微波技术基础实验报告
北理工5系微波技术基础实验报告
![北理工5系微波技术基础实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/310f28df28ea81c758f57893.png)
从实验数据可以看出, 增益压缩点在输入约为 2.5dBm 处, 1dB 则接收机的动态范围为: -75dBm~2.5dBm
六、 实验问题探讨
(1)详细描述图像传输系统中发射机/接受机的各个组成部分及其功能。 答:摄像头采集的信号送入调制器进行频率调制,在经过一次变频后,滤波,放大,通过天 线发射出去。经过空间传播,接受甜心将信号接收进来,在经过低噪放大,滤波,下变频到 480MHZ,再经中频滤波,滤去谐波和杂波,经视频解调器,解调后输出到显示器还原图像 信号。 (2)该发射机的输入功率、接收机增益与接受机灵敏度? 答:输入为中心频率为 2.2GHz 的微波信号,测量信号强度为-60dBm,测量仪器与测试点间 传输线损耗为-2.3dB,接收机中频放大后信号为中心频率 480MHz 的中频信号,测试信号强 度 为 -39dBm , 传 输 线 损 耗 为 -1dB( 用 了 另 一 个 传 输 线 ) 。 则 接 收 机 增 益 为 : -39-(-60)+2.3+1=23.3dB 。 测试接收机灵敏度为-88dBm,输入信号最小为-85dBm,此时传输线损耗为-3dB。 (3)若在接收机的低噪声放大器前加入衰减器,会明显改变图像质量,而在中频放大器前加
北京理工大学 5 系《微波技术基础》实验报告
入波导中, 听过没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。
三、 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 波信号源有误输出只是。若有知识,当改变衰减量或移动测量闲谈整的位置是,测量放大器 的表头指示会有起伏的裱花, 这说明系统意在工作了。 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震荡模式, 凭借和调节信号源处 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深入波导的程度,以便较好地拾取信号的能 量(注意,深入太多会影响波导内的场分布) 。对于其他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他杂散场的 影响;弱信号原有输出,但测量放贷的指示不稳定或者当测量线探针移动式,岂止是不便, 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(衰减量不能为零,否则会烧坏晶体二极管,最低调到 5) ,是 测量放大器的指示便于读数。 2、 波导中横向场分布测量。 将图 1 中横向场分布测量线检波器输出连接至测量放大器, 将横向电场探针一直波导宽边中心位置, 调整测量放大器灵敏度和可变衰减器是测量放大器 表头读书处于 50~80 范围内(注意:切不要使表头满刻度,满刻度时会使指示针变形) 。 波导中 TE10 模横向场分布为预先函数,移动横向场分布测量线中电场探针从波导宽边 中心至边缘等间距都 5 个测量放大器读书 3、测量波导波长。将图 1 中纵向场分布测量线检波器输出连接至测量放贷,调整测量 放大器灵敏度和可变衰减器是测量放贷表头读书处于 50~80 范围内 (注意: 切不要使表头满 刻度,满刻度时会使指示针变形) 。 测量g 时应将系统终端短路(将终端三螺调配器的每一根金属棒推出波导,此时利用 三螺调配器的终端短路片实现终端短路) ,则系统呈纯驻波状态(理论上) ,其波导中场强的 纵向幅度如图 3 所示。当测量线的探针处于 Z1 和 Z2 位置时,测量放大器的指示为最小(理 论上为零) ,此时从测量线的刻度上即可求出波导波长g =2|Z2-Z1|。在实际测量中,由于受 设备的精度、灵敏度的限制,以及其他因素的影响,很难精确的确定 Z2 和 Z1 的位置。为提 高测试精度,可采用“平均法”测定它们的位置,如图 3 所示。为了确定 Z1,使在 Z1 两侧 (尽量地靠近 Z1)d1 和 d2 处测量放大器有相同的指示数,则 Z1=(d1+d2)/2,同理可得 Z2= (d3+d4)/2.这比直接去测 Z1 和 Z2 要精确些。
微波技术实验报告
![微波技术实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e5ef8a44eef9aef8941ea76e58fafab068dc444b.png)
微波技术实验报告一、实验目的1.了解微波技术的基本原理;2.掌握微波技术的实验操作方法;3.学习使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。
二、实验器材与材料1.微波台;2.微波发射源;3.微波接收天线;4.微波功率计;5.微波衰减器;6.信号发生器;7.示波器。
三、实验原理微波技术是指在频率范围为3x10^9Hz至3x10^11Hz的电磁波中进行的技术应用。
在实验中,我们将使用微波发射源和接收天线来产生和接收微波信号,使用微波功率计来测量微波的功率,同时利用微波衰减器来调整微波的功率级别。
信号发生器用于产生不同频率的信号,并通过示波器来观察和记录波形。
四、实验步骤与结果1.首先接通微波台的电源,并调节微波发射源的频率和功率级别;2.将接收天线与发射源对准,调整天线角度,使得信号强度最大;3.使用微波功率计测量微波的功率,并记录结果;4.调整微波衰减器的衰减值,观察微波发射源输出功率的变化,并记录衰减值和功率值的对应关系;5.使用信号发生器产生不同频率的信号,并通过示波器观察和记录波形。
实验结果如下:1.频率为2.4GHz时,微波发射源的功率为6dBm;2.衰减值为20dB时,微波功率为0dBm;3.衰减值为30dB时,微波功率为-10dBm;4.信号发生器产生的频率为2.5GHz时,示波器上显示的波形为正弦波。
五、实验分析与讨论实验结果表明,微波功率与衰减值存在线性关系,当衰减值增大时,微波功率随之减小。
这是因为微波衰减器通过在传输线中引入衰减器元件,使微波信号的幅度减小。
当信号发生器产生的频率与微波发射源的频率接近时,示波器上观察到的波形为正弦波,说明微波信号正常传输。
六、实验结论通过本次实验,我们了解了微波技术的基本原理,掌握了微波技术的实验操作方法,并学会了使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。
实验结果验证了微波功率与衰减值的线性关系,同时观察到了信号发生器产生的频率与微波发射源频率接近时的正弦波形。
北邮微波技术实验报告
![北邮微波技术实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/daa6a4e41b37f111f18583d049649b6649d70979.png)
一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理,掌握微波的基本特性。
2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。
3. 通过实验操作,验证微波技术在实际应用中的效果。
二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。
本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。
三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验(1)测量微波传播速度:通过测量微波信号在实验装置中的传播时间,计算微波在空气中的传播速度。
(2)测量微波衰减:利用微波信号源和功率计,测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。
(3)测量微波反射系数:通过测量微波信号在实验装置中的反射强度,计算微波的反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验(1)微波移相器:通过调整移相器的相位,观察微波信号在输出端的变化。
(2)微波衰减器:通过调整衰减器的衰减量,观察微波信号在输出端的变化。
(3)微波定向耦合器:通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出,验证其功能。
3. 微波电路搭建实验(1)搭建微波滤波器:利用微波元件和器件,搭建一个微波滤波器,并测试其性能。
(2)搭建微波天线:利用微波元件和器件,搭建一个微波天线,并测试其增益。
五、实验步骤1. 微波基本特性实验(1)连接实验装置,确保连接正确。
(2)开启微波信号源,设置合适的频率和功率。
(3)测量微波传播速度、衰减和反射系数。
2. 微波元件和器件应用实验(1)连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。
(2)调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数,观察微波信号在输出端的变化。
3. 微波电路搭建实验(1)根据设计要求,搭建微波滤波器和天线。
(2)测试微波滤波器和天线的性能。
六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验(1)微波传播速度:根据实验数据,计算微波在空气中的传播速度,并与理论值进行比较。
微波技术实验报告北邮
![微波技术实验报告北邮](https://img.taocdn.com/s3/m/431a438129ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2aa2.png)
微波技术实验报告北邮一、实验目的本实验旨在使学生熟悉微波技术的基本理论,掌握微波器件的测量方法,并通过实际操作加深对微波信号传输、调制和解调等过程的理解。
通过实验,学生能够培养分析问题和解决问题的能力,为将来在微波通信领域的工作打下坚实的基础。
二、实验原理微波技术是利用波长在1毫米至1米之间的电磁波进行信息传输的技术。
微波具有较高的频率和较短的波长,因此能够实现高速数据传输。
在实验中,我们主要研究微波信号的产生、传输、调制和解调等基本过程。
三、实验设备1. 微波信号发生器:用于产生稳定的微波信号。
2. 微波传输线:用于传输微波信号。
3. 微波调制器:用于对微波信号进行调制,实现信号的传输。
4. 微波解调器:用于将调制后的信号还原为原始信号。
5. 微波测量仪器:包括功率计、频率计等,用于测量微波信号的参数。
四、实验内容1. 微波信号的产生与测量:通过微波信号发生器产生微波信号,并使用频率计测量信号的频率。
2. 微波信号的传输:利用微波传输线将信号从一个点传输到另一个点,并观察信号的衰减情况。
3. 微波信号的调制与解调:使用调制器对微波信号进行调制,然后通过解调器将调制后的信号还原。
4. 微波信号的传输特性分析:分析不同条件下微波信号的传输特性,如衰减、反射、折射等。
五、实验步骤1. 打开微波信号发生器,设置合适的频率和功率。
2. 将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端。
3. 测量传输线上的信号强度,并记录数据。
4. 将调制器连接到传输线的输出端,对信号进行调制。
5. 将调制后的信号通过解调器还原,并测量解调后的信号参数。
6. 分析信号在不同传输条件下的特性,如衰减系数、反射率等。
六、实验结果通过本次实验,我们成功地产生了稳定的微波信号,并测量了其频率和功率。
在传输过程中,我们观察到了信号的衰减现象,并记录了不同传输条件下的信号强度。
通过调制和解调过程,我们验证了微波信号的可调制性和可解调性。
微波基本参数测量实验报告
![微波基本参数测量实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9567591953ea551810a6f524ccbff121dd36c5c1.png)
微波基本参数测量实验报告摘要:微波系统中最基本的参数有频率,驻波比,功率等。
本实验通过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,运用微波测量的基本技术,对微波的频率,驻波比,功率进行测量。
关键词:频率驻波比功率实验仪器引言:微波是一种用途极为广泛,也是我们日常生活必不可少的技术。
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、毫米波和亚毫米波的统称。
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。
而对金属类东西,则会反射微波。
微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。
可以产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类:半导体器件和电真空器件。
电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之为电子管。
在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控器、多腔速调器、微波三、四极管、行波器等。
在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。
微波技术是一门独特的现代科学技术,其重要地位不言而喻,因此掌握它的基本知识和实验方法变得尤为重要。
1.实验目的1.了解各种微波器件;2.了解微波工作状态机传输特性;3.熟悉驻波、衰减、波长(频率)和功率的测量;2实验原理1.1微波频率的测量频率是微波设备的重要参数,微波仪器通过测量其工作频率来检测其是否正常运行。
由于受到器件最高运行速度的限制(目前,高速计数器件PECL计数器的最高输入频率为2.2GHz),直接利用计数器测量频率,其测量范围有限。
不过在本实验中,我们将采用直接测量法。
使用外差式频率计或是数字频率计就能直接读出频率的数值。
微波实验报告
![微波实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/af93762e1fb91a37f111f18583d049649a660e42.png)
微波实验报告微波实验报告引言:微波是一种电磁波,波长在1mm到1m之间,频率范围为300MHz到300GHz。
微波在通信、雷达、医学、食品加热等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作和观察,了解微波的特性和应用。
实验一:微波传播特性实验目的:观察微波在不同介质中的传播特性。
实验器材:微波发生器、微波接收器、不同介质样品(如玻璃、木头、金属等)。
实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。
2. 将不同介质样品放置在微波传播路径上,观察微波的传播情况。
实验结果:观察到微波在不同介质中的传播情况不同。
在玻璃中,微波能够较好地传播,而在金属中,微波会被完全反射或吸收。
实验二:微波反射和折射实验目的:观察微波在不同介质间的反射和折射现象。
实验器材:微波发生器、微波接收器、反射板、折射板。
实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。
2. 将反射板放置在微波传播路径上,观察微波的反射情况。
3. 将折射板放置在微波传播路径上,观察微波的折射情况。
实验结果:观察到微波在反射板上会发生反射,反射角等于入射角。
在折射板上,微波会发生折射,根据折射定律,入射角和折射角之间存在一定的关系。
实验三:微波干涉实验目的:观察微波的干涉现象。
实验器材:微波发生器、微波接收器、干涉板。
实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。
2. 将干涉板放置在微波传播路径上,观察微波的干涉情况。
实验结果:观察到微波在干涉板上会出现明暗相间的干涉条纹。
根据干涉现象的特点,可以推测微波是一种具有波动性质的电磁波。
实验四:微波加热实验目的:观察微波对物体的加热效果。
实验器材:微波发生器、微波接收器、食物样品。
实验步骤:1. 将微波发生器和接收器连接好,并设置合适的频率和功率。
2. 将食物样品放置在微波传播路径上,观察微波对食物的加热效果。
实验结果:观察到微波对食物样品有较好的加热效果,食物在微波的作用下能够迅速加热。
微波技术基础实验报告
![微波技术基础实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/34965329ae1ffc4ffe4733687e21af45b307fea0.png)
微波技术基础实验报告一、实验目的1.掌握微波信号的基本特性和参数的测量方法;2.了解微波器件的性能指标和测试方法;3.加深对微波传输线和网络理论的理解和实践。
二、实验设备和原理实验设备:微波信号源、功率计、波导固有模发生器、波间仪、反射器等。
实验原理:微波技术是指在高频范围内进行电磁波的传输、控制和处理的一套技术体系,其频率范围通常为0.3GHz至300GHz。
微波技术具有频率高、信息容量大和传输距离远等优点,广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
三、实验步骤和内容1.根据实验要求,搭建实验电路;2.测量微波信号源输出功率,通过功率计测量微波信号源输出功率;3.测量波导波导的传输特性,通过波间仪测量微波信号通过波导时的传输特性;4.测量波导器件的特性,通过波间仪测量波导器件的特性;5.测量波导管中的固有模,通过固有模发生器和反射器测量波导管中的固有模。
四、实验结果和数据分析1.根据实验条件,测量到微波信号源输出功率为10dBm;2.根据测量结果,绘制出波导波导的传输特性曲线,分析其传输性能;3.根据实验条件,测量到波导器件的插入损耗为3dB;4.根据实验条件和测量数据,计算出波导管中的固有模的频率范围和衰减值,并进行数据分析。
五、实验结论1.微波信号源输出功率为10dBm;2.波导波导的传输特性曲线显示了其良好的传输性能;3.波导器件的插入损耗为3dB,插入损耗越小,器件性能越好;4.波导管中的固有模的频率范围为0.3GHz至3GHz,衰减值为-10dB。
六、实验总结通过本次实验,我深入理解了微波技术的基本特性和参数的测量方法,掌握了微波器件的性能指标和测试方法,并加深了对微波传输线和网络理论的理解和实践。
通过实验数据的测量和分析,我对微波技术的应用和性能有了更深入的认识,实验收获颇丰。
微波基本测量实验报告
![微波基本测量实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1cdb415e58eef8c75fbfc77da26925c52cc591aa.png)
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。
微波技术基础实验指导书讲解
![微波技术基础实验指导书讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/6756b86c02768e9951e7387e.png)
微波技术基础实验报告所在学院:专业班级:学生姓名:学生学号:指导教师:2016年5月13日实验一微波测量系统的了解与使用实验性质:验证性实验级别:必做开课单位:学时:2学时一、实验目的:1.了解微波测量线系统的组成,认识各种微波器件。
2.学会测量设备的使用。
二、实验器材:1.3厘米固态信号源2.隔离器3.可变衰减器4.测量线5.选频放大器6.各种微波器件三、实验内容:1.了解微波测试系统2.学习使用测量线四、基本原理:图1。
1 微波测试系统组成1.信号源信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备,微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。
常用微波信号源可分为:简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。
本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。
2.选频放大器当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时,用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。
它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大,然后再整为直流,用直流电表指示。
它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。
表头一般具有等刻度及分贝刻度。
要求有良好的接地和屏蔽。
选频放大器也叫测量放大器。
3.测量线3厘米波导测量线由开槽波导、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,就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。
4.可变衰减器为了固定传输系统内传输功率的功率电平,传输系统内必须接入衰减器,对微波产生一定的衰减,衰减量固定不变的称为固定衰减器,可在一定范围内调节的称为可变衰减器。
衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。
实验中采用的吸收式衰减器,是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。
一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节,其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出(直读式),或者从所附的校正曲线上查得。
微波工程实验报告 1
![微波工程实验报告 1](https://img.taocdn.com/s3/m/9f1ee07102768e9951e73810.png)
实验一 基本微波测量系统的使用方法(一)实验目的1. 了解波导(或同轴)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. 掌握用频率计测量频率的方法。
(二)实验原理1.驻波测量线探测微波传输系统中电磁场分布情况,测量反射系数,电压驻波比,阻抗(或导纳),调匹配,测量谐振腔品质因数等,使微波测量的重要工作。
测量所用基本仪器是驻波测量线。
本实验所用测量线是3cm 波导测量线。
图1-1是3厘米波导性测量线CLX-6的结构原理图。
它包括一段波导,在波导宽边的中央,开有一条平行于波导轴线的窄槽,其上装有晶体检波器,调谐腔及金属探针。
探针经窄槽插入波导内并于电场平行,其上感应一个电动势经同轴探针座送到晶体检波器,被检波后从测量放大器电表读出,当探针座沿波导移动时,放大器读数就间接表示了波导内电场大小的分布,找出电场的最大值与最小值及其位置,就能求出驻波大小及相位。
1 2 34到测量放大器 5 6 71.标尺2.探针深度调节螺母3.探针调谐机构4.检波器调谐旋钮5.探针6. 窄槽7.波导当探针插入波导时,在波导中会引入不均匀性,影响系统的工作状态,因而分析时为了方便起见,通常把探针等效成一导纳与传输线并联,如图1-2所示。
其中u G 为探针等效电导,反映探针吸收功率的大小。
u B 为探针等效电纳,表示探针在波导中产生反射的影响,当终端解任意阻抗时由于u G 的分流作用,驻波腹点和电场强度都要比真实值小,而u B 的存在将驻波腹点和节点的位置发生偏移,当测量线终端短路时,驻波节点处的输入导纳in Y →∞趋近于无穷大,驻波最大点A 及最小点in G =0的圆上。
如果探针放在驻波的波节点B 上,由于此点处的输入导纳in Y →∞,故u Y 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,由于此点处的输入导纳in Y →0,故u Y 对驻波腹点的影响就特别明显,探针呈容性电纳将使驻波腹点向负载方向偏移。
微波技术实验报告
![微波技术实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a408684a54270722192e453610661ed9ad51553b.png)
一、实验目的1. 了解微波技术的原理和基本概念;2. 掌握微波元件的基本特性及测量方法;3. 学习微波网络分析仪的使用方法;4. 培养实际操作能力和团队协作精神。
二、实验原理微波技术是研究频率在300MHz至300GHz范围内电磁波的产生、传播、辐射、调制和接收等问题的学科。
本实验主要涉及微波元件、微波网络分析仪等设备的使用,以及微波参数的测量。
1. 微波元件:微波元件是微波技术中的基本组成部分,主要包括传输线、谐振器、滤波器、衰减器、隔离器、定向耦合器等。
这些元件在微波系统中起到传输、选择、匹配、隔离等作用。
2. 微波网络分析仪:微波网络分析仪是一种用于测量微波网络性能的仪器,可以测量网络的S参数、衰减、相位等参数。
三、实验内容1. 微波元件特性测量(1)实验目的:掌握微波元件的特性测量方法,了解其基本参数。
(2)实验原理:利用微波网络分析仪测量微波元件的S参数,通过S参数计算出微波元件的反射系数、传输系数、驻波比等参数。
(3)实验步骤:a. 将待测微波元件接入微波网络分析仪;b. 调整微波网络分析仪的频率,进行扫频测量;c. 记录微波元件的S参数;d. 分析S参数,计算反射系数、传输系数、驻波比等参数。
2. 微波网络分析仪的使用(1)实验目的:掌握微波网络分析仪的基本操作,了解其功能。
(2)实验原理:微波网络分析仪通过测量微波网络的S参数,可以分析微波网络的性能。
(3)实验步骤:a. 打开微波网络分析仪,进行自检;b. 设置测量参数,如频率、扫描范围等;c. 连接待测微波网络,进行测量;d. 分析测量结果,了解微波网络的性能。
3. 微波系统调试(1)实验目的:了解微波系统的调试方法,掌握调试技巧。
(2)实验原理:通过调整微波系统中的元件参数,使系统达到最佳性能。
(3)实验步骤:a. 连接微波系统,设置初始参数;b. 进行系统测试,观察性能指标;c. 根据测试结果,调整元件参数;d. 重复测试和调整,直至系统性能满足要求。
微波技术基础实验二报告
![微波技术基础实验二报告](https://img.taocdn.com/s3/m/02961d22ee06eff9aef80760.png)
微波技术基础实验实验二微波元件特性参数测量姓名:吴刚班级:电信1301学号: U201313485一. 实验目的1. 掌握利用矢量网络分析仪扫频测量微带谐振器Q 值的方法2. 学会使用矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的特性参数3. 掌握使用矢量网络分析仪测试微波功率分配器传输特性的方法二. 实验内容1. 微带谐振器品质因数的扫频测量实验利用网络分析仪AV36580扫频测量微带谐振器的Q 值1) 调用误差校准后的系统状态2) 选择测量参数。
设置网络分析仪的扫描频率范围为1GHz-2GHz ,将功率电平设置为-20dBm 。
3) 连接待测器件进行测量。
按照实验装置连接图2-7将微带谐振器模块与网络分析仪连接好。
测量设置选择为测量介电常数测量模块的参数 的幅度的对数值,记下 幅度的对数值最大的那个点的频率,这个点的频率即为微带谐振器的谐振频率f0。
还要记下在该谐振频率点上的幅度的对数值,这个值即为微带谐振器在谐振频率上的衰减量0α 。
然后将光标从谐振频率f0开始向两边移动,记下衰减量比0α小3dB 点处的频率分别为f1和f2。
图2-74) 进行计算。
将测得的频率0f 、1f 和2f 代入到式(2-1)中,就可以计算出被测的微带谐振器的品质因素Q 的值。
5) Q 值的自动测量。
网络分析仪能自动计算显示带宽、中心频率、质量因子(定义为电路谐振频率与其带宽的比例),和被测件在中心频率下的损耗。
这些值在光标数据读出区中显示。
①按【搜索】和[最大值]将光标放在微带谐振器谐振曲线中心的旁边;②按[光标搜索]将访问光标搜索菜单;③按【搜索】[带宽搜索][带宽]将计算中心激励值、带宽和测量轨迹上的质量因子Q。
记录下此时的品质因素Q值。
实验结果微带谐振器的谐振频率f0衰减3dB后的f1,f2自动测量的Q 值参数计算:由手动测量的f0,f1,f2可由公式0021L f fQ f f f==-∆算得 Q=1.316/(1.335-1.294)=32.098 而自动测量所得的Q 值为32.151 故误差为:(32.151-32.098)/32.151=0.0016,误差较小,故实验结果较为准确。
微波基本参数测量实验报告
![微波基本参数测量实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/54d3081bbf1e650e52ea551810a6f524cdbfcb7d.png)
(实验报告)微波基本参量测量【摘要】微波技术是一门独特的现代科学技术, 我们应掌握它的基本知识和测量的方法。
对微波测试系统的工作原理的分析研究与基本参量的测量, 能使我们掌握微波的基本知识, 了解其传播的特点, 并且我们还能学会对功率、驻波比和频率等量的测量方法。
另外, 在实验过程中我们还能熟悉功率计等实验器材的工作原理和物理学中对有关物理量的测量的思想方法。
【关键词】微波、功率、驻波比、频率、测量【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, 是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。
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。
而对金属类东西, 则会反射微波。
微波的特点有以下几点:第一.微波波长很短。
具有直线传播的性质, 能在微波波段制成方向性极强的无线系统, 也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回来的微弱回波, 从而确定物体的方向和距离。
这使微波技术广泛的应用于雷达中。
第二.微波的频率很高, 电磁振荡周期很短。
比电子管中电子在电极经历的时间还要小。
普通电子管不能用作微波振荡器、放大器和检波器, 而必须用原理上完全不同的微波电子管来代替。
第三.许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长正好处在微波波内。
用这特点研究分子和原子的结构, 发展了微波波谱学和量子无线电物理学等尖端学科, 还研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子钟与原子钟。
第四.微波可以畅通无阻的穿过地球上空的电离层。
微波波段为宇宙通讯、导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。
【正文】本实验中, 我们首先要引入两个基本概念: 反射系数与驻波比。
微波实验实验报告
![微波实验实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/86a45053cd7931b765ce0508763231126fdb774e.png)
微波实验实验报告微波实验实验报告引言:微波是一种电磁波,具有较高的频率和较短的波长。
在现代科技中,微波被广泛应用于通信、雷达、烹饪等领域。
本次实验旨在通过实际操作,探究微波的特性和应用。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作,了解微波的特性和应用。
具体目标如下:1. 掌握微波的产生和传播原理;2. 研究微波在不同介质中的传播特性;3. 实践微波在烹饪中的应用。
二、实验器材和材料1. 微波发生器;2. 微波传输系统;3. 不同介质样品;4. 高频检波器;5. 微波炉。
三、实验步骤与结果1. 实验一:微波的产生和传播原理将微波发生器与微波传输系统连接,调节微波的频率和功率,观察微波在传输系统中的传播情况。
结果显示,微波在传输系统中呈直线传播,并且能够穿透一些非金属材料。
2. 实验二:微波在不同介质中的传播特性将不同介质样品分别放置在微波传输系统中,观察微波在不同介质中的传播情况。
实验结果显示,微波在不同介质中的传播速度和路径发生了变化。
在介质的界面处,微波会发生反射、折射等现象。
这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。
3. 实验三:微波在烹饪中的应用将食物样品放置在微波炉中,设置适当的时间和功率,观察微波在烹饪中的应用效果。
实验结果显示,微波能够快速加热食物,并且能够均匀加热。
这是因为微波能够与食物中的水分子发生共振,使其产生热量。
四、实验讨论与分析1. 微波的产生和传播原理微波的产生和传播是基于电磁波的原理。
微波发生器通过电磁振荡产生微波,微波传输系统将微波传输到目标位置。
微波在传输系统中呈直线传播,这是因为微波具有较高的频率和较短的波长,能够穿透一些非金属材料。
2. 微波在不同介质中的传播特性微波在不同介质中的传播速度和路径会发生变化,这是因为介质的折射率不同。
当微波从一种介质传播到另一种介质时,会发生反射、折射等现象。
这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。
3. 微波在烹饪中的应用微波在烹饪中的应用是基于微波与食物中的水分子发生共振的原理。
微波实验报告心得
![微波实验报告心得](https://img.taocdn.com/s3/m/0cb15bf3dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b171b060.png)
一、实验背景微波技术是一门涉及电磁场、微波电路、微波系统等方面的综合性学科。
在当今信息时代,微波技术已经广泛应用于通信、雷达、遥感、医学等领域。
为了更好地掌握微波技术的基本原理和应用,我们进行了微波实验,通过实际操作加深对微波技术的理解和认识。
二、实验目的1. 理解微波的基本原理,掌握微波传播、传输和辐射的特性。
2. 掌握微波测量技术,包括S参数测量、阻抗测量、衰减测量等。
3. 学习微波元件和微波系统的设计方法,提高动手能力。
4. 培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。
三、实验内容1. 微波基本原理实验通过实验,我们学习了微波传播、传输和辐射的基本原理。
实验中,我们观察了微波在介质中的传播特性,掌握了微波在传输线中的传输特性,了解了微波在空间中的辐射特性。
2. 微波测量技术实验在微波测量技术实验中,我们学习了S参数测量、阻抗测量、衰减测量等基本方法。
通过实验,我们掌握了使用矢量网络分析仪进行S参数测量的操作步骤,了解了S参数在不同频率下的变化规律;同时,我们还学会了使用阻抗测量仪和衰减测量仪进行阻抗和衰减测量,为后续的微波元件和微波系统设计奠定了基础。
3. 微波元件和微波系统设计实验在微波元件和微波系统设计实验中,我们学习了微波元件的设计方法,包括阻抗匹配、滤波器设计、耦合器设计等。
通过实验,我们掌握了使用阻抗匹配器实现负载匹配的方法,了解了滤波器、耦合器等微波元件的基本原理和设计方法。
四、实验心得1. 理论与实践相结合通过本次微波实验,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在实验过程中,我们将理论知识应用于实际操作,不仅加深了对微波技术的理解,还提高了动手能力。
2. 团队协作与沟通实验过程中,我们分成小组进行操作,相互协作,共同完成实验任务。
在这个过程中,我们学会了如何与他人沟通、协调,提高了团队协作能力。
3. 严谨的实验态度实验过程中,我们严格按照实验步骤进行操作,认真记录实验数据,对实验结果进行分析和总结。
微波技术基础实验报告
![微波技术基础实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/6faaa43b0066f5335a812183.png)
10mm
0
5GHz
0.446/-56.756
15mm
0
5GHz
0.447/-116.675
20mm
0
5GHz
0.448/-176.858
25mm
0
5GHz
0.447/123.280
30mm
0
5GHz
0.447/63.352
5mm
5
5GHz
0.441/3.377
10mm
5
5GHz
110+j60
5GHz
0.497/24.504
110+j70
5GHz
0.529/26.643
110+j80
5GHz
0.560/26.810
110+j90
5GHz
0.595/26.922
110+j100
5GHz
0.619/26.989
110+j110
5GHz
0.646/26.991
110+j120
5GHz
实验内容
L匹配(1)
负载阻抗
中心频率
串/并L/C
串/并
L/C
带宽
SWR1.2
SWR1.5
SWR2.0
30+j50
5GHz
153.13fF
568.4fF
1.48
3.54
8.20
实验内容
L匹配(2)
负载阻抗
中心频率
串/并
L/C
串/并
L/C
带宽
SWR1.2
SWR1.5
SWR2.0
30+j0
微波技术实验报告
![微波技术实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/546ff30ef6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dbf.png)
微波技术实验报告微波技术实验报告引言:微波技术是一种在现代科技中广泛应用的技术,它涉及无线通信、雷达、微波炉等众多领域。
本实验旨在探究微波技术的原理和应用,通过实际操作来加深对微波技术的理解和掌握。
一、实验目的本实验的主要目的是研究微波技术的传输特性和应用,通过实验来验证微波的反射、折射和透射现象,并观察微波在波导中的传输情况。
同时,我们还将探索微波技术在通信和雷达领域的应用。
二、实验原理微波是一种电磁波,波长介于射频波和红外线之间。
它的频率高、波长短,具有穿透力强、传输速度快等特点,因此在通信和雷达等领域得到广泛应用。
微波的传输特性与其频率、波长、传输介质等因素有关。
三、实验设备和材料本实验所需的设备和材料包括微波发生器、微波接收器、微波波导、反射板、透射板、折射板等。
四、实验步骤1. 首先,我们将微波发生器和微波接收器连接起来,形成一个微波传输系统。
2. 然后,我们将微波波导与微波传输系统连接,观察微波在波导中的传输情况。
3. 接下来,我们将反射板放置在微波传输系统的路径上,观察微波的反射现象。
4. 紧接着,我们将透射板放置在微波传输系统的路径上,观察微波的透射现象。
5. 最后,我们将折射板放置在微波传输系统的路径上,观察微波的折射现象。
五、实验结果和分析通过实验观察和数据记录,我们得出以下结论:1. 微波在波导中的传输情况较好,传输损耗较小,适用于远距离通信和雷达应用。
2. 微波在反射板上发生反射现象,反射角度等于入射角度,符合反射定律。
3. 微波在透射板上发生透射现象,透射角度与入射角度有关,符合折射定律。
4. 微波在折射板上发生折射现象,折射角度与入射角度、两种介质的折射率有关,符合折射定律。
六、实验应用微波技术在通信和雷达领域有着广泛的应用。
其中,微波通信是一种基于微波技术的无线通信方式,它具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于移动通信、卫星通信等领域。
而雷达则是一种利用微波技术进行探测和测量的装置,它在军事、气象、航空等领域发挥着重要作用。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/5be3da83ff00bed5b9f31dd4.png)
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点图1 电磁波的分类1.波长短(1m —1mm):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(10-9一10-12s)很短,已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟,甚至还小,因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、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。
3.微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流,而是研究微波系统中的电磁场,以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。
实验一微波测量基础知识实验报告
![实验一微波测量基础知识实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/39243363ae45b307e87101f69e3143323968f5df.png)
实验一微波测量基础知识实验报告一、实验目的1.掌握微波测量的基本知识和实验方法;2.学习使用微波测量仪器进行实验测量;3.理解微波信号的传输、衰减和反射特性。
二、实验仪器1.微波发射器2.微波接收器3.微波衰减器4.微波定向耦合器5.微波功率表6.射频信号发生器7.微波频率计三、实验原理1.微波信号的产生:通过射频信号发生器产生微波信号。
2.微波衰减实验:通过微波衰减器来调节微波信号的功率,测量不同衰减设置下微波功率表的读数,从而了解衰减器的功率测量特性。
3.微波定向耦合器实验:通过微波定向耦合器,将微波信号分为一定比例的前向和反射波,测量两者的功率比值,了解其分配特性。
4.微波传输和反射实验:通过改变接收器和发射器之间的距离,测量不同距离下接收信号的功率,了解微波信号的传输和反射特性。
四、实验步骤1.将实验仪器连接好,并进行校准和调试。
2.使用射频信号发生器产生微波信号,设置频率和功率。
3.通过微波衰减器调节微波信号的功率,测量不同衰减设置下微波功率表的读数。
4.使用微波定向耦合器将微波信号分为前向和反射波,并分别测量两者的功率。
5.改变接收器和发射器之间的距离,测量不同距离下接收信号的功率。
五、数据记录与分析1.微波衰减实验结果记录如下表所示:衰减设置(dB),功率表示数(dBm)------------,--------------0,-1010,-2020,-3030,-40通过绘制功率-衰减设置的曲线图,可以得到微波衰减器的功率传输特性。
2.微波定向耦合器实验结果记录如下表所示:前向功率(dBm),反射功率(dBm)-------------,--------------10,-20-5,-25-8,-22-11,-19通过计算前向功率与反射功率的比值,可以得到微波定向耦合器的功率分配特性。
3.微波传输和反射实验结果记录如下表所示:距离(cm) ,接收功率(dBm)---------,-------------10,-2020,-3030,-4040,-50通过绘制功率-距离的曲线图,可以了解微波信号的传输和反射特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
微波技术基础实验报告实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量班级:学号:姓名:华中科技大学电子信息与通信工程学院一实验目的学习矢量网络分析仪的基本工作原理;初步掌握A V365380矢量网络分析仪的操作使用方法;掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数;通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。
二实验内容矢量网络分析仪操作实验A.初步运用矢量网络分析仪A V36580,熟悉各按键功能和使用方法B.以RF带通滤波器模块为例,学会使用矢量网络分析仪A V36580测量微波电路的S参数。
微带传输线测量实验A.使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。
B.测量1/4波长传输线在开路、短路、匹配负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。
C.观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。
三系统简图矢量网络分析仪操作实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测试RF带通滤波器的散射参数(S11、S12、S21、S22)来熟悉矢量网络分析仪的基本操作。
微带传输线测量实验通过使用矢量网络分析仪A V36580测量微带传输线的端接不同负载时的S 参数来了解微波传输线的工作特性。
连接图如图1-10所示,将网络分析仪的1端口接到微带传输线模块的输入端口,另一端口在实验时将接不同的负载。
四实验步骤矢量网络分析仪操作实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数(起始频率600 MHz、终止频率1800 MHz、功率电平设置为-10dBm)步骤三连接待测件并测量其S参数步骤四设置显示方式步骤五设置光标的使用微带传输线测量实验步骤一调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量频率与功率参数(起始频率100 MHz、终止频率400 MHz、功率电平设置为-25dBm)步骤三连接待测件并测量其S参数1.按照装置图将微带传输线模块连接到网络分析仪上;2.将传输线模块接开路负载(找老师要或另一端空载),此时,传输线终端呈开路。
选择测量S11,将显示格式设置为史密斯原图,调出光标,调节光标位置,使光标落在在圆图的短路点。
3.记录此时的频率和输入阻抗。
然后将显示格式设置为驻波比,记录下此时的驻波比值。
将显示格式设置为对数幅度,记录下此时的(反射系数)值。
(记录数据时保持光标位置始终不变)4.将传输线模块的终端接短路负载(找老师要)。
将显示格式设置为史密斯原图,注意观察光标的位置(此时光标所示频率仍为②中的频率),此时光标应在圆图中开路点附近。
5.调节光标至圆图中的开路点,按照③中所示方法和步骤记录数据。
6.将传输线模块另一端接上匹配负载。
将显示格式设置为史密斯原图,将光标调节至最靠近圆图圆心的位置。
7.按照③中方法和步骤记录数据。
五实验记录矢量网络分析仪操作实验测量带通滤波器S11反射系数:Min:1.032GHz -15.3dbMax:882MHz 0.15db带通滤波器S11驻波比Min:1.032GHz 1.38Max:888MHz 412带通滤波器S22反射系数Min:1.128GHz -35dbMax:696MHz 3.8db带通滤波器S22驻波比Min:1.128GHz 1.03Max:804MHz 190带通滤波器正向插入损耗S21Min:1.8GHz -51dbMax:1.056GHz -4.3db带通滤波器带宽B=315.598MHz带通滤波器反向插入损耗S12Min:1.8GHz -62dbMax:1.11GHz -2.9db带通滤波器反向带宽B=1.847MHz微带传输线测量实验1.匹配频率:215.125MHz输入阻抗:实部:49.9Ω虚部:-1mΩ驻波比:1.019反射系数:-40.677db2.短路频率:179.23MHz输入阻抗:实部:6.22kΩ虚部:26Ω驻波比:45反射系数:-0.35db3.开路频率:166MHz输入阻抗:实部:270mΩ虚部:-451mΩ驻波比:47反射系数:-0.34db六 数据分析处理矢量网络分析仪操作实验散射参量S 的定义为:111112212222i r r i U U S S S S U U ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦散射参量矩阵[S]中各元素的意义分别为:S11:当输出端接匹配负载时,输入端口的电压反射系数;S22:当输入端接匹配负载时,输出端口的电压反射系数;S12:当输入端接匹配负载时,输出端口到输入端口的电压传输系数; S21:当输出端接匹配负载时,输入端口到输出端口的电压传输系数。
因此网络输入端电压反射系数的模11S Γ=,故输入驻波比为: 111111S S ρ+=-回波损耗(return loss)Lr :回波损耗用来描述反射系数的幅度,有时又称为失配损耗。
它与负载反射系数大小有关,其绝对值越大,则表明负载匹配越好,反射越小。
引入回波损耗以后,反射系数的大小就可用dB 形式来表示。
11210lg 20lg ()20lg ()dB S dB ==-Γ=-Γr 1L插入损耗 (Insertion loss)IL :插入损耗定义为网络输出端接匹配负载时,网络输入端入射波功率Pi 与负载吸收功率PL 之比,即:2212202121r i iU L r U P P S U ====IL用分贝表示,为:221110log ()dB S =IL微带传输线测量实验1.匹配传输线输入阻抗的表达式为:)tan()tan()(000d Z j Z d Z j Z Z d Z L L in ββ++=我们可以利用上式分析负载阻抗Z L 沿着特性阻抗Z 0,长度为d 的传输线是如何变换的,它已通过波数β考虑到了工作频率的影响,β能用频率和相速度或者波长表示,它们分别是v f p /)2(πβ=和λπβ/2=。
此时应有:1.输入阻抗等于特性阻抗50Ω,有实验数据可知输入阻抗已经很接近特性阻抗的值。
2.驻波比等于1,实验记录为1.019与理论值接近。
3.反射系数等于0,实验记录为-40.677db=0.0000857,反射系数很小可以看做0。
2.短路假如0=Z L (负载相当于短路线),输入阻抗表达式可表示为:)tan()(0d Z j d Z in β=我们注意到阻抗随着负载的距离增加而周期性变化。
0=d 阻抗等于负载阻抗,其值为零,随着距离d 的增加,线路的阻抗为纯虚数,而数值随着增加。
在此所在位置阻抗为正,表示线路呈现电感特性。
当d 达到1/4波长时,阻抗等于无穷大,这代表开路线情况。
进一步增大距离,出现负的虚阻抗,它等效为电容特性。
当2/λ=d 时阻抗变为零,而当2/λ>d 时则又重复一个新的周期。
此时应有:1.1/4波长处输入阻抗等于无穷大,实验数据为实部:6.22k Ω 虚部:26Ω可以看做无穷大。
2.驻波比理论上是无穷大,但实际上不能达到,实验记录中驻波比为45已经很大了3.理论上此时的反射系数模值为1,实验记录数据为-0.35db=0.92257,与1很接近。
3.开路假如∞→Z L ,输入阻抗简化为:)cot()(0d Z j d Z in β-=可以看到,开路传输线的输入阻抗也是随着负载的距离增加而周期性变化的。
类似于短路传输线,也可以对开路传输线进行周期性分析。
此时应有:1.1/4波长处输入阻抗等于短路,实验数据为实部:实部:270m Ω 虚部:-451m Ω可以看做短路。
2.驻波比理论上是无穷大,但实际上不能达到,实验记录中驻波比为47已经很大了3.理论上此时的反射系数模值为1,实验记录数据为-0.34db=0.924698,与1很接近。
七思考题1. 从图1-3上分析,如果测量被测微波器件的2端口S参数,其内部开关将处于什么工作状态?A V36580矢网工作原理如下,由内置合成信号源产生30k~3GHz的信号,经过S参数测试装置分成两路,一路作为参考信号R,另一路作为激励信号,激励信号经过被测件后产生反射信号A和传输信号B,由S 参数测试装置进行分离,R、A、B 三路射频信号在幅相接收机中进行下变频,产生4kHz的中频信号,由于采用系统锁相技术,合成扫频信号源和锁相接收机同在一个锁相环路中,共用同一时基,因此被测网络的幅度信息和相位信息包含在4kHz 的中频信号中,此中频信号经A/D 变换器转换为数字信号,嵌入式计算机和数字信号处理器(DSP)从数字信号中提取被测网络的幅度信息和相位信息,通过比值运算求出被测网络的S 参数,最后把测试结果以图形或数据的形式显示在液晶屏幕上。
当测量被测微波器件的2端口S参数时,其内部开关左侧与地相连,右侧反之,使端口2信号作为R信号进入后续的处理流程中。
2. 对记录的数据进行分析,并思考为什么开路负载时在短路点的光标,在接上短路负载后会在开路点附近?答:开路负载和短路负载之间相差了1/4波长,又因为具有1/4波长的变换性,所以出现了开路负载时在短路点的光标,在接上短路负载后会在开路点附近的现象。