主要性能指标检测端口1、3：可测插损、隔离度、带内波动、驻波比端口2、3：可测耦合度端口1：反射互调1、耦合度检测（1）设置网分的中频带宽为1KHz，POWER为0dBm，对仪表进行双端口校准。
（2）按图连接测试系统，在耦合器的输出端口接匹配负载。
（3）设置网分的工作频段为800—2500MHz，显示参数为S21（4）读取S21曲线上的最小值与最大值。
用最小值的绝对值减去耦合度设计值，再用最大值的绝对值减去耦合度设计值，比较两个差值的绝对值，取最大的一个值即为耦合度。
2、插损及带内波动（1）设置网分的中频带宽为1KHz，POWER为0dBm，对仪表进行双端口校准。
（2）按图连接测试系统，在耦合器的耦合端口接匹配负载。
（3）设置网分的工作频段为800—2500MHz，显示参数为S21（4）读取S21曲线上的最小值。
实验05：方向耦合器(Directional Coupler)
实验五：方向耦合器（Directional Coupler ） *一．实验目的：1.了解方向耦合器的原理及基本设计方法。
2.利用实验模组实际测量以了解方向耦合器的特性。
3.学会使用微波软件对方向耦合器进行设计和仿真，并分析结果。
二．预习内容：1、熟悉耦合原理的理论知识。
2、熟悉方向耦合器的原理的理论知识。
四、理论分析：（一）方向耦合器的原理：方向耦合器是个四端口网络结构（4－port network ），如图5－1所示。
图5-1方向耦合器方框图其信号输入端（Port-1，Input Port ）的功率为P1，信号传输端（Port-2，Transmission Port ）的功率为P2，信号耦合端（Port-3，Coupling Port ）的功率为P3，而信号隔离端（Port-4，Isolation Port ）的功率为P4。
若P1、P2、P3、P4皆用毫瓦（mW ）来表示，定向耦合器的四大参数，则可定义为：Port-1 P1 Port-2 P2 Port-2 P3Port-4 P4传输系数：12log 10)(P P dB T on Transmissi ⋅-==耦合系数：13log10)(P P dB C Coupling ⋅-== 隔离度：14log 10)(P P dB I Isolation ⋅-==方向性：)()()(dB C dB I dB D y Directivit -==常见的定向耦合器可分成支路型和平行线型两种。
其设计方法如下： 1、支路型（Branch-line Coupler ）其电路根据组成元件可再分为低通L-G 式、高通L-G 式和传输线式，如图5-2(a)(b)(c)所示。
图5-2(a)低通L-C 式支线型耦合器; (b) 高通L-C 式支线型耦合器其设计步骤如下：步骤一：决定耦合器的规格。
包括耦合系数C(dB)、端口的等效阻抗Zo （ohm ）、电路使用的中心频率，fc （Hz ）。
ADS实验教程ads作业答案1
plot(f ,z);
运行结果如右图，可以看到
匹配网络是个低通滤波器，
其带宽为1.22G，与节点法
的结果基本一致。
思考题：用2节及3节四分之一波长阻抗变换器实现200欧至50欧的阻抗匹配。要求带宽最宽。
解：先看单节匹配情况。在电子圆图上节点1阻抗为200，节点2为50，单节时匹配路径上最大Q值为0.73
接着搭建仿真电路，如图4所示。
%画S21频率响应图
%基本参量：f频率，L串联电感，C并联电容；
f=10:10:3000;
w=2*pi*f*1e+6;
L=12.3e-9;
C=2.6e-12;
%电路A矩阵A=[a b;c d];
a=1-w.*w*L*C;
b=i*w*L/50;
c=i*w*C*50;
d=1;
%由A矩阵转化为S参量S21.
（2）
T型网络的转移矩阵， ， 。 ，归一化得 ，进而由公式得到归一化导纳参量 。与 并联得2、3端口间的归一化导纳参量： ，接着转化为散射参量：
用上式绘得的 的频率响应曲线如图10，图11是仿真所得的结果。
图10
图11
解2：推导S32：
偶模激励
3端口的偶模电压与2端口的偶模电压对称，即V3e=V2e，而2端口的偶模电压为
若以驻波比小于1.5为带宽的定义，得到的带宽为267.4MHz（如图8）。
图（8）
解2：原匹配电路为串感并容型，得到A参量为
,
再有A矩阵转化为S参量，最后由S21画出频率响应如下图：
由上图可以看出电路带宽为1.2GHz，与节点品质因子计算得到的带宽1.291GHz大致相同。其中计算过程的matlab代码如下：
互感耦合电路实验报告
互感耦合电路实验报告3.13 用示波器研究互感耦合电路的特性工程物理系工物22 方侨光 2002012041【实验原理】互感耦合电路及其原边回路的等效电路如下图所示：原副边回路的微分方程如下：di1di-M2 dtdtdidi-M1+L22+R2i2=0 dtdtu1=R1i1+L1设原边电流为：i1=I1msinwt从微分方程组求u1的稳态解可得：u1=(R1+DR1)I1msinwt+w(L1-DL1)I1mcoswt式中M2w2R2M2w2L2，DL1=2 DR1=222R2+w2L2R+wL222即副边回路对原边的影响可等效为原边电阻增加DR1，同时电感减少DL1。
当R2= ，即副边开路时，DR1和DL1均为0；当w一定，且R2=wL2时，DR1达到极大值DR1maxwM2 =2L2【实验任务】1．研究副边电阻R2改变时原边等效电阻增量DR1的变化。
当sinwt=1时，有：uuR1+DR1=1t=1tR=I1muRm骣ut÷-1÷R ÷÷?uRm桫只要不断改变R2取值，并读取sinwt=1时的ut和uRm值即可。
2．研究当w一定时DL1随R2的变化关系。
当coswt=1时，有：u1'tut'L1-DL1==RwI1mwuRmuRm可以利用上个实验的值，这时只需要读取coswt=1时ut的值即可。
事实上，两个实验可以同时做。
【实验结果】上次做实验的时候有一两个数据不正确。
比如测DR1时，第一组数据uRm>ut，显然不对。
因此重做了一次。
下面是重做的结果。
1．实验原始数据及处理2．DR1和DL1实验结果与理论计算的结果比较分析：1．测DR1时，当R2比较小的时候，误差相对较大，可能和电阻箱的精度、接线电阻、接触电阻等不可忽略有关。
2．测DL1时，误差实在大得惊人了。
并且误差随R2增加而增加，不过在R2= 时，还是比较符合的。
没想明白是什么原因。
利用Ansoft仿真软件设计平行线耦合器
( 4) 输出版图, 以 DXF 文件格式输出。 ( 5) 利 用 Serenade 输出 的 DXF 文件 , 应用 仿真软 件 Ensemble 进 行建模, 模型如图 3 所示。
图 3 En s em ble 仿真模型 ( 6) 对模型进行仿真计算, 仿真结果如图 4 所示。从仿真结果可以 看出该耦合器的整体技术指标和 Serenade 仿真结果相当, 只有耦合度 稍微小了一点, 但是指标也在接受范围内。如果仿真结果和 Serenade 仿真结果差别比较大时, 应该以 Ensemble 为主, 再用 Serenade 对结构 尺 寸 重 新 优 化 设 计 。 下 面 就 是 要 做 试 验 件 来 验证 本 设 计 方 案 。
1 . 引言 在微 波系统中, 定向 耦合器是 一种应用广 泛的微波 器件,如 在平 衡放大器 、混频器、移相器、衰 减器、调制器等 电路中都有应 用。在过 去, 设计平行耦合线定向耦合器常采用查曲线的方法来确定定向耦合 器的结构 尺寸, 显然这种设计 方法虽然简单方 便, 但是设计 误差比较 大。随着现代计算机技术及应用的发展, 利用计算机综合设计应用日 益广泛, 市场上各种商业化微波仿真软件都比较成熟。本文主要给出 了利用美国 Ansoft 公司的仿真软 件 Serenade 和 Ensemble 设计单节平 行线耦合器的步骤及结果。 2 . 要设 计 的 平 行 线 耦 合 器 的 技 术 要求 频率范围: 950MHz～1750MHz 耦合度: 19dB±2dB 耦合频响: ≤0.8dB 端口驻波比: ≤1.2 插入损耗: ≤0.5 dB 方向性: ≥17dB 3 . 设计 步 骤 ( 1) 首先根据要设计的平行线耦合器频率范围和选用的介质材料 来计算中心频率的波长。 我们要设计的平行线耦合器的中心频率: (950MHz+1750MHz)/ 2=1350MHz。 拟采用 Rogers 的 duriod5870, 厚度为 44mils, 其介电常数为 2.33。 利用 Serenade 自带的计算传输线工具来计算, 得到在中心频率处 四分之一波长为 36.37mm, 50 欧姆带线宽度为 1.78mm。 ( 2) 利用上述尺寸数据, 建 Serenade 仿真模型, 如图 1 所示。
微波技术实验自编讲义
《微波技术》实验指导书第一章《微波技术实验》教学大纲课程编号：06080703213 课程属性：专业必修课学时：12学时学分：1学分开课学期：第五学期先修课程：高频电路适用专业：通信工程课程简介：《微波技术实验》是一门实践性都很强的专业必修课。
本课程主要是使用ADS、HFSS等设计软件进行微波电路的设计与仿真，使用微波测试仪器进行微波特性参数的测量及微波通信系统的组装、调试。
通过该实验课的基本训炼，使学生初步具备微波实验基本知识，掌握常用微波测试仪器、器件的原理和使用方法，掌握常见微波系统的测量方法和常用微波特性参数的测量，具备初步的处理实验故障的能力。
一、实验项目设置及学时分配二、实验内容及教学要求实验项目1：标量网络分析仪的构成及电压驻波比的测试1、教学内容（1）标量网络分析仪的构成原理。
（2）频谱仪的基本操作。
（3）电压驻波比、回波损耗等概念。
（4）使用标量网络分析仪进行电压驻波比测试方法。
2、教学目标（1）掌握频谱仪校准、信号跟踪源参数的设置过程。
（2）掌握使用标量网络分析仪进行电压驻波比测试方法。
（3）掌握插损校准与端口损耗校准的方法。
实验项目2：微波定向耦合器的原理与测试1、教学内容（1）定向耦合器的每个端口的含义。
（2）耦合度、隔离度的定义。
（3）定向耦合器的分类与基本原理。
（4）耦合度、隔离度、驻波比的测试方法。
2、教学目标（1）掌握耦合度、隔离度的概念。
（2）了解定向耦合器的分类与基本原理。
（3）掌握耦合度、隔离度、驻波比的测试原理。
实验项目3：用ADS软件设计阻抗匹配网络1、教学内容阻抗匹配网络的设计原理。
（1）/4（2）并联单端短路微带线匹配网络的设计原理。
（3）并联单端开路微带线匹配网络的设计原理。
（4）ADS软件的基本操作方法。
（5）使用ADS软件进行阻抗匹配网络设计。
2、教学目标（1）了解ADS的基本操作。
（2）理解阻抗匹配网路的设计原理。
（3）熟练掌握使用ADS设计阻抗匹配网路。
2024届广西冲刺高考物理核心考点押题预测卷(三)(基础必刷)
2024届广西冲刺高考物理核心考点押题预测卷（三）（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图甲是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。
在考虑空气阻力的情况下，运动员腾空后的轨迹可简化成图乙中的OPQ运动，其中P是最高点。
若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，关于O、P两点竖直方向分运动的加速度大小（ ）A．O点大B．F点大C．一样大D．无法比较第(2)题如图所示“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置中，要使模糊的干涉条纹变得清晰，值得尝试的是（ ）A．旋转目镜B．增大单缝与双缝间距离C．减小双缝与毛玻璃间距离D．调节拨杆使单缝与双缝平行第(3)题如图，一弹性绳上有S1和S2两个波源，P点为S1和S2连线的中点。
两个波源同时开始振动发出两个相向传播的波1和波2，波长分别为λ1和λ2（λ1>λ2），则两列波（ ）A．频率相同B．同时到达P点C．相遇时，发生干涉现象D．相遇时，波长均变大第(4)题如图，理想变压器输入端A、B接入电压有效值恒定的交变电源，P1上下移动可以改变副线圈的匝数，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R1的阻值相同。
滑动变阻器R2的滑片P2可以在a端与b端之间滑动，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，要使灯泡L1的亮度不变，下列操作正确的是（ ）A．P1向下移，P2从a端向中点处移动B．P1向上移，P2从a端向中点处移动C．P1向下移，P2从b端向中点处移动D．P1向上移，P2从中点处向a端移动第(5)题2022年6月5日，法国网球公开赛圆满落幕。
高速旋转的网球在空气中飞行将受到垂直于气流方向的横向力的作用，球体产生横向位移，改变原来的运动轨迹，这就是马格努斯效应。
研究表明，马格努斯力的大小与球在流体中飞行的瞬时速度v、球旋转的角速度ω、球半径R以及流体的密度ρ、流体与球面间的粘性系数A有关，其表达式为，关于表达式中A的单位。
实验二 平行线耦合器
实验二平行线型方向耦合器
姓名：吕秀品
专业：通信工程
学号：2011117051
一、实验要求
设计一个使用于750MHz的10dB的平行线型耦合器（Zo=50Ω）
二、实验参数
1.选用FR4基板，Er=4.5，h=1.6mm，TAND=0.015，Metal=Cu，1mil，Hu=10mm；
2.耦合线宽度W=2.38mm，间距S=0.31mm及长度P=57.16mm，且50Ω微带线宽度W=2.92mm；
三、实验原理
然这种
,市场上各种商业化微波仿真软件都比较成熟。
本实验主要利用Ansoft软件进行原理图设计、仿真及PCB板的生成。
定向耦合器可被看作为四端口网络，其特性可用散射矩阵【s】表示，
，其中各端口的反射系数sii(i=1、2、3、4)的值很小（理想值为零）,表示各端口的匹配情况；衰减系数s13=s31=s24=s42的值也很小(理想值为零)，表示隔离情况；s14=s41＝s23＝s32是耦合系数，其值根据需要而设计。
定向耦合的主要技术指标是耦合度C（分贝）、定向性D（分贝）和工作频带，其中C＝-20lg|s14| (dB)D＝20lg|s14/s13| (dB)。
四、实验步骤
1.根据书上给的参数在Ansoft环境下设计原理图；
2.完成相关配置后进行原理图仿真；
3.画PCB原理图；
4.整理PCB原理图；
5.生成3D效果图；
五、实验结果
1.原理图
2.原理仿真图
3.PCB原理图
4.PCB整理图
5.3D效果图
六、实验小结
1.能熟练地使用Ansoft软件；
2.对平行线型方向耦合器的内容有了深刻的掌握；。
福建工程学院电工实验2
实验二交流串联电路一．实验目的１、加深对交流感性电路和交流容性电路特性的理解２、学会使用功率因数表法与电压表法测定电压与电流的相位差。
二、实验设备三、实验步骤（一）RC串联电路１. 按图2-1接线。
调压器输出电压调至100V,电容箱电容C取4μF，电阻R为510Ω固定电阻。
按数据表2-1测量各值并记录于表中。
２. 将步骤1中电容取值为10μF，其余参数均不变，重复步骤1的测试，记录于表2-1中。
（二）RL串联电路1 .将图2-1中电容换为3000匝、0.52H的空心电感线圈，重复上述步骤1的测试，记录于表2-1中。
2 .将步骤1中的电感线圈插入铁心，重复步骤1的测试，记录于表2-1中。
图2-1 表2-1电路U（V）U R（V）U Lr（V）U C（V）COS测量值计算值RC串联C＝4μFC＝10μFRL串联空心线圈铁心线圈（三）RLC串联电路１. 按图2-2接线。
调压器输出电压调至100V,电容箱电容C取7μF，电阻R用110Ω滑线变阻器。
图 2-2２. 在线圈无铁心的情况下，按数据表2-2测量各值并记录于表中。
３. 在空心电感线圈中逐渐插入铁心，观察铁心在插入过程中电路电流及各电压变化规律，并将电路产生谐振时的电流及各电压记录于表2-2中（应特别注意接近串联谐振时，电路具有哪些特点？）。
表 2-2四、预习要求1．熟悉RL、RC和RLC串联电路的电压相位关系，画出相量图。
2. 复习电路串联谐振时的特点。
五、实验总结1. 根据实验测量数据作出各串联电路的电压相量图，并得出相应结论。
2. 根据步骤（二），分析线圈有铁心无铁心两种情况下，各电压变化的原因。
3. 根据步骤（三），说明RLC串联电路谐振时的特点。
4. 心得、收获及存在的问题。
实验报告—郑华清
安徽理工大学《传感器原理》实验报告姓名: 郑华清学号：2009303637班级：应用物理09-1班指导教师：李洋日期：2011年12月30日实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥( )型实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。
所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、F/V表、主、副电源。
旋钮初始位置： 直流稳压电源打倒±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。
实验步骤：(1)了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。
(1)将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。
将差动放大器的输出端与F／V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V表显示为零，关闭主、副电源。
(2)根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。
R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V档，F／V表置20V档。
调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F／V表显示为零，然后将F／V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F／V表显示为零。
图１（3）将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使F／V表显示最小，再旋动测微头，使F／V表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。
（4）——往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下F／V表显示的值。
建议每旋动测微头一周即ΔX＝0.5mm记一个数值填入下表：位移（mm）14.635 14.135 13.635 13.135 12.635电压（mv）0 -0.018 -0.029 -0.044 -0.0571214-0.06-0.05-0.04-0.03-0.02-0.010.00BLinear Fit of Data1_BV （m v ）X （mm ）实验六：相敏检波器实验实验目的：了解相敏检波器的原理和工作情况。
2023届湖北省高三下学期4月调研模拟考试(三模)物理高频考点试题
2023届湖北省高三下学期4月调研模拟考试（三模）物理高频考点试题一、单选题 (共6题)第(1)题一定质量的理想气体体积增大，温度升高。
下列说法正确的是（ ）A．气体的分子势能一定减小B．气体分子的平均动能一定减小C．气体的压强一定减小D．气体一定从外界吸收热量第(2)题如图所示，理想降压变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交变电流，电阻R1、R2、R3、R4为定值电阻，电表均视为理想交流电表，初始时开关S闭合，下列说法正确的是（ ）A．断开开关S后，电压表V2的示数不变B．断开开关S后，原、副线圈的电流都增大C．断开开关S后，整个副线圈回路消耗的总功率不变D．断开开关S后，电阻R1的功率减小，电阻R2的功率增大第(3)题如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为，其中斜面N光滑。
两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则P与M间的动摩擦因数至少为（ ）A．B．C．D．第(4)题铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）A．B．C．D．第(5)题如图所示，交变电源电压的有效值恒定，R为定值电阻，可调变压器为理想变压器，为移动导电刷，R p为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表，电表V1、V2、A1、A2，则下列说法正确的是（ ）A．保持P1位置不变，P2缓慢下滑的过程中，U1减小、U2增大B．保持P1位置不变，P2缓慢下滑的过程中，I1增大、I2增大C．保持P2位置不变，P1缓慢下滑的过程中，U1增大、U2减小D．保持P2位置不变，P1缓慢下滑的过程中，I1增大、I2增大第(6)题如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。
F>0为斥力，F<0为引力。
a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。
2024届河北省神舟智达高三下学期省级联测全真演练物理试题(基础必刷)
2024届河北省神舟智达高三下学期省级联测全真演练物理试题（基础必刷）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是（ ）A．照片中的口罩一定为不合格产品B．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集C．照片中附着层内分子比水滴的内部稀疏D．水对所有材料都是不浸润的第(2)题某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置两个浮标A、B，波源S位于两个浮标之间，如图甲所示，波源S到两个浮标的距离差为L，波源处的质点开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向向两个浮标传播（视为简谐波），将浮标A的起振时刻记为0时刻，时刻传到浮标B处使浮标开始振动，此时浮标A刚好位于负向最大位移处，两个浮标的振动图像分别如图乙中的实线和虚线所示，以下说法正确的是（ ）A．波源S的振动周期为B．水波的传播速度大小为C．B经过平衡位置向下振动时A位于波谷D．水波的波长为3L第(3)题如图所示为模拟气体压强产生机理的实验，在一定时间内将100颗豆粒从秤盘上方20cm高度处均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动情况。
关于该实验下列说法正确的是（ ）A．仅将释放位置升高，指针示数不变B．仅将释放位置升高，可模拟温度升高对气体压强的影响C．仅增加豆粒数量，可模拟温度降低对气体压强的影响D．仅增加豆粒数量，可模拟体积增大对气体压强的影响第(4)题如图所示，长为L的轻绳上端固定在O点、下端悬挂一质量为m的物块。
现从轻绳中点左侧以速度匀速推动一轻滑轮，方向与竖直方向夹角，重力加速度为g。
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山东省泰安市2024高三冲刺（高考物理）统编版（五四制）能力评测(提分卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图．小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从跑出点到落点的水平位移依次是x1，x2，x3，机械能的变化量依次为△E1，△E2，△E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是A．x2- x1= x3-x2，△E1=△E2=△E3B．x2- x1>x3- x2，△E1=△E2=△E3C．x2- x1>x3- x2,，△E1<△E2<△E3D．x2- x1< x3-x2，△E1<△E2<△E3第(2)题某科学家在探索电磁实验时，将一长金属棍用双手握住，当他在某房间内快速移动时，能够感受到电流的冲击。
则该房间最有可能是（ ）A．电压房B．电流房C．磁场房D．太空站第(3)题图（a）为一列简谐横波在某一时刻的图像，P、Q为平衡位置在x p=3m和x Q=6m的两质点，图（b）为质点P从该时刻开始计时的振动图像。
下列说法正确的是（ ）A．该波波速为3m/sB．该波沿x轴负方向传播C．P在平衡位置时Q质点总在波谷D．质点P在t=5s时沿y轴负方向运动第(4)题如图所示，曲面与足够长的水平地面平滑连接，小球A从曲面上P点由静止滑下，与静止在水平地面上的小球B发生弹性正碰，由于小球A的质量较小，碰后会冲上曲面，不计一切阻力，两小球均视为质点，下列说法正确的是（ ）A．碰后小球A可能回到P点B．若，则两小球能碰撞两次C．若，则两小球能碰撞两次D．若，则两小球能碰撞三次第(5)题光电效应实验电路如图所示，电压传感器和电流传感器与计算机相连，在计算机上可以显示电流I随电压U的变化图像。
2024届天津市普通高中高三学业水平等级性考试全真演练物理模拟试题(七)(基础必刷)
2024届天津市普通高中高三学业水平等级性考试全真演练物理模拟试题（七）（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌板和银板，都能产生光电效应，下列判断正确的是（ ）A．两次实验中，光子的能量一定相同B．两次实验中，金属的逸出功一定相同C．两次实验中，光电子的最大初动能一定相同D．两种金属的截止频率一定相同第(2)题如图为某沙场输送细沙的示意图，沙粒离开传送带下落后，形成圆锥状的沙堆。
小王同学想估测沙堆的最大高度，他用绳子绕沙堆底部一周，测得绳长为l，已知沙粒之间的动摩擦因数为μ。
则估测沙堆的最大高度是（ ）A．B．C．D．第(3)题如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。
打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（ ）A．容器中气体的内能减少B．容器中气体分子的平均动能增加C．容器中气体分子的数密度减小D．Q中的气体能自发地全部退回到P中去第(4)题磁流体发电的原理如图所示．将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压．如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极．若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是（）A．上板为正极，电流B．上板为负极，电流C．下板为正极，电流D．下板为负极，电流第(5)题如图甲所示，光滑水平面上有一质量的木板A，板左端有一质量的物块B（视为质点），A与B间的动摩擦因数为0.2，初始时均处于静止状态，仅给物块B施加水平向右的力，随时间变化的图像如图乙所示，末撤去，物块B始终未从木板A上滑下。
取，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则（ ）A．时物块B的加速度大小为B．时物块B的速度大小为C．后木板A与物块B因摩擦产生的热量为D．木板A的长度可能为第(6)题风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。
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实验二平行线型方向耦合器
姓名：吕秀品
专业：通信工程
学号：2011117051
一、实验要求
设计一个使用于750MHz的10dB的平行线型耦合器（Zo=50Ω）
二、实验参数
1.选用FR4基板，Er=4.5，h=1.6mm，TAND=0.015，Metal=Cu，1mil，Hu=10mm；
2.耦合线宽度W=2.38mm，间距S=0.31mm及长度P=57.16mm，且50Ω微带线宽度W=2.92mm；
三、实验原理
然这种
,市场上各种商业化微波仿真软件都比较成熟。
本实验主要利用Ansoft软件进行原理图设计、仿真及PCB板的生成。
定向耦合器可被看作为四端口网络，其特性可用散射矩阵【s】表示，
，其中各端口的反射系数sii(i=1、2、3、4)的值很小（理想值为零）,表示各端口的匹配情况；衰减系数s13=s31=s24=s42的值也很小(理想值为零)，表示隔离情况；s14=s41＝s23＝s32是耦合系数，其值根据需要而设计。
定向耦合的主要技术指标是耦合度C（分贝）、定向性D（分贝）和工作频带，其中C＝-20lg|s14| (dB)D＝20lg|s14/s13| (dB)。
四、实验步骤
1.根据书上给的参数在Ansoft环境下设计原理图；
2.完成相关配置后进行原理图仿真；
3.画PCB原理图；
4.整理PCB原理图；
5.生成3D效果图；
五、实验结果
1.原理图
2.原理仿真图
3.PCB原理图
4.PCB整理图
5.3D效果图
六、实验小结
1.能熟练地使用Ansoft软件；
2.对平行线型方向耦合器的内容有了深刻的掌握；。