驻波比的测量 微波原理
实验五--微波电压驻波比与反射系数的测量
实验五 微波电压驻波比与反射系数的测量、分析与计算一、实验目的(1)学会驻波比的测量、分析和计算；(2)通过驻波比及驻波波节点测量数据，学会分析和计算反射系数。
二、实验原理在任何的微波传输系统中，为了保证传输效率，减少传输损耗和避免大功率击穿，必须实现阻抗的匹配。
描述系统匹配程度的参数有电压驻波比和反射系数。
驻波比测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一。
在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。
在大功率情况下由于驻波存在可能发生击穿现象。
因此驻波测量是非常重要的内容。
在测量时，通常是测量电压驻波比，即波导中电场(电压) 最大值与最小值之比，即：测量驻波比的方法与仪器有多种。
驻波比的各种测量方法如表 5-1 所示。
表 5-1 驻波比的各种测量方法本实验仅介绍直接法和等指示度法。
1.直接法直接测量沿线驻波的最大点和最小点场强，由式(5-1)直接求出电压驻波比的方法称为直接法。
此方法适用于中小电压驻波比 (ρ<6) 的测量。
若驻波波腹点和波节点处电表指示读数分别为 I max 、I min ，对于小驻波比，晶体二极管为平方律(n =2)检波时，则上式驻波比为：minmax minmax I I E ==E ρ （5-2）当电压驻波比在 1.05<ρ<1.5 时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测量准。
为了提高测量准确度，可移动探针座到几个波腹点和波节点，实际测量多个数据，并记录数据，然后取平均值。
按下式计算驻波比 (n =2) ：nnI I I I I I UU min 2min 1min max 2max 1max minmax . ++++==ρ （5-3）若检波律 n≠2 时 ，则采用下式计算驻波比：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++==n n I I I I I I n UU min max 2min 2max 1min 1max minmax 1 ρ （5-4）在选频放大器的指示刻度上，有两条驻波比的刻度线：其中一条的驻波比范围是 ≤4 ，另一条的驻波比范围是 ≤10 。
电压驻波比的测量
电压驻波比的测量一实验目的通过对电压驻波比的测量实验，掌握驻波测量线的正确使用以及掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。
二实验原理测量电压驻波比、阻抗、匹配情况等等，是微波测量的重要工作。
驻波测量线就是测量的基本仪器。
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，就可以探测微波传输系统中电磁场分布情况。
测量线波导是一段精密加工的开槽直波导，此槽位于波导宽边的正中央，平行于波导轴线，不切割高频电流，因此对波导内的电磁场分布影响很小。
此外，槽端还有阶梯匹配段，两端法兰具有尺寸精确的定位和连接孔，而且保证开槽波导有很低的剩余驻波系数。
三厘米波导测量线的外形图见实验仪器介绍部分所示。
滑架是用来安装开槽波导和不调谐探头的。
把不调谐探头放入滑架的探头插孔中，拧紧锁紧螺钉，即可把不调谐探头紧固。
探针插入波导中的深度，用户可根据情况适当调整。
出厂时，探针插入波导的深度为1.5mm，约为波导窄边尺寸的15%。
电压驻波比的测量方法有未调制的频率法和调制的频率法种。
这里讲述调制的频率法，它的测量连接如图所示。
YS1123信号源YS3892选频放大器隔离器可变短路器TC26A测量线可变衰减器定向耦合器同轴/波导转换器E、H阻抗调配器测量连接如图驻波测量是电磁波测量中最基本和重要内容之一，通过电磁波的测量可以测出阻抗、波长、相位等其它参量。
在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值1最先值之比，即⑴ 小驻波比（1.05<S<1.5）这时,驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高准确度，可移动探针到几个波腹点和波节点记录数据，然后取平均值再进行计算。
若驻波波腹点和节点处读数分别为Imax，Imin则电压驻波系数为⑵ 中驻波比（1.5<S<5）此时，只须测一个驻波波腹和一个驻波波节，即直接读出Imax，Imin⑶ 大驻波比（S>5）当S>5时，如果直接测量大驻波的最大值，就会引入误差，驻波的最大值超出了指示器量程。
射频驻波比测量-概述说明以及解释
射频驻波比测量-概述说明以及解释1.引言1.1 概述射频驻波比是在射频电路中常用的一个参数，用于衡量信号在传输过程中的反射程度。
它反映了电路中电能的匹配情况，对于保证信号的传输质量和增加系统的稳定性至关重要。
在射频电路中，信号的传输是通过电源源端送入电路，然后经过传输线或传输媒介传导到负载端的过程。
如果负载与传输线或传输媒介之间存在不匹配，就会导致部分信号发生反射回到源端，形成驻波。
这会导致信号的衰减、失真以及系统效率的下降。
射频驻波比的测量就是为了评估在射频电路中信号的反射程度。
该参数通常通过测量驻波的幅度或功率来表征。
较低的射频驻波比表示较好的匹配情况，意味着信号能够顺利地从源端传输到负载端，减少了信号的反射和损耗。
射频驻波比的测量方法有多种，常见的包括反射法和二分法。
反射法通过测量源端和负载端的反射功率来计算驻波比，适用于较小的驻波比范围。
而二分法则通过在传输线上不同位置测量信号的幅度来计算驻波比，适用于较大的驻波比范围。
射频驻波比的测量在射频电路的设计、维护和故障排除中具有重要意义。
它可以帮助工程师评估电路的性能和稳定性，并确定是否存在反射和失真的问题。
同时，它也是确保射频信号正常传输以及系统效率最大化的关键参数。
在未来，射频驻波比测量技术将继续发展，越来越多的高精度、高速、非接触式的测量方法将得到应用。
这将为射频电路的设计和维护提供更加便捷和可靠的手段，推动射频通信技术不断进步和发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构:本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。
引言部分概述了本文的主题以及相关背景知识，并介绍了射频驻波比测量的重要性和意义。
同时，引言部分还对文章的结构做了简要的介绍，以便读者能够更好地理解后续内容。
正文部分主要包括两个小节，分别是射频驻波比的概念和意义，以及射频驻波比的测量方法。
第一个小节将详细介绍什么是射频驻波比以及它的意义，包括其在通信系统中的应用以及对系统性能的影响。
驻波法测超声波
驻波法测超声波
超声波测量是当前工业生产领域应用广泛的一种无损检测方法。
其中，驻波法是一种简单而有效的超声波测量方法。
这种方法可以用
于测量各种形状和厚度的材料，例如金属板、塑料片、纸张和玻璃等。
下面我们就详细了解一下驻波法测超声波的原理、方法和应用。
原理：
超声波是在物体内部或表面产生的一种高频声波，其频率通常在1 MHz到10 MHz范围内。
当超声波通过材料时，它会反射和折射，形成
驻波。
在驻波中，具有相同频率和波长的两个波形成峰和谷，称为波
节和波腹。
通过测量波节和波腹之间的距离，可以确定材料的厚度。
方法：
驻波法测量超声波需要使用超声波发射器和接收器。
超声波发射
器发射高频超声波，接收器接收波的反射信号。
当波速、超声波频率
和材料厚度已确定时，可以计算波节和波腹之间的距离。
在测量之前，需要为待测物体设置固定的位置和方向。
应用：
驻波法测超声波广泛应用于工业生产领域。
例如，在汽车和火车
工业中，可以用它来检测零件的缺陷和磨损。
在海洋产业中，可以利
用它来检测船体的损伤和腐蚀。
在建筑行业中，可以用它来检测混凝
土和钢筋结构的裂缝和变形。
总的来说，驻波法是一种易于操作、精确可靠的非破坏性检测方法。
它可以广泛应用于各个领域，为提高产品质量和节省生产成本提供了有效的手段。
实验二 驻波比的测量
实验四 驻波比的测量【实验目的】掌握测量驻波比的原理和常用方法。
【实验内容】在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。
【实验框图与仪器】网络分析仪被测件信号源被测件频谱仪b. c.图1 驻波比测量系统图 【实验原理】测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。
由于驻波比（或反射系数）能表征电磁场的分布规律，所以它们时微波设备和元器件的一项重要指标，因此驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q 值等其它参量。
产生驻波的原因是由于负载阻抗与波导特性阻抗不匹配。
因此，通过对驻波比的测量，就能检查系统的匹配情况，进而明确负载的性质。
在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值与最小值之比：minmax E E =ρ （1－14）其中，max E 和min E 分别是微波传输系统电场的最大值和最小值。
一固定长度的探针感应的电动势正比于场强，因此对平方律检波，有式中，m ax I 和m in I 分别是电场为最大和最小时指示器的读数。
对于直线律检波有m inm axI I =ρ （1－16） 如果不知道检波律，必须用晶体检波特性曲线求出场强和指示器读数的关系再求得)151(minmax min max-==I I E E ρminmax min maxI I E E ==ρ （1－2）一般都是在小信号状态下进行测量，为此检波晶体二极管都是工作在平方律检波区域（检波电流I ∝E 2），故应有：minmaxI I =ρ当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。
节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。
测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中121-=λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。
电压驻波比测量
实验九 电压驻波比测量一．实验目的1．掌握校准晶体检波特性的方法；2．掌握常用的大、中电压驻波比的测量方法：直接法、等指示度法、功率衰减法。
二．实验原理（一）、晶体定标由测量线的基本工作原理可知，指示器的读数I 是探针所在处|E |对应的检波电流。
任一位置处|E |与I 的对应关系应视检波晶体二极管的检波特性而定。
一般，这种关系可通过对二极管的定标来确定。
所谓定标，就是找出电场的归一化值|E ´|与I 的对应关系，其中：max'E E E =。
由实验的分析可知，当测量线终端短路时，有：z E E βsin 20= 而：0max 2E E =，显然，归一化电场z z E gλπβ2sin sin '==如果我们取任意一零点（波节点）作为坐标起始位置，且坐标用d 表示，则：d E gλπ2sin'=而晶体二极管上的检波电压u 正比于探针所在处的|E ´|，所以，上式可以用u 的归一化值u ´来表示。
即：d u u u gλπ2sinmax'==由于晶体二极管的检波电流I 与检波电压u 之间的关系为：n cu I =，式中，c 为比例常数，n 为检波律。
代入上式，则有：ngd c I λπ2sin'=式中，c ´为比例常数。
驻波比的测量是微波测量中最基本、最重要的内容之一。
电压驻波比（以下简称驻波比）的定义是：传输线中电场最大值和最小值之比，即：min 'max'minmax EE E E S ==式中，'E 为电场的归一化值（相对场强）。
（二）、电压驻波比的测量1．直接法直接测量传输线驻波的波腹点和波节点场强，由定义求得驻波比的方法称为直接法。
该方法适合于中、小驻波比（即S ＜6）。
如果测得驻波的波腹点与波节点的指示器读数分别为max I 和min I ，根据晶体定标曲线可读出相应的max'E和min'E，则驻波比S 为：min'max 'EE S =（2-1）在我们实验中所使用的功率电平范围内，一般可近似地认为是平方律检波，即：2max''max E C I =2min''min E C I =式中，C´为比例系数，则：'maxmax'C I E ='min min'C I E = 代入式（2-1）中，可得：min max min'max 'I I E E S ==（2-2）2．等指示度法等指示度法是在驻波节点附近测量数据，再根据驻波分布规律求出驻波比。
微波技术：二、 微波波导参数测量2017
二、 微波波导参数测量实验一、驻波比的测量实验二、驻波分布特性的测量实验三、调匹配技术（选做） 实验四、衰减量测量（选做）实验一、驻波比的测量 一、实验目的：１、掌握用等指示度法测量大、中驻波比的测量原理和方法。
２、掌握用功率衰减法测量大、中、小驻波比测量原理和方法。
二、实验原理：驻波测量是微波测量的最基本和最重要的内容之一，测量驻波比的方法很多，测量仪器也较多。
常用的测量方法有：直接法，等指示度法，功率衰减法 1）直接法当驻波系数不大于5时,可直接用测量线测量驻波最大点和最小点的场强得到,故称直接法。
直接法测量驻波比的方框图如图所示。
被测器件接在测量线的终端,这时测量线中电场的纵向分布如图 。
测量线的探针沿纵向移动时,由测量放大器读出对应于E max 的检波电流I max 和对应于E min 的检波电流I min 。
晶体检波器的检波特性为： I=qE n ,式中q，n 是和检波二极管状态有关的两个参量。
由该式算出的驻波系数为 1max minmax()min n I E E Iρ==n 称为检波二极管检波率，由对晶体检波器进行校准而得到。
在检波功率电平很小(对调制波,输出电压不大于几毫伏;对连续波,输出电流不大于几微安)的条件下,可以认为晶体检波器的检波特性是平方律检波,即n =2,这时得：2）等指示度法测量大、中驻波比（适用于S>5）当待测器件驻波比大于５时，驻波波腹和波节相差很大。
因而使晶体检波输入处于不同的检波律。
这样用直接法测量驻波比会带来较大的误差。
而等指示度法是采用测量驻波波节点附近驻波分布规律来进行驻波比测量的方法。
方法具体描述如下：我们只需要测量驻波波节点处的幅值I min 和2I min 时测量线探针间距W＝｜d1-d2｜。
当检波器的检波律是平方检波时，负载的驻波比可以按下式作近似计算：)(sin 112gw S λπ+= ，当S 较大时，)sin(g w λπ很小，上式可以简化为：wg S πλ≈。
实验三-微波驻波比的测量
ρ =
Umax1 + Umax2 + ⋯ + Umaxn Umin1 + Umin2 + ⋯ + Uminn
E W Emax Emin L
E
L
Lk’ L2’ L2 Lk
直接法线驻波场分布图等指示度法波节点附近场的分布 （2）等指示度法 当被测量的驻波系数大于 5 时，驻波腹点和节点的电平相差比较大，直接法求 取大驻波系数会带来较大的误差，原因是：波腹点和波节点电平相差悬殊，因此 在测量最大点和最小点电平时， 晶体工作在不同的检波率，所以仍然采用直接法 测量大驻波比误差较大。 因此采用等指示度法，也就是通过测量驻波图形中波节 点两旁附近场的分布规律的间接方法，求出驻波系数。 根据传输线上场强和终端反射系数之间的关系，如果确定驻波节点两旁等指 示度之间的距离，可以推导出关系：
2
k ������ − （cos ρ = sin
λ g
2
πW λ g
）
πW
式中：k=测量点读数/最小点读数；λ g 为测量线上的波长即波导波长。 通常情况下，取测量点 U 左和右 = 2Umin的两个等指示度点所对应的探针 位置间距，记录为：W = Lh − Lh’，如果晶体是平方率检波（n = 2） ，传输线的 驻波系数可以用下式计算： 1 （sin
腔、开路接到最后面，调整波导测量线的探针，在选频放大器中读出u最大值和 最小值，进而计算出相应的驻波比，由于实验预习得不够充分，在动手实验的时 候，总是出现很多的错误，另外仪器的好坏也决定了实验的成功与否，我们在实 验中测量失配负载的时候，最小值总是到达0，这样，我们测量的数据就不够准 确，不能够很好的反应器件的特点，所以我们用谐振腔代替适配负载，所得到的 数据比较接近真实情况。 实验中要保持清醒的头脑， 需要记录什么数据应该提前做好准备， 画出表格， 以免在实验中，容易在数据上面分散精力，导致实验的效果不够理想，所以在今 后的实验中，我们要注意预习的必要性。
实验三-微波驻波比的测量
北京邮电大学电磁场与微波测量实验报告学院：电子工程学院班级：2011211206组员：报告撰写人：学号：实验三.微波驻波比的测量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。
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。
电压驻波系数的大小往往是衡量一个微波元件性能优劣的主要指标。
驻波测量也是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量不仅可以直接得知驻波系数值，而且还可以间接求得衰减器、相移量、谐振腔品质因数，介电常数。
一、实验目的（1）了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用。
（2）掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。
（3）掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。
二、实验原理驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其他参量。
在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。
在大功率情况下，由于驻波存在可能发生击穿现象。
此外，驻波存在还会影响微波信号发生器输出功率和频率的稳定度。
因此，驻波测量非常重要。
电压驻波比测量驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其他参量。
在测量时，通常测量电压驻波系数，及波导中电场最大值和最小值之比，即ρ=。
测量驻波比的方法与仪器种类很多，有直接法，等指示度法，功率衰减法等。
我们这次实验中主要用直接法和等指示度法来熟悉驻波测量线的使用。
（1）直接法直接测量沿线驻波的最大点与最小点场强，从而求得驻波系数的方法称为直接法。
若驻波腹点和节点处电表读数分别为，则电压驻波系数ρ：ρ==当驻波系数1.5<ρ<5时直接读出，即可。
在我们的实验中，由于选频放大器直接读出来的是电压而不是电流，所以我们直接读出和也可以。
微波测量实验 微波驻波比的测量
测量示数(mm)
150.3
147.1
125.9
122.4
4）将测量线终端换接调配器+晶体检波器，并将探针置于住波节点位置，提高测试系统灵敏度。选择两倍于波节点电压强度的左右相邻两个点l=148.4mm与l’=151.1mm，则W=|l’-l|=2.7mm
代入公式：
得到： 。即用等指示度法测出的驻波系数为5.9。
35.5
37
36
1.54
86.2
36.2
99
60
1.29
从实验中我们可以看出，对于匹配负载， =1.01，与理论值1十分相近。对于失配负载，， =1.54，也比较接近实验仪器上写的 =1.5。
因为终端短路时， 非常大，超过了5，由实验原理知，当被测量的驻波系数大于5时，驻波腹点和节点的电平相差比较大，直接法求取大驻波系数会带来较大的误差，因此我们需要采用其他的方法测量。
（2）等指示度法测量驻波系数
当驻波比大于5的时候，我们不再能用直接法测量，必须用等指示度法。步骤如下：
1)连接好微波测量系统，开启微波信号源，选择好频率，工作方式选择“方波”。
2)将测量线探针插入适当深度，用选频放大器测量微波的大小，选择较小的微波输出功率并进行驻波测量线的调谐。
3)将测量线终端接短路片，用两点法测量三个相邻波节点位置，计算 。
电磁场与微波测量实验
实验报告
北京邮电大学
实验三.微波驻波比的测量
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。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。电压驻波系数的大小往往是衡量一个微波元件性能优劣的主要指标。驻波测量也是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量不仅可以直接得知驻波系数值，而且还可以间接求得衰减器、相移量、谐振腔品质因数，介电常数。
微波测量实验-微波驻波比的测量
电磁场与微波测量实验实验报告北京邮电大学实验三.微波驻波比的测量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。
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。
电压驻波系数的大小往往是衡量一个微波元件性能优劣的主要指标。
驻波测量也是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量不仅可以直接得知驻波系数值，而且还可以间接求得衰减器、相移量、谐振腔品质因数，介电常数。
一、实验目的（1）了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用。
（2）掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。
（3）掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。
二、实验原理驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其他参量。
在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。
在大功率情况下，由于驻波存在可能发生击穿现象。
此外，驻波存在还会影响微波信号发生器输出功率和频率的稳定度。
因此，驻波测量非常重要。
电压驻波比测量：驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其他参量。
在测量时，通常测量电压驻波系数，及波导中电场最大值和最小值之比，即ρ=。
测量驻波比的方法与仪器种类很多，有直接法，等指示度法，功率衰减法等。
我们这次实验中主要用直接法和等指示度法来熟悉驻波测量线的使用。
（1）直接法直接测量沿线驻波的最大点与最小点场强，从而求得驻波系数的方法称为直接法。
若驻波腹点和节点处电表读数分别为，则电压驻波系数ρ：ρ==当驻波系数1.5<ρ<5时直接读出，即可。
在我们的实验中，由于选频放大器直接读出来的是电压而不是电流，所以我们直接读出和也可以。
当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可移动探针到几个波腹点和波节点记录数据，然后取平均值。
驻波比通俗理解
驻波比通俗理解
驻波比(Resonant frequency ratio)是指在一个电路中,信号频
率和实际工作频率之间的比值。
通俗地讲,驻波比是指信号在某个频
率下产生共振的占空比,即信号在共振频率下的能量占总能量的比例。
当一个音频信号被插入一个电路时,其中一部分频率会产生共振,导致其他频率的声音被放大。
如果共振频率与信号频率相同,那么其
他频率的声音就会被放大得更厉害。
而如果共振频率与信号频率不同,那么其他频率的声音就会被放大得比较轻微。
驻波比可以用一个简单的公式来描述:
驻波比 = 0.5(实际频率 - 理论频率)
其中,实际频率是电路中的工作频率,理论频率是共振频率。
驻波比可以用来检测电路中的共振现象,以及评估电路的共振性能。
如果驻波比过高,电路可能会产生失真和噪声,而如果驻波比过低,电路可能会过载。
驻波比原理
驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。
在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ，形成波节。
其它各
点的振幅值则介于波腹与波节之间。
这种合成波称为行驻波。
驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波节处的电压Vmin幅值之比。
在驻波管法中，测得驻波比，就可以求出吸声材料的声反射系数和吸声系数。
在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发射机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。
为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念，SWR=R/r=(1+K)/(1-K)
反射系数K=(R-r)/(R+r)
(K为负值时表明相位相反)
式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。
当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，反射系数K等于0，驻波比为1。
这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。
驻波比的测量实验报告
驻波比的测量实验报告
《驻波比的测量实验报告》
实验目的：通过测量驻波比，掌握驻波的形成条件和特点，加深对电磁波的传
播特性的理解。
实验仪器：信号发生器、示波器、驻波比测量仪。
实验原理：驻波是由于电磁波在传输线上的来回反射形成的一种波动现象。
当
传输线的长度与波长成整数倍关系时，反射波与入射波相互叠加形成驻波。
驻
波比是描述驻波强度的参数，其定义为反射波和入射波的幅值比值。
实验步骤：
1. 将信号发生器和示波器连接到驻波比测量仪上，确保连接正确无误。
2. 设置信号发生器的频率为特定数值，使其与传输线的长度产生驻波。
3. 调节示波器观察驻波的波形，记录下波峰和波谷的位置。
4. 根据记录的波峰和波谷位置计算出驻波比的数值。
实验结果与分析：
通过实验测得不同频率下的驻波比，发现驻波比随着频率的变化而变化。
在某
些频率下，驻波比的数值较大，说明驻波较为明显；而在其他频率下，驻波比
的数值较小，说明驻波较为微弱。
这表明驻波的形成与频率有着密切的关系。
结论：
通过本次实验，我们成功测量了驻波比，并观察到了驻波的形成现象。
我们深
入了解了驻波的形成条件和特点，加深了对电磁波传播特性的理解。
这对于我
们掌握电磁波的传播规律具有重要的意义。
实验中还存在一些误差，如测量时的示波器误差、信号发生器的频率稳定性等，
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
因此，在今后的实验中，我们需要进一步提高实验技能，减小误差，以获得更加准确的实验结果。
线路测试中的驻波比
线路测试中的驻波比驻波比（Standing Wave Ratio，SWR）是用来衡量电路或者传输线上阻抗不匹配程度的一个重要参数。
在线路测试中，驻波比可以用来评估电信号在传输过程中的反射损耗，从而判断传输线路的质量和工作性能。
本文将详细介绍驻波比的定义、原理、计算方法以及实际应用。
一、驻波比的定义及基本原理驻波比是指信号在传输线上的正向和反向行波幅值之比。
当传输线的输入阻抗和输出阻抗不匹配时，信号会部分反射回来，形成驻波。
驻波比可以告诉我们反射信号的大小。
理想情况下，传输线的输入和输出阻抗完全匹配，即无反射信号，此时驻波比为1。
当阻抗不匹配时，反射信号会使总行波幅值变大，此时驻波比大于1。
因此，较小的驻波比表示较好的阻抗匹配，较大的驻波比表示较差的阻抗匹配。
二、驻波比的计算方法驻波比计算的基本方法是通过测量传输线上的电压或电流波纹，然后计算其幅值比值。
常用的计算方法有两种：反射系数法和电压法。
1.反射系数法反射系数法通过测量传输线的反射系数来计算驻波比。
传输线上的反射系数（Reflection Coefficient）表示反射信号波幅值与入射信号波幅值之比。
通过测量传输线上的反射系数，可以计算得到驻波比。
2.电压法电压法是通过测量传输线上正向波和反向波的电压幅值来计算驻波比。
对于传输线上的驻波，正向波和反向波的电压之间存在一定的相位差，可以通过此相位差计算得到反向波的振幅。
三、驻波比的实际应用驻波比在无线通信、天线设计、电子仪器、无线电频谱分析等领域都有广泛的应用。
1.无线通信在无线通信系统中，驻波比是衡量天线与传输线之间匹配程度的重要参数。
驻波比越小，表示天线与传输线之间匹配越好，信号传输的效果和性能越好。
通信设备工程师在设计和优化无线通信系统时，通常会根据驻波比选择合适的天线和传输线，以确保良好的信号传输质量。
2.天线设计天线是无线通信中传输和接收信号的重要元件之一。
为了保证天线的工作性能和天线系统的整体性能，需要在天线设计中考虑驻波比。
微波基本参数的测量—原理
微波基本参数的测量一、实验目的1、了解各种微波器件；2、了解微波工作状态及传输特性；3、了解微波传输线场型特性；4、熟悉驻波、衰减、波长（频率）和功率的测量；5、学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。
二、实验原理微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。
要对这些参数进行测量，首先要了解电磁波在规则波导内传播的特点，各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法，其次是要掌握一些微波测量的基本技术。
１、导行波的概念：由传输线所引导的，能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。
导行波的电场E 或磁场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。
导行波可分成以下三种类型： (A) 横电磁波（TEM 波）：TEM 波的特征是：电场E 和磁场H 均无纵向分量，亦即： 0=Z E ,0=Z H 。
电场E 和磁场H ，都是纯横向的。
TEM 波沿传输方向的分量为零。
所以，这种波是无法在波导中传播的。
(B) 横电波（TE 波）：TE 波即是横电波或称为“磁波”（H 波），其特征是0=Z E ,而0≠Z H 。
亦即：电场E 是纯横向的，而磁场H 则具有纵向分量。
(C) 横磁波（TM 波）：TM 波即是横磁波或称为“电波”(E 波)，其特征是0=Z H ，而0≠Z E 。
亦即：磁场H 是纯横向的，而电场E 则具有纵向分量。
TE 波和TM 波均为“色散波”。
矩形波导中，既能传输mm T E 波，又能传输mm T M 波（其中m 代表电场或磁场在x 方向半周变化的次数，n 代表电场或磁场在y 方向半周变化的次数)。
２、波导管：波导管是引导微波电磁波能量沿一定方向传播的微波传输系统，有同轴线波导管和微带等，波导的功率容量大，损耗小。
常见的波导管有矩形波导和圆波导，本实验用矩形波导。
矩形波导的宽边定为x 方向，内尺寸用a 表示。
窄边定为y 方向，内尺寸用b 表示。
10TE 波以圆频率ω自波导管开口沿着z 方向传播。
在忽略损耗，且管内充满均匀介质（空气）下，波导管内电磁场的各分量可由麦克斯韦方程组以及边界条件得到：()sin()j t z o y x E je ωβωμππα-=-， ()sin()j t z o x xH j e ωβμαππα-=()cos()j t z z x H e ωβπα-=， x y z E E E ==，2gπβλ=其中，位相常数g λ=，波导波长cf λ=。
北邮电磁场与电磁波测量实验报告6 驻波比 阻抗
邮电大学电磁场与电磁波测量实验实验报告实验容：微波驻波比的测量阻抗测量及匹配技术学院：电子工程学院班级：2010211203班组员：宇鹏俊鹏章翀2013年5月17日实验三 微波驻波比的测量一、实验目的1.了解波导测量系统，熟悉基本微波原件的作用。
2.掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。
3.掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。
二、实验原理驻波测量是微波测量中，最基本和最重要的容之一，通过驻波测量可以测出阻抗波长相位和Q 值等其他参量。
在传输线中，若存在驻波，将使能量不能有效的传给负载，因而会增加损耗，在大功率情况下，由于驻波存在可能发生击穿现象，；此外驻波促奈还会影响微波信号发生器输出功率和频率的稳定度，因此驻波测量非常重要，在测量时通常测量电压驻波系数，即波导中，电场最大值与最小值之比，即min max E E =ρ （2.1）测量驻波系数的方法与仪器种类很多，本实验着重熟悉用驻波测量线测驻波系数的几种方法。
1.直接法直接测量沿线驻波的最大点与最小点场强如图1所示，从而求得驻波系数的方法叫做直接法。
若驻波腹点和节点处电表读数分别为min max ,I I 则电压驻波系数ρ:min max min max I I E E ==ρ （2.2）当电压驻波系数1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可移动探针到几个波腹点和波节点记录数据，然后取平均值。
n nI I I I I I min 2min 1min max 2max 1max ......++++++=ρ （2.3）当驻波系数1.5<ρ<3之间时，可直接读出min max ,I I 即可。
图2 节点场强分布图1 沿线驻波场分布图2.等指示度法当被测器件的驻波系数大于5时，驻波腹点和节点的电平相差很大，按直接法求取大驻波系数会带来较大的误差，因此采用等指示度法，也就是通过测量驻波图形中波节点附近场的分布规律的间接方法，求出驻波系数。
驻波法测量微波波长
驻波法测量微波波长
一、实验目的：
了解微波的驻波现象，并利用驻波来测量微波的波长 二、实验仪器：
微波信号源，发射器组件，接收器组件，中心平台，钢直尺（1号、2号）。
三、实验原理：
微波喇叭既能接收微波，同时它也会反射微波，因此发，发射器发射的微波在发射喇叭和接收喇叭之间来回反射，振幅逐渐减小。
当发射源距接收检波点之间的距离等于n λ/2时（n 为整数，λ为波长），经多次反射的微波与最初发射的波同相，此时信号振幅最大，电流表读数最大。
2
λ
N d =∆
上式中的d ∆表示发射器不动时接收器移动的距离，N 为出现接收到信号幅度最大值的次数。
四、实验步骤：
1、如图布置实验仪器，要求发射器和接收器处于同一轴线上，喇叭口正对。
接通信号源，调整发射器和接收器距离中心平台的位置（约20cm 即可），再调节发射器衰减器和电流表档位开关，使电流表的显示电流值适中（3/4量程左右）。
2、将接收器沿钢尺缓慢滑动远离发射器（发射器和接收器处于同一轴线上），观察电流表的显示变化。
3、当电流表在某一位置出现极大值时，记下接收器所处位置刻度X 1，然后
缓慢将接收器沿远离发射器方向缓慢滑动，当电流表读数出现N（至少十）个极小值后再次出现极大值时，记下接收器所处位置刻度X2，将记录的数据填入表2中。
4、计算微波的波长，并与实际值比较。
表2：
测量次数X1（d1）X2（d2）
2
1
X
X
d-
=
∆N λλ
和实际值的
相对误差
1 2 3 4 5。
天线驻波比的测量方法
图1、通过式功率测量法Thruline@功率计的代表产品是BIRD公司的43型功率计（见图2），它自发明以来已经有超过25万台在全世界范围得到应用。
43采用了无源线性二极管检波技术，可以测量单载频的FM，PM和CW信号的功率，或者与校准信号的峰均功率比完全一致的信号。
图2、连续波（CW）功率计的代表产品——BIRD 43二、模拟调制和数字调制的射频信号不同的射频调制信号的功率测量方法是不同的，让我们首先来比较一下不同的调制信号各有什么特点。
2.1 连续波（ CW ）和模拟调制信号图3所示为连续波（CW）信号的波形，其特点是峰值包络是恒定的，FM和PM信号也同样。
图3、连续波（CW）信号的波形PM和PM调制常见于双向无线电对讲机、寻呼发射机和调频广播等，可采用传统的连续波（CW）功率计（如BIRD43）进行功率测量，通常用平均功率来表征其输出功率。
图4所示为调幅（AM）信号的波形，如电视图象调制。
由于其峰/均功率比是恒定值，所以这类信号也可以用连续波功率计进行测量。
如电视图象功率的测量，是在75%的调幅度下测出其平均功率，再乘上1.68，所得结果即是峰值功率（又称同步顶功率）。
图4、调制度为75%的调幅（AM）信号的波形2.2 数字调制经过近二十年的通信发展，已经确定了采用数字调制标准。
数字信号的特点是：其信号波形的对称性、频率、幅度和峰值/平均值功率比都会随机发生变化。
这样的波形与常规调制的信号相比更像是噪声（图5），并可破坏连续波型功率计得以准确校正和使用的条件。
另外，数字调制波形的大动态范围可以使连续波功率计的二极管检波电路超出平方率（线性）工作范围。
用43这样的（动态范围为7dB）功率计测试数字调制信号的功率将会产生较大的测试误差。
图5、数字调制信号2.3 数字调制的射频功率的定义图6所示为数字调制射频信号的时域波形。
定义如下：图6、数字调制射频信号的时域波形平均功率（ AVG ）——载频功率的平均值（热等效功率，相当于电压测量中的真有效值）。
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电子信息工程系实验报告课程名称：微波原理
实验项目名称：驻波比的测量实验时间：2010-5-27
班级：通信072 姓名：学号：710705229
实验目的:
掌握测量驻波比的原理和常用方法
【实验内容】
在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。
【实验框图与仪器】
网络分析仪信号源被测件频谱仪
b. c.
图1 驻波比测量系统图
【实验原理】
测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。
通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其它参量。
测量电压驻波系数：
可直接由测量线探针分别处于波腹及波节位置时的电流表读出Imax 和Imin ，求出驻波比。
若驻波腹点和节点处电表读数分别为m ax I ，m in I 则电压驻波系数ρ：
min
max
min max
I I E E ==
ρ （1－2）
当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。
节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。
测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中12
1
-=
λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。
由所得实验曲线求得最大偏移量∆，按下式求出驻波比
)
sin(1)sin(
1
1πλπρ∆-∆+= （1－18） 当∆很小时，可近似为1
21λπρ∆
+≈ （1－19）
中等驻波比测量（6≤ρ），可采用直接测量沿线驻波最大点和最小点场强的直接法来测量。
为了提高
精确度，可以测量多个最大点和最小点，然后按下式求得驻波比
其中m ax I 和m in I 为指示器上对应的最大值和最小值（直线律检波）或其方根值（平方律检波）。
2、等指示度法（大驻波比 5>ρ）
当被测器件的驻波系数大于5时，驻波腹点和节点的电平相差很大，如果在最小点检波晶体的输出能使仪表有足够的指示读数，则在最大点上检波晶体的特性从平方律转向直线律，因而无法在同一情况下测得最大点和最小点，按直接法求取大驻波系数会带来较大的误差，因此采用等指示度法，也就是通过测量驻波图形中波节点附近场的分布规律的间接方法，求出驻波系数，如图6。
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-=
g g
n
W W
k λπλπρsin cos
2/2
（1.2.4）
式中
min min
I kI k 最小点读数测量点读数=
n 为晶体检波律，一般n=2，'
h h l l W -=＝2d ，g λ为测量线上的
波长即波导波长
3、 功率衰减法
方法是：改变测量电路中可变衰减器的衰减量，使探针位于驻波腹点和节点时指示电表的读数相同，
图5 节点偏移法测量驻波比的测试系统
则驻波系数：
20
min
max 10
A A -=ρ （1.2.6）
式中max
A
和min
A
分别是探针位于驻波腹点和节点时可变衰减器的衰减量，单位为dB 。
【思考问题】
1、 开口波导的ρ≠∞，为什么？
2、 用功率衰减法测大驻波比时，可否用低频衰减器代替微波衰减器（如能否用测量放大器输入衰减器
代替微波衰减器）？为什么？
实 验 心 得：。