微波实验指导(终)
微波光学实验 实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间：2009 年11 月23 日，第十三周，周一，第5-8 节实验者：班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜同组者：班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙实验地点：综合楼503实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压实验题目：微波光学实验实验仪器：（注明规格和型号）微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板实验目的：1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验.2.验证反射规律3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长4.测量并验证单缝衍射的规律5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数实验原理简述：1.反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。
2.迈克尔孙干涉实验在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。
3.单缝衍射实验如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为Φ=arcsin(3/2*λ/a ),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。
4. 微波布拉格衍射实验当X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X 射线之间的光程差为CD+BD=2dsin θ,当满足2dsin θ=K λ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X 射线波长.利用此公式,可在d 已测时,测定晶面间距;也可在d 已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d 时,才会产生极大衍射实验步骤简述： 1. 反射实验1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置.1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上,1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度.1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录.2. 迈克尔孙干涉实验2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜.2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置.2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值.3. 单缝衍射实验3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直,3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.由于本实验的单缝衍射版的最小值,衍射角度不能过大,同时考虑到第一级衍射极大值的强度比中央极大值的强度弱很多,隐刺将本实验分成两段,第一段从-30°~30°,第二段从30°~50°.3.3 画出两段的I-φ试验曲线图,根据微波波长和缝宽,算出第一级极小和一级极大的衍射角与曲线上求得的结果进行比较4.微波布拉格衍射实验4.1 用微波代替X射线验证布拉格公式,必须制作一个模拟晶体,使晶格常熟略大于微波波长.模拟晶体是由直径10mm的金属球做成的立方晶体模型,相邻球距为40mm,这些金属球就相当于晶体点阵中的粒子,实验时,将模拟晶体放在分度小平台上.4.2 首先令分度小平台指示在0°位置,这样晶体(100)面与发射臂平行,固定臂指针指示的是入射角;活动臂指针指示的是经晶体(100)面反射的微波的反射角.4.3 转动分度小平台,改变微波的掠射角,掠射角的测量范围15°~35°,45°~60°,保证散射角与掠射角相等,分度小平台每次转动1°,读取接收检波电流I值,再绘出I-θ曲线图.从实验曲线上求出极大值θ角大小,然后与理论公式计算出来的衍射角相比较(取K=1,d=40mm,λ=32.02mm),计算其偏离程度,并分析其原因原始数据、数据处理及误差计算：从上面的实验数据看出，微波的入射角θin和反射角θout在误差允许的范围内可认为是相等的，少数的偏差可能是由于微波易受外界干扰所致。
微波技术实验指导书(1)
（2）测量同轴可变衰减器的插入损耗 a)按图 3所示连接好 。
输出
输入 A
输入 B
10dB衰减器
待测器件
10dB衰减器
图 3待测器件连接框图
b)在主菜单上按“ ”键光标移到《测： A、B》下， 按[→]或[←]键 使 A为《插损》， B下为空白 。
将测量线终端分别换接匹配负载（行波状态）和开口波导（行驻波 状态）， 同样用上述方法进行测量 。
测量传输线终端为开口波导时的 和 值， 用式（2）计算驻波比 。
5． 实验报告
根据实验数据， 画出传输线在三种工作状态时的电场幅度分布曲线 。 根据测量的 和 值计算开口波导的驻波比 。 由测试数据求得矩形波导的波导波长， 并与理论计算结果比较 。
不会对人体造成任何伤害 。但是， 在实验期间， 请注意以下事项: a.不要用眼睛往任何连接其他设备的开路传输线里面看; b.不要把身体的任何部位放在传输线的开口端; c.在拆/装微波元器件时， 请关掉微波信号源 。
在实验中一般为小信号检波， 可以取 n=2， 即平方律检波， 则上式
（1）可表示为
(2) 式中 和 分别为波腹点和波节点的检波电流值 。
4.实验步骤 实验所用原理框图如图 3所示 。
信号源
选频放大器
同轴-波导 隔离器 波长计 变换
衰减器
波导测量线
图 3实验框图
待测负载
首先将测量线终端接短路负载，这时在传输线上形成全驻波，然后将 探针移到测量线左端的一个波节点， 记下探针位置 D（mm）和检波 电流 I（ ）值， 以后每向右移动探针 2mm， 记录一个 D和 I值， 直到测出两个完整的驻波 。
微波技术实验指导书
微波技术实验指导书内蒙古工业大学信息工程学院电子系2009年8月目录实验一、微波传输线频率和波长的测量................................... - 2 - 实验二、微波传输线驻波比的测量 .......................................... - 8 -实验三、衰减的测量............................................................... - 16 -实验要求一、预习要求：实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。
1.认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的计算。
2.复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
3.熟悉实验任务，完成各实验“预习要求”中指定的内容，写好预习报告。
二、实验要求：1.使用仪器前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。
2.实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。
找出原因、排除故障后，经指导教师同意再继续实验。
3.在进行微波测试时，终端尽量不要开口，以防止微波能量泄露。
4.实验过程中应仔细观察实验现象，认真纪录实验结果(数据、波形、现象)。
所纪录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。
5.实验结束后，必须关断电源，并将仪器、设备、工具等按规定整理。
6.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告并按时上交。
实验一、微波传输线频率和波长的测量一、实验目的1．学会使用基本微波器件。
2．了解微波振荡源的基本工作特性和微波的传输特性。
3．学习利用吸收式测量频率和波长的方法；4．掌握用测量线来测量波长和频率的方法。
二、实验原理1．微波的传输特性为了避免导线辐射损耗和趋肤效应等的影响，采用标准矩形波导管为微波传输线，并用TE10波型。
波导管具有三种工作状态：①当终端接“匹配负载”时，反射波不存在，波导中呈行波状态；②当终端接“短路片”、开路或接纯电抗性负载时，终端全反射，波导中呈纯驻波状态；③一般情况下，终端是部分反射，波导中传输的既不是行波，也不是纯驻波，而是呈行驻波状态。
微波实验实验报告
微波实验实验报告姓名：杜文涛班级：05116班学号：050489班内序号：08指导老师：徐林娟实验四微带功分器一、实验目的：1）掌握微波网络的S参数；2）熟悉微带功分器的工作原理及其特点；3）掌握微带功分器的设计与仿真。
二、实验原理：功分器是一种功率分配元件，它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率，当然也可以将几路功率合成，而成为功率合成元件。
在电路中常用到微带功分器。
下图是二路功分器的原理图。
图中输入线的阻抗为Z0，两路分支线的特性阻抗分别为Z02 和Z03，线长为λg/4，λg/4 为中心频率时的带内波长。
图中R2 和R3 为负载阻抗，R为隔离电阻。
对功分器的要求是：两输入口2 和3 的功率按一定比例分配，并且两口之间互相隔离，当2，3 口接匹配负载时，1 口无反射。
下面根据上述要求，确定Z02, Z03,R2,R3 及R 的计算式。
设2 口，3 口的输出功率分别为P2，P3，对应的电压为V2，V3。
根据对功分器的要求,则有P3=k2P2|V3|2/R3=k2|V2|2/R2式中k 为比例系数。
为了使在正常工作时，隔离电阻R 上不流过电流，则应V3=V2于是得R2=k2R3若取R2=kZ0则R3=Z0/k因为分支线为λg/4，故在1 入口处的输入阻抗为：Z in2=Z022/R2Z in3=Z032/R3为使1 口无反射,则两分支线在1 处的总输入阻抗应等于引出线的Z0,即Y0=1/Z0= R2 /Z022 +R3 /Z032若电路无损耗,则|V1|2/ Z in3 =k2|V1|2 /Z in2式中V1 为1 口处的电压所以Z02 = k2 Z03Z03 =Z0[(1+ k2)/k3]0.5Z02=Z0[(1+ k2)k]0.5下面确定隔离电阻R 的计算式。
跨接在端口2，3 间的电阻R，是为了得到2，3 口之间互相隔离的作用。
当信号1 口输入，2,3 口接负载电阻R2 ,R3 时，2,3 两口等电位，故电阻R 没有电流流过，相当于R 不起作用；而当2 口或3口的外接负载不等于R2 或R3 时，负载有反射，这时为使2,3 端口彼此隔离，R 必有确定的值，经计算R= Z0(1+ k2)/k 图中两路带线之间的距离不宜过大,一般取2~3 带条宽度,这样可使跨接在两带线之间电阻的寄生效应尽量小.为了匹配需要在引出线Z0与2，3端口之间各加一段λg/4阻抗变换段。
(整理)微波技术实验指导书
微波技术实验指导书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：选做开课单位：信息与通信工程学院学时：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。
五、实验步骤：1．了解微波测试系统1．1观看如图装置的的微波测试系统。
微波光学实验报告
微波光学实验报告微波光学实验报告引言：微波光学是研究微波在物质中的传播和相互作用的学科。
通过实验，我们可以深入了解微波在不同材料中的行为，探索微波的传播规律和相互作用机制。
本实验旨在通过一系列实验，探索微波在不同介质中的传播特性和衍射现象。
实验一：微波在不同介质中的传播特性我们首先进行了一项实验，研究微波在不同介质中的传播特性。
我们准备了几个不同介质的样品，包括空气、水和玻璃。
我们将微波源放置在一个固定的位置，然后在不同介质中测量微波的传播速度。
实验结果显示，在空气中，微波的传播速度最快；而在水和玻璃中，微波的传播速度较慢。
这说明微波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关。
实验二：微波的衍射现象接下来，我们进行了微波的衍射实验。
我们使用了一块有孔的金属板作为衍射物，将微波源放置在一定距离外的位置，并在屏幕上观察到达的微波图案。
实验结果显示，当微波通过孔洞时，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的条纹。
这是因为微波在通过孔洞时会发生弯曲和扩散，导致波前的干涉和相消干涉。
通过观察衍射图案，我们可以了解微波的传播特性和波动性质。
实验三：微波与介质的相互作用最后，我们进行了微波与介质的相互作用实验。
我们选择了一块金属板和一块塑料板作为样品，将它们分别放置在微波源的前方，并测量微波通过样品后的强度变化。
实验结果显示，金属板会完全反射微波，导致后方几乎没有微波信号；而塑料板则会部分吸收微波，导致后方微波的强度减弱。
这表明微波与不同材料之间存在着不同的相互作用机制，这对于微波的应用具有重要意义。
结论：通过以上实验，我们深入了解了微波在不同介质中的传播特性和相互作用机制。
微波光学的研究对于无线通信、雷达技术等领域具有重要意义。
通过进一步的研究和实验，我们可以进一步探索微波的性质和应用，为相关领域的发展做出贡献。
总结：微波光学实验是研究微波在物质中传播和相互作用的重要手段。
通过实验，我们可以了解微波在不同介质中的传播特性、衍射现象和与介质的相互作用。
微波电基本振子实验总结
微波电基本振子实验总结一、引言微波电基本振子是一种重要的电子器件，广泛应用于通信、雷达、导航等领域。
本文旨在总结微波电基本振子实验的基本原理、实验过程和实验结果，以及对实验结果的分析和讨论。
二、实验原理微波电基本振子是一种能够产生稳定频率的电路，其基本原理是利用谐振电路在特定频率下形成自激振荡。
在实验中，我们采用了微波管二极管作为振荡器的主要元件，通过调节外部电路的参数，使得振荡器在特定频率下工作。
三、实验过程1. 准备实验所需的仪器和元件，包括微波管二极管、电源、频率计等。
2. 搭建实验电路，按照实验指导书给出的电路图连接各个元件。
3. 打开电源，调节频率计的刻度，使得其显示的频率在微波频段。
4. 调节微波管二极管的工作状态，使得振荡器开始工作。
5. 使用频率计测量振荡器的输出频率，并记录下来。
6. 根据实验要求，调节外部电路的参数，观察振荡器的输出频率的变化。
7. 经过一系列实验，收集实验数据。
四、实验结果通过实验，我们得到了一系列振荡器在不同条件下的输出频率数据。
根据这些数据，我们可以发现振荡器的输出频率与外部电路的参数有关，例如电容、电感等。
同时，我们也观察到了振荡器的输出频率在一定范围内是稳定的，符合我们的预期。
五、结果分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 外部电路的参数对振荡器的输出频率有明显影响，这是因为振荡器的工作原理是利用谐振电路的特性。
2. 在一定范围内，振荡器的输出频率是稳定的，这是因为微波管二极管具有较好的稳定性。
3. 实验结果与理论分析基本吻合，验证了微波电基本振子的工作原理和设计方法的正确性。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微波电基本振子的工作原理和实验方法。
实验结果表明，微波电基本振子是一种能够产生稳定频率的电路，具有重要的应用价值。
同时，我们也学习到了实验过程中的注意事项和技巧，提高了实验操作的能力。
七、展望微波电基本振子是微波技术领域的重要组成部分，未来还有很多研究方向和应用前景。
微波技术基础实验指导书
.微波技术基础实验指导书郭伟陈柯编华中科技大学电信系前言与更早时期定位在波导与场论相比，现代微波工程中占支配地位的内容是分布电路分析。
当今大多数微波工程师从事平面结构元件和集成电路设计，无需直接求助于电磁场分析。
当今微波工程师所使用的基本工具是微波CAD（计算机辅助设计）软件和网络分析仪，而微波技术的教学必须对此给出回应，把重点转移到网络分析、平面电路和元器件以及有源电路设计方面。
微波技术仍总离不开电磁学（许多较为复杂的CAD软件包要使用严格的电磁场理论求解），而学生仍将从揭示事物的本质中受益（诸如波导模式和通过小孔耦合），但是把重点改变到微波电路分析和设计上这一点是不容置疑的。
微波与射频（RF）技术已蔓延到了各个方面。
在商业等领域，更是如此，其现代应用包括蜂窝电话、个人通信系统、无线局域数据网、车载毫米波防撞雷达、用于广播和电视的直播卫星、全球定位系统（GPS）、射频识别标识（identification tagging）、超宽频带无线通信和雷达系统以及微波环境遥感系统。
防卫系统继续大量地依靠微波技术用于无源和有源测向、通信以及武器操控系统。
这样的业务发展态势意味着，在可预见的将来，在射频和微波工程方面不存在缺少挑战性的课题；同时对于工程师们，显然需要领悟微波技术的基本原理，同样需要把这些知识应用于实际感兴趣问题的创造能力。
本微波技术基础教学实验的设置，就是为了使学生通过实验更多地获得有关微波器件的基本构成、工作原理、模拟分析、测试仪器和测量技能方面的理性和感性认识，真正掌握时域和频域、传输线、微波电路等基本的概念，并学会使用重要的微波测试仪器。
实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量一实验目的1．学习矢量网络分析仪的基本工作原理；2．初步掌握AV3620矢量网络分析仪的操作使用方法；3．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；4．通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。
微波实验实验报告
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。
微波实验总结
微波实验总结1. 引言微波实验是物理学或电子工程等相关专业中的一门重要实验课程。
通过该实验，可以加深对于微波的基本特性和应用的理解，提高实验操作技能，并进一步掌握相关的数据处理和实验报告撰写能力。
本文将对微波实验进行总结和归纳，以期加深对实验结果的理解和巩固所学知识。
2. 实验目的和原理实验目的：通过不同微波器件的测量和实验，深入了解微波的基本特性和应用。
实验原理：根据实验需求，使用不同的微波器件进行测量和实验。
例如，可以使用微波源、微波导波管、微波功率计等器件，以及微波频率计、微波频率标准器等测量仪器。
3. 实验操作步骤和结果3.1 实验装置和器件本次实验中使用的主要装置和器件包括：微波源、微波导波管和微波功率计。
微波源用于提供实验所需的微波信号，微波导波管用于传输微波信号，微波功率计则用于测量微波功率。
3.2 实验步骤1.将微波源与微波功率计连接，确保连接稳定；2.将微波导波管与微波源和微波功率计相连，注意连接的正确性；3.打开微波源和微波功率计，并调节微波源的频率和功率；4.使用微波频率计和微波频率标准器对微波源进行校准；5.通过微波功率计测量微波功率，并记录数据；3.3 实验结果通过实验操作和测量，获得了以下结果：1.微波源频率为12 GHz，功率为10 dBm；2.经过微波导波管传输后，微波功率衰减了3 dB；3.经过微波功率计测量，输出功率为7 dBm。
4. 实验数据处理和分析根据实验结果，可以进行如下数据处理和分析：1.计算微波功率计的测量误差，以及微波功率的实际值；2.分析微波导波管对微波信号的衰减特性，计算衰减系数和传输损耗；3.讨论微波源和微波功率计的频率和功率稳定性对实验结果的影响；4.对实验装置和器件的性能和可靠性进行评估，并提出改进措施。
5. 结论通过微波实验，我们深入了解了微波的基本特性和应用，并获得了实验数据和结果。
通过实验数据处理和分析，得出了相应的结论：1.微波源的频率和功率稳定性对实验结果有一定的影响；2.微波导波管对微波信号有一定程度的衰减和传输损耗；3.微波功率计的测量误差需要进行修正，以提高测量精度；4.实验装置和器件的性能和可靠性方面需要进一步改进。
微波实验报告
实验一卫星数字电视接收一、实验目的1、了解接收卫星电视的具体方法。
2、学会使用天线接收机，并掌握接收天线的调整。
3、接收“中星6B卫星电视”，出稳定的节目。
二、实验器材天线、高频头、卫星接收机、电视、馈线三、实验过程与原理1、接收天线的组成与工作原理天线是收集和处理远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置。
它的通信器件主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。
天线是无线电波的输入端口。
机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座等。
2、方位角的计算从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角，实际使用时应考虑当地磁偏角数值。
计算结果方位角负值为南偏角。
计算结果方位角负值为南偏西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为西，正值为南偏东，方位角以正南为0º角边。
即实际方位角为：3、仰角的计算从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角就是仰角。
即仰角为：在计算方位角、仰角之前先从地图上查出本地站址的经度和纬度4、影响天线效率的主要因素•天空噪声：这是由星体中的能量变换和某些大气层活动造成的宽带辐射大宽带辐射。
这种噪声主要通过主瓣输入，与仰角的大小无关。
•大地噪声：温暖的地面中分子的激发造成的大带宽噪声称为大大地噪声。
在高纬度的低仰角中，它对天线噪声的作用最大。
•人为噪声：机器和设备发出的噪声也会增大天线噪声。
例如汽例如汽例如汽例如汽车的打火系统、剪草机以及萤光灯的开和关。
天空噪声和人为噪声比起噪声的主要成份大地噪声的作用更小。
一般来说，在噪声比起噪声的主要成份大地噪声的作用更小。
一般来说，在仰角低于30°左右时，天线噪声温度会迅速增加。
5、卫星数据接收机及其主要性能•卫星数据接收机，俗称机顶盒，目前没有标准的定义，传统的说法是“置于电视机顶上的盒子置”。
微波光学实验仪实验指导
微波分光仪一、概述微波在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、国防工业的国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。
研究微波，了解它的特性具有十分重要的意义。
微波和光都是电磁波，都具有波动这一共性。
都能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
因此用微波作波动实验与用光作波动实验所说明的波动现象及规律时一致的。
由于微波的波长比光波的波长在数量级上相差一万倍左右，因此用微波来做波动实验比光学实验更直观，方便和安全。
比如在验证晶格的组成特征时，布喇格衍射就非常的形象和直观。
通过本系统所提供的以下实验内容，可以加深对微波及微波系统的理解，特别是微波的波动这一特性。
1、微波的反射，2、驻波-测量波长；3、棱镜的折射；4、偏振；5、双缝干涉；6、劳埃德镜；7、法布里-罗布干涉仪；8、迈克尔逊干涉仪；9布儒斯特角；10、布喇格衍射；11、纤维光学。
二、系统组成1、微波信号源输出频率10.5GHz±20MHz，波长2.85517cm，功率15mW，频率稳定度可达2×10-4，幅度稳定度：10-2。
这种微波源相当于光学实验中的单色光束。
2、发射器组件组成部分：缆腔换能器，谐振腔，隔离器，衰减器，喇叭天线及支架。
将电缆中的微波电流信号转换为空中的电磁场信号。
喇叭天线的增益大约是20分贝，波瓣的理论半功率点宽度大约为：H面20°，E面16°。
当发射喇叭口面的宽边与水平面平行时，发射信号电矢量的偏振方向是垂直的，而微波的偏振方向则是水平的。
3、接收器组件组成部分：喇叭天线，检波器，支架、放大器和电流表。
检波器将微波信号变为直流或低频信号。
放大器分三个档位，分别为×1档、×0.1档和×0.02档，可根据实验需要来调节放大器倍数，以得到合适的电流表读数。
4、中心平台测试部件的载物台和角度计，直径200㎜。
5、其他配件反射板（金属板，2块），透射板（部分反射板，2块），偏振板，光缝屏（宽屏1块，窄屏1块），光缝夹持条，中心支架，移动支架（2个），塑料棱镜，棱镜座，模拟晶阵，晶阵座，聚苯乙烯丸，钢直尺（4根）。
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。
微波技术实验指导书
式中，λc 为截止波长。 一般波导工作在主模状态，其 λc =2a 。本实验中波导型号为 BJ-100， 其宽边为 a =22.86 mm ，代入上式计算出工作波长。 在波导中，还可利用下面公式计算波导波长：
g
0 1 ( 0 / 2 a )
(2-8)
式中，λ0 为真空中自由空间的波长(实验中近似有 λ0≈λ)。 4. 频率测量 微波频率测量是利用微波圆柱谐振腔体制作而成的一种谐振吸收式波长表。当吸收式波长 表与信号源产生的微波信号频率共振时，将从电路中吸收最大的能量，系统中选频放大器的指 示达最小，此时在频率计上圆柱谐振腔的固有频率与系统的工作频率相同，从频率计上直接读 出频率 f0 值即为信号源的工作频率。该频率计测量频率范围为 8.2~12.4GHz、测量精度可达 ≤0.3% 。另外信号源工作频率 f 可由工作波长 λ 求得：
图 2-2 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 I0 (可选取最大值的 20%)所对应的两个位置 d1、d2，则取 d1、d2 之和的平均值，得到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：
实验原理
图 1-1 示出了实验室常用的微波测试系统。进行微波测量时，首先要正确连接与调整微波 测量系统。微波测量系统的调整主要指微波信号源、微波测量线的调整、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。本实验主要讨论微波测量线的调整和晶 体检波器的校准。 1． 微波测量线的调整 微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，可测驻波、反射 系数、阻抗、相位和波长等。 测量线通常由一段开槽传输线、探头座（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联一个导纳， 从而影响系统的工作状态。为了减少其影响，测试前必须仔细调整测量线。实验中测量线的调 整一般包括的探针深度调整和耦合输出匹配（即调谐装置） 。通常测量线探针深度及调谐装置均 已调好，不易轻易变动！ 2． 晶体检波器的工作原理 在微波测量系统中，送至指示器的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电 流，指示器的读数是检波电流的有效值。在测量线中，晶体检波电流与高频电压之间关系是非 线性的，因此要准确测出驻波（行波）系数必须知道晶体检波器的检波特性曲线。 晶体二极管的电流 I 与检波电压 U 的一般关系为 I=CU n (2-1) 式中，C 为常数，n 为检波律，U 为检波电压。 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 10μA)情况下，近似为平方律检波，即 n=2，此时选频放大器的分贝量程 一般置于 50 dB (或 60dB)档；在大信号范围，n 近似等于 1，即直线律。 测量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，此时测量线上为纯驻波， 其相对电压按正弦律分布，即：
微波的技术实验指导书（二）
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。
微波实验指导书
微波实验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。
4．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10-6～10-3eV，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内。
人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟。
(北京大华无线电仪器厂)5．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和射电天文学的研究和发展提供了广阔的前途。
微波光学实验实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间： 2009 年 11 月 23 日，第十三周，周一，第 5-8 节实验者：班级材料0705 学号 200767025 姓名童凌炜同组者：班级材料0705 学号 200767007 姓名车宏龙实验地点：综合楼 503实验条件：室内温度℃，相对湿度 %，室内气压实验题目：微波光学实验实验仪器：（注明规格和型号）微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板实验目的：1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验.2.验证反射规律3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长4.测量并验证单缝衍射的规律5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数实验原理简述：1.反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。
2.迈克尔孙干涉实验在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。
3.单缝衍射实验如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为Φ=arcsin(3/2*λ/a),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。
4.微波布拉格衍射实验当X射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X射线之间的光程差为CD+BD=2dsinθ,当满足2dsinθ=Kλ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X射线波长.利用此公式,可在d已测时,测定晶面间距;也可在d已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d时,才会产生极大衍射实验步骤简述：1.反射实验1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置.1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度.1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上,1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度.1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录.2.迈克尔孙干涉实验2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜.2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置.2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值.3.单缝衍射实验3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直,3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.由于本实验的单缝衍射版的最小值,衍射角度不能过大,同时考虑到第一级衍射极大值的强度比中央极大值的强度弱很多,隐刺将本实验分成两段,第一段从-30°~30°,第二段从30°~50°.3.3 画出两段的I -φ试验曲线图,根据微波波长和缝宽,算出第一级极小和一级极大的衍射角与曲线上求得的结果进行比较4.微波布拉格衍射实验4.1 用微波代替X 射线验证布拉格公式,必须制作一个模拟晶体,使晶格常熟略大于微波波长.模拟晶体是由直径10mm 的金属球做成的立方晶体模型,相邻球距为40mm,这些金属球就相当于晶体点阵中的粒子,实验时,将模拟晶体放在分度小平台上.4.2 首先令分度小平台指示在0°位置,这样晶体(100)面与发射臂平行,固定臂指针指示的是入射角;活动臂指针指示的是经晶体(100)面反射的微波的反射角.4.3 转动分度小平台,改变微波的掠射角,掠射角的测量范围15°~35°,45°~60°,保证散射角与掠射角相等,分度小平台每次转动1°,读取接收检波电流I值,再绘出I-θ曲线图.从实验曲线上求出极大值θ角大小,然后与理论公式计算出来的衍射角相比较(取K=1,d=40mm,λ=32.02mm),计算其偏离程度,并分析其原因原始数据、数据处理及误差计算：1.反射实验数据从上面的实验数据看出，微波的入射角θin和反射角θout在误差允许的范围内可认为是相等的，少数的偏差可能是由于微波易受外界干扰所致。
- 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)。
实验一 系统设备简介、频率测量一、 实验目的：1通过实验使得学生熟悉、了解实验所用设备及附件的性能、用途等。
2 掌握用频率计测量频率的方法。
二、 实验所用设备及方框图（设备详细介绍见附录2）本实验所用设备及附件为YM1123信号发生器；YM3892选频放大器；波导/同轴转换器；PX16频率计；晶体检波器，其连接方框图如下：图 1三、频率测量的实验步骤：1按方框图连接好实验系统。
2 检查实验系统准确无误后，打开选频放大器，将增益开关置于40~60分贝档。
3 打开信号发生器，圆盘刻度置于100档，重复频率量程置于100处，设备右上角←、→置于档，这时即有了输出，输出功率的大小用衰减旋纽调节。
4 观察选频放大器，若指示太小，调节晶体检波器和选频放大器增益调节，原则上使选频放大器指针指示在满刻度的4/5上，调节频率计，找到频率计的吸收峰值，观察这时频率计的刻度值，此值即为所测的频率值。
5 关闭设备，整理好附件。
6 数据整理，写出实验报告。
实验二 波导波长的测量一、 实验目的1 掌握使用“中值法”测量最小值的方法。
2 掌握波导波长的测量方法。
3 熟练掌握微波成套设备的使用。
二、 实验原理波导波长是用驻波测量线进行测量的，驻波测量线可测出波导中心电场纵轴的分布情况，在矩形波导中：g λ=（1）其中c λ为截止波长，0λ为自由空间波长。
'''2222(()/2g D D D λ==+cλ=对截止波长：m=1,n=0; 2c a λ=我们知道相邻两个电场的最小点（或最大点）间的距离为半个波长。
如图所示：EE 121221E图 2测量波导波长时，利用测量线决定相邻两个电场的最小点（或最大点），就可以计算出波导波长g λ。
测量波导波长时，由于电场的最小值的变化比最大值尖锐，因此往往采用测量两个电场最小值的位置来计算，即：212()g D D λ=- （2）为了测量电场最小值的位置，常常采用中值读数法，具体方法为在最小值附近找出极小值，例如找到'1D 和''1D 来确定1D 的位置，找到''2D 和'2D 来确定2D 的位置，公式为 '''111()/2D D D =+ （3）'''222()/2D D D =+ （4） 三、 实验原理框图图 3四、 实验步骤：1 按方框图连接设备极其附件。
2 经检查连接无误后，打开信号发生器和选频放大器。
3 测量线终端接短路板。
4 将信号发生器←、→键置于档。
5 缓慢移动测量线，观察选频放大器，若指针满偏即顺时针调节信号发生器饿衰减旋纽和增益开关，若信号太小，则反之旋转。
6 移动测量线，找出最小值，在最小值附近确定极小值，代入公式，。
最后确定出g7 关闭设备，整理附件。
8 根据实验结果，写出实验报告。
实验三电压驻波系数测量一、实验目的1 掌握大、中、小电压驻波系数的测量。
2 熟悉各种测量附件在测量中所起的作用。
二、所用成套设备及方框图短路片匹配负载片+匹配负载图4三、实验原理驻波系数测量是微波测量中最基本的测量，通过驻波测量，不仅可以了解传输线上的场分布，而且可以测量阻抗、波长、相位线、衰减、Q值等其他参量，传输线上存在驻波时，能量不能有效地传到负载，这就增加了损耗；大功率传输时，由于驻波的存在，驻波电场的最大点初就可能击穿打火，因而驻波的测量以及调配是十分重要的。
根据驻波系数的定义，可知ρ的取值范围为1ρ≤<∞，通常按ρ的大小可以分为3类，ρ<3为小驻波比，310ρ≤≤为中驻波比，10ρ>为大驻波比。
驻波系数的测量方法很多，有测量线法、反射计法、电桥法和谐振法等，用测量线进行驻波系数测量的主要方法有直接法、等指示度法、功率衰减法等等。
（1）直接法：测量方框图4所示。
将测量线探头沿线移动，测出相应各点的驻波场强分布，找到驻波电场的最大点与最小点，直接法代入如下公式就可以得到驻波比，如测量线上的晶体检波律为n ，则a 为输出电压表指示。
1max min()na a ρ= （5）通常在实验室条件下检波功率电平比较小，可以认为检波特性为平方律，即n=2,有ρ= （6）为了提高精确度，必须尽量使电表指针偏在满刻度的1/2以上。
当被检测器件的驻波系数较大时，测量放大器电表不可能在同一量程中同时准确的读出max a 和min a ，这时就必须利用放大器输入电路中的分级衰减器。
计算时，必须见衰减器数值计入，当驻波系数在1.05 1.5ρ<<时，由于驻波场的最大值和最小值相差不大，且变化不尖锐，不易准确。
为了提高测量准确度，可移动探针到几个波腹与波节点，记录数据，然后取其平均值。
直接法的测试范围受限于晶体的噪声电平及平方律检波范围。
（2）等指示度法（二倍最小法）：当被测器件的驻波系数大于10时，由于驻波最大与最小处的电压相差很大，若在驻波最小点处使晶体输出的指示电表上得到明显的偏转，那么在驻波最大点时由于电压较大，往往使晶体的检波特性偏离平方律，这样用直接法测量就会引入较大的误差。
等指示度法是通过测量驻波图形在最小点附近场强的分布规律，从而计算出驻波系数，如图5示：aD1D 2DminI min2I图5若在最小点处的电表指示为min a ，在最小点两边取等指示点1a ，两等指示点之间的距离为W ，有1min a Ka =，设晶体检波律为n ，有驻波场的分布公式可以推出：ρ=（7）通常K=2（最小二倍法），且设n=2,有ρ= （8）当10ρ>时，上式可以简化为gwλρπ≈（9） 只要测出波导波长几相应于两倍最小点读数的两点1D 、2D 之间的距离W ，代入式子（8）就可以求出驻波比ρ。
可以看到，驻波系数ρ越大，g wλ的值就越小，因而，宽度W 和波导波长的测量精度对测量结果的影响很大，特别是在大驻波时，须要用高精度的位置指示装置如千分表，测量线探针移动时应尽可能朝一个方向，不要来回晃动，以免测量线齿轮间隙的回差影响精度，在测量驻波最小点位置时，为减小误差，必须采用“交叉读数法”。
对很大驻波系数，由于测量仪器的限制，有时min a 不易测出，可以使用以下方法扩大驻波系数的测量范围；（1）加深探针穿伸度：在一般的测量中，为了减小探针插入对驻波场分布的影响，探针穿伸度应限制在波导窄边的（10~15）%之内，然而有理论分析可以知道，探针对波节出的影响是较小的，而等指示度法所测量的正是最小点附近场的特性，因而可用增加探针穿伸度的方法提高测量最小点的灵敏度，所带来的误差是很小的。
（2）两次节点宽度法：在最小点两边测出两组不同的等指示值1a 、2a 所对应节点宽度1W 、2W 。
从驻波场公式可推出：ρ=（10）式中12a K a =；平方律n=2. （3）功率衰减法：一种简便准确的驻波测量方法，其测量精度与晶体检波律、测量放大器的线性无关，而主要取决于衰减器校准精度和测量电路的匹配情况，在测量精度要求高时，应先对电源方向进行匹配，并选用高精度衰减器。
具体方法为：在驻波最小点处记下指示读数min a ，及此时可变衰减器的读数min ()A dB ，移动探针至驻波最大点，改变衰减器的衰减量使电表指示重新回到min a ，这时衰减器的衰减量为min ()A dB ，则有maxmax min min20lg 10lg E A A A E ρ∆=-== （11）所以2010A ρ∆=。
四、实验内容1 直接法（1.53ρ<<时）在测量线终端加匹配负载，移动测量线，找到max I 及min I ，代入公式即可。
公式为max minEE ρ== （12） 2 等指示度法（1）在测量线终端接短路片，将百分表装在测量线上。
（2）调节衰减旋纽，移动测量线，观察选频放大器，找出min I 的值。
（3）继续移动测量线，找出2min I 的值。
（4）利用百分表测出2min I 的值为D 。
（5）继续移动测量线，是选频放大器读数从2minI 到minI 再到2min I ，记住这些百分表的值即为2D 。
（6）由以上得出21D D D =-，代入公式求得ρ。
3 功率衰减法（1）将膜片和匹配负载同时加在测量线的终端。
（2）移动测量线，观察选频放大器找出min I （并且记住此位置）。
读取可变衰减器的读数并且查表得到min A 。
（3）移动测量线，观察选频放大器找出max I ，顺时针旋转衰减器，观察选频放大器，使max I 到前面所读取的min I 的位置，读取这时可变衰减器的读数，查表即得max A 。
（4）将查表结果代入公式，得到ρ。
（5）关闭设备，整理附件。
（6）根据实验结果，写出实验报告。
实验四 阻抗测量一、实验目的：1 掌握测量阻抗的原理与方法2 掌握史密斯圆图，求出负载的归一化阻抗二、实验原理阻抗测量实际上就是驻波系数ρ和D 的测量，即阻抗测量1()()j tg D Zjtg D ρβρβ-=- 。
由于测量结构的限制，直接测量终端负载L Z 端面到第一个驻波节点的距离D 比较困难，因此在实际测量中常用“等效截面法”。
下面介绍此方法的应用。
首先在测量线终端接短路板，此时测量线的驻波分布如图示： 。
短路块ZTD TD AD图 6这时测量某节点位置T D ，此位置即为终端负载的等效位置T D ，然后再去掉短路板，换上被测负载，系统的驻波分布图如图示，这时用测量线测量T D 左边的第一个波节点位置A D ，，即T A D D D =-。
三、实用电路及方框图+匹配负载图 7四、操作步骤1 按方框图连接设备。
2 检查设备连接无误后，打开选频放大器。
3 在测量线终端+短路片，测出T D 点。
4 将短路片换为容性+匹配负载，测出A D 点，并计算出C D 。
5 利用归一化负载阻抗L Z ，使用史密斯算出。
6 在测量线终端换为感性膜片加匹配负载，测量出A D ，并计算出L D 。
7 关闭设备，取下所用测量线终端附件。
8 整理数据，写出实验数据。
附录1 测量设备介绍(一)YM1123标准信号发生器一、概述YM1123为3cm 波段信号发生器，本仪器适用于实验室及生产车间条件下，供接收机、测量线及其它无线电微波工程设备作为信号源用。
本仪器采用集成电路，故具有体积小、重量轻、耗电小、携带和使用方便等特点。
二、 技术参数1、频率范围：7.5GHz~12.4GHz（1） 显示误差： 1.5%1±±个字（输出功率不大于5mW 时）。
（2） 频率稳定度：4510/15-±⨯分钟（在等幅状态下，仪器预热30分钟后）。
2、输出功率：（1） 毫瓦输出：在电压驻波比不大于1.7的50Ω负载时不小于5mW 。