实验二 微波基础计算器
微波技术实验报告
微波技术实验指导书目录实验一微波测量仪器认识及功率测量实验目的（1）熟悉基本微波测量仪器；（2）了解各种常用微波元器件；（3）学会功率的测量。
实验内容一、基本微波测量仪器微波测量技术是通信系统测试的重要分支，也是射频工程中必备的测试技术。
它主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量。
微波信号特性参量主要包括：微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等。
微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。
测量的方法有：点频测量、扫频测量和时域测量三大类。
所谓点频测量是信号只能工作在单一频点逐一进行测量；扫频测量是在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；时域测量是利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。
图1-1 是典型的微波测量系统。
它由微波信号源、隔离器或衰减器、定向耦合器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。
图 1-1 微波测量系统二、常用微波元器件简介微波元器件的种类很多，下面主要介绍实验室里常见的几种元器件：（1）检波器（2）E-T接头（3）H-T接头（4）双T接头（5）波导弯曲（6）波导开关（7）可变短路器（8）匹配负载（9）吸收式衰减器（10）定向耦合器（11）隔离器三、功率测量在终端处接上微波小功率计探头，调整衰减器，观察微波功率计指示并作相应记录。
微波元器件的认识螺钉调配器E-T分支与匹配双T波导扭转匹配负载波导扭转实验总结：在实验中我们认识了各种的微波元器件，让我们更好的理解课本上的知识，更是为了以后的实验做了准备。
实验二测量线的调整与晶体检波器校准实验目的（1）学会微波测量线的调整；（2）学会校准晶体检波器特性的方法；（3）学会测量微波波导波长和信号源频率。
实验原理进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测量系统。
图1-1 示出了实验室常用的微波测试系统。
微波技术实验指导书(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。
（10）“延迟”旋钮调节可改变调制信号脉冲延迟时间。
微波技术基础实验报告
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。
家电维修实验报告微波炉
一、实验目的本次实验旨在通过对微波炉的故障诊断与维修，提高对家用电器维修技能的掌握，了解微波炉的基本工作原理，学会使用维修工具，并培养动手实践能力。
二、实验器材1. 微波炉一台（故障状态）2. 万用表一台3. 拆装工具一套4. 原装配件（如磁控管、高压电容等）5. 计算器、笔记本等辅助工具三、实验步骤1. 故障诊断（1）观察故障现象：微波炉无法加热食物。
（2）初步判断：可能原因包括电源故障、电路故障、磁控管损坏、高压电容损坏等。
（3）使用万用表测量电源电压：正常情况下，微波炉电源电压应为220V。
（4）检查电路：依次检查电源插头、插座、电源线、保险丝等，确保电路连接正常。
（5）检查磁控管：使用万用表测量磁控管两端电压，正常情况下，磁控管两端电压应为0V。
（6）检查高压电容：使用万用表测量高压电容两端电压，正常情况下，高压电容两端电压应为约3000V。
2. 故障排除（1）根据故障诊断结果，发现高压电容两端电压为0V，判断高压电容损坏。
（2）拆下损坏的高压电容，更换为原装配件。
（3）检查其他部件：磁控管、电路等均正常。
（4）组装微波炉，接通电源，测试加热功能，故障排除。
3. 实验总结（1）本次实验成功修复了一台故障微波炉，提高了对家用电器维修技能的掌握。
（2）通过实验，了解了微波炉的基本工作原理，学会了使用维修工具。
（3）在维修过程中，注意安全，遵守操作规程。
四、实验心得1. 在进行家电维修时，首先要对故障现象进行仔细观察，分析可能的原因，然后进行故障诊断。
2. 使用万用表等工具进行测量，找出故障点。
3. 根据故障原因，采取相应的维修措施。
4. 在维修过程中，注意安全，遵守操作规程。
5. 学习家电维修技能，需要不断实践和总结经验。
五、实验结论本次实验通过对微波炉的故障诊断与维修，成功修复了一台故障微波炉，提高了对家用电器维修技能的掌握。
同时，了解了微波炉的基本工作原理，学会了使用维修工具，为今后进行家电维修奠定了基础。
低通滤波器
设计一个九级集总参数低通滤波器，电路结构如图所示，要求截止频率为450MHz，通带内增益大于－1dB，阻带内650M以上增益小于－50dB。
通带内反射系数要求小于－15dB。
要求优化参数Cost<0.5(最佳为5（波长线长为相对值）。
计算线长Z为2.5和3.5两处的输入阻抗、反射系数。
并画出Z为2.5时的阻抗与导纳圆图。
低通滤波器===== 设计具体要求 ======通带频率范围：0MHz-300MHz增益参数S21：通带内0MHz-300MHz S21>－0.5dB ；阻带内420MHZ以上 S21<－50dB反射系数S11：通带内0MHz-300MHz S11<－10dB ；2、为了节省成本，计划将该滤波器设计为7级结构。
你能把它设计出来吗？根据你的优化仿真结果，探讨滤波器级数与其性能的关系。
低通滤波器===== 设计具体要求 ======通带频率范围：0MHz-350MHz增益参数S21：通带内 S21>－1dB阻带内550MHZ以上 S21<－45dB反射系数S11：通带内 S11<－15dB2、简述功分器的基本技术要求及其主要特性参数。
通带频率范围：0MHz-400MHz增益参数S21：通带内0MHz-400MHz S21>－0.2dB阻带内600MHZ以上 S21<－50dB反射系数S11：通带内0MHz-400MHz S11<－10dB要求优化参数2、简述HFSS的特点及其主要应用的范围。
IVCURVEI来测量非线性器件——三极管GBJT3的特性曲线并加入调谐，分析其变化。
高通滤波器===== 设计具体要求 ======通带频率范围：550MHz以上增益参数S21：通带内S21>－2dB ；阻带内0-400MHz，S21<－50dB反射系数S11：通带内S11<－20dB；2、你会添加Marker吗？试在S21曲线上，添加一横坐标为600MHz的Marker。
微波实验报告
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。
《微波射频测量技术基础》实验内容_2012
《微波射频测量技术基础》课程实验实验一微波同轴测量系统的熟悉一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉各部分构件的工作原理，熟悉其操作和特性。
2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
二、实验内容1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。
注意在实验报告中需画出微波同轴测量系统图，并说明各元件和仪器在系统中作用2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
注意在实验报告中给出仪器使用报告包括下列内容：a)矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能b)S 参数测量步骤c)如何看开路校准件的电容值设定(校准系数)d)如何看短路校准件的电感值设定(校准系数)e)如何用Smith圆图显示所测结果以及如何与直角坐标转换f)如何保存所测数据，以及可存的数据格式g)了解仪器提供的校准方法（SOLT）三、思考题1、是否可以直接进行电路参数的测量，为什么？如何从测量的S参数导出电路参数。
（给出S参数到Z参数的转换公式，以及如何在ADS中应用。
）实验二微波同轴测量系统校准方法一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的校准方法以及精度。
2、熟悉矢量网络分析仪的SOLT校准步骤以及校准精度验证方法。
二、实验内容1、总结常用微波同轴测量系统的校准方法，比如TRL和SOLT，了解其校准原理和优缺点。
注意在实验报告中需给出各校准方法所用校准件以及说明其工作原理，画出各校准方法所用的误差模型，并解释各误差项。
2、掌握矢量网络分析仪的SOLT校准步骤以及校准精度验证方法。
注意在实验报告中包括下列内容：a)校准前测量各校准件（开路、短路、匹配和直通）S参数，并保存数据b)矢量网络分析仪S O L T的校准步骤c)校准后测量各校准件（开路、短路、匹配和直通）S参数，并保存数据d)比较校准前后校准件（开路、短路、匹配和直通）的S参数，解释说明各条曲线，并指出所做校准的精度情况实验三利用微波同轴测量系统进行实际器件测量一、实验目的1、利用SOLT校准方法进行微波同轴测量系统的校准2、测量天线和滤波器的实际性能二、实验内容1、存储测量结果，并通过测量结果了解天线和滤波器的工作原理以及性能，报告中包括以下内容a)天线和滤波器的S参数测量曲线b)通过分析其S参数，了解天线和滤波器所组成的网络的特性。
微波技术基础实验指导书解析
微波技术基础实验指导书电子信息工程学院微波技术基础实验课程组编2013.02实验一 微波测量系统的认识与调试一、实验目的与要求应用所学微波技术的有关理论知识，理解微波测量系统的工作原理，掌握调整和使用微波信号源的方法，学会使用微波测量系统测量微波信号电场的振幅。
了解有关微波仪器仪表，微波元器件的结构、原理和使用方法。
二、实验内容1．掌握下列仪器仪表的工作原理和使用方法三厘米标准信号发生器（YM1123）、三厘米波导测量线（TC26）、选频放大器（YM3892）。
2．了解下列微波元器件的原理、结构和使用方法波导同轴转换器（BD20-9）、E-H 面阻抗双路调配器（BD20-8）、测量线（TC26）和可变短路器（BD20-6）等。
三、实验原理本实验的微波测试系统的组成框图如图一所示图 1它主要由微波信号源、波导同轴转换器、E-H 面阻抗双路调配器、测量线和选频放大器主要部分组成。
下面分别叙述各部分的功能和工作原理，其它一些微波元器件我们将在以后的实验中一一介绍。
1．微波信号源（YM1123）1.1基本功能1.1.1提供频率在7.5～12.5GHz 范围连续可调的微波信号。
1.1.2该信号源可提供“等幅”的微波信号，也可工作在“脉冲”调制状态。
本系统实验中指示器为选频放大器时，信号源工作在1KHz “”方波调制输出方式。
信号源波导同轴转换器 单螺钉调配器 功率探头数字功率计 微波频率计 E-H 面调配器魔T定向耦合器 H 面弯波导 晶体检波器 测量线 选频放大器 可变衰减器1.2工作原理1.2.1本信号源采用体效应振荡器作为微波振荡源。
体效应振荡器采用砷化镓体效应二极管作为微波振荡管。
振荡系统是一个同轴型的单回路谐振腔。
微波振荡频率的范围变化是通过调谐S型非接触抗流式活塞的位置来实现的，是由电容耦合引出的功率输出。
1.2.2本信号源采用截止式衰减器调节信号源输出功率的强弱。
截止式衰减器用截止波导组成，其电场源沿轴线方向的幅度是按指数规律衰减。
微波技术基础实验二
华中科技大学《微波技术基础》实验报告实验名称：微波元件特性参数测量院（系）：电子信息与通信学院专业班级：电信姓名：学号：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2.微波定向耦合器实验使用矢量网络分析仪AV36580测量微带线定向耦合器的S参数。
3.微波功率分配器实验利用网络分析仪AV36580测量功率分配器的传输频率响度特性。
根据测量所得的数据计算出功率分配器的插入损耗、各端口幅度偏差、各端口隔离度等技术参数。
三、系统简图四、步骤简述实验一：微带谐振器品质因数的扫频测量实验步骤一按【复位】调用误差校准后的系统状态步骤二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 。
步骤三 连接待测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21S 的幅度的对数值，记下21S 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0f 。
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0f 开始向两边移动，记下衰减量比0α小3dB 点处的频率分别为1f 和2f 。
步骤四 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。
步骤五 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。
微波技术基础实验指导书解析
微波技术基础实验指导书电子信息工程学院微波技术基础实验课程组编2013.02实验一 微波测量系统的认识与调试一、实验目的与要求应用所学微波技术的有关理论知识，理解微波测量系统的工作原理，掌握调整和使用微波信号源的方法，学会使用微波测量系统测量微波信号电场的振幅。
了解有关微波仪器仪表，微波元器件的结构、原理和使用方法。
二、实验内容1．掌握下列仪器仪表的工作原理和使用方法三厘米标准信号发生器（YM1123）、三厘米波导测量线（TC26）、选频放大器（YM3892）。
2．了解下列微波元器件的原理、结构和使用方法波导同轴转换器（BD20-9）、E-H 面阻抗双路调配器（BD20-8）、测量线（TC26）和可变短路器（BD20-6）等。
三、实验原理本实验的微波测试系统的组成框图如图一所示图 1它主要由微波信号源、波导同轴转换器、E-H 面阻抗双路调配器、测量线和选频放大器主要部分组成。
下面分别叙述各部分的功能和工作原理，其它一些微波元器件我们将在以后的实验中一一介绍。
1．微波信号源（YM1123）1.1基本功能1.1.1提供频率在7.5～12.5GHz 范围连续可调的微波信号。
1.1.2该信号源可提供“等幅”的微波信号，也可工作在“脉冲”调制状态。
本系统实验中指示器为选频放大器时，信号源工作在1KHz “”方波调制输出方式。
信号源波导同轴转换器 单螺钉调配器 功率探头数字功率计 微波频率计 E-H 面调配器魔T定向耦合器 H 面弯波导 晶体检波器 测量线 选频放大器 可变衰减器1.2工作原理1.2.1本信号源采用体效应振荡器作为微波振荡源。
体效应振荡器采用砷化镓体效应二极管作为微波振荡管。
振荡系统是一个同轴型的单回路谐振腔。
微波振荡频率的范围变化是通过调谐S型非接触抗流式活塞的位置来实现的，是由电容耦合引出的功率输出。
1.2.2本信号源采用截止式衰减器调节信号源输出功率的强弱。
截止式衰减器用截止波导组成，其电场源沿轴线方向的幅度是按指数规律衰减。
微波技术基础实验指导书
微波技术基础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。
微波实验报告
实验2 微带分支线匹配器一、实验目的：1．熟悉支节匹配器的匹配原理2. 了解微带线的工作原理和实际应用3．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络二、实验原理支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。
单支节匹配器，调谐时主要有两个可调参量：距离d和由并联开路或短路短截线提供的电纳。
匹配的基本思想是选择d，使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+jB形式。
然后，此短截线的电纳选择为-jB，根据该电纳值确定分支短截线的长度，这样就达到匹配条件。
双支节匹配器，通过增加一支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配（但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。
三、实验内容已知：输入阻抗Zin=75欧负载阻抗Zl=（64+j35）欧特性阻抗Z0=75欧介质基片εr=2.55，H=1mm假定负载在2G赫兹时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=四分之一波长，两分支线之间的距离为d2=八分之一波长。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化四、实验步骤（一）单支节1.在Smith导纳圆图上画出负载ZL所处的VSWR圆，标出其与单位电导圆的交点。
这里可以有两个交点，选择离负载较近的那个点进行计算。
角度为-105.4°。
-105.4°-93.31°=-198.71°198.71°/2=99.35°L=1.4373mm。
3. 再将图中标记改为显示导纳值，由图得出支节的电纳为-j0.5310494.由图求出短路点距离支节接入点的电长度。
角度为（180°-56°）/2=62°5.再由TXLINE，输入角度值，算出微带线的参数。
北邮微波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与微波技术实验报告实验二微带分支线匹配器实验目的1．熟悉支节匹配器的匹配原理2．了解微带线的工作原理和实际应用3．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络实验原理1.支节匹配器支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。
单支节匹配器：调谐时，主要有两个可调参量：距离d和分支线的长度l。
匹配的基本思想是选择d，使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是0+B形式，即=0+B，其中0=1/0 。
并联开路或短路分支线的作用是抵消Y的电纳部分，使总电纳为0 ，实现匹配，因此，并联开路或短路分支线提供的电纳为−B，根据该电纳值确定并联开路或短路分支线的长度l，这样就达到匹配条件。
双支节匹配器：通过增加一支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配（注意双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。
2.微带线微带线是有介质(>1) 和空气混合填充，基片上方是空气，导体带条和接地板之间是介质，可以近似等效为均匀介质填充的传输线，等效介质电常数为，介于1和之间，依赖于基片厚度H和导体宽度W。
而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为、基片厚度H和导体宽度W有关。
实验内容已知：输入阻抗 Zin=75Ω负载阻抗 Zl=（64+j35）Ω特性阻抗 Z0=75Ω介质基片εr=2.55，H=1mm假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=1/4λ，两分支线之间的距离为d2=1/8λ。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化。
实验步骤1．根据已知计算出各参量，确定项目频率。
3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
微波基本参数的测量实验报告
【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，却乂区别于两者。
与无线电波相比，微波有下述儿个主要特点A/m1 1i(y«i t iIO> 10°Illi Illi JI 110 io-|J1 1 1 1 1/niz i0* F f) 1 1 1 1IL w•»Illi 1IO12IOIJ1 < 1广Ifi 电视无垛乜灌图1电磁波的分类验的重要组成部分。
在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。
常用的微波传输线有平行双线、同轴线、带状线、微带线、金属波导管及介质波导等多种形式的传输线，本实验用的是矩形波导管，波导是指能够引导电磁波沿一定方向传输能量的传输线。
根据电磁场的普遍规律一一Maxwell方程组以及具体波导的边界条件，可以严格求解出只有两大类波能够在矩形波导中传播：①横电波（乂称为磁波），简写为TE波（或H波），磁场可以有纵向和横向的分量，但电场只有横向分量。
②横磁波（乂称为电波）, 简写为TH 波（或E波），电场可以有纵向和横向的分量，但磁场只有横向分量。
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。
实验二 微波基础计算器
实验二 微波基础计算器实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修一、实验目的● 微波技术基础计算器是以微波计算为基础的进行专业计算的工具。
实现了微波技术基础理论中长线理论、Smith 圆图、网络理论等部分的计算。
此计数器共包括：● 长线上任意点输入阻抗、反射系数、行波系数、驻波比的计算。
● smith 圆图的自动和手工绘制。
● 任意长线和负载的单枝节匹配。
● 双口网络S 、Z 、Y 、A 参数的相互转换。
二、实验仪器装有M i cr oW av e Of fi ce 软件的计算机三、实验原理3.1 长线理论基础知识回顾：--微波传输线（长线）理论 (Q1: 传输线理论中基本物理量是什么？)电压波与电流波（入射与反射）关系：0()()()()()()[]j zj z j zj zV z V z V z V eV eI z I z I z Y V eV eββββ+--+-+--+-=+=+=+=-理想(无耗)均匀传输线的传输特性归结为两个实数：传播常数β和特性阻抗Z 0。
传输线理论三套参量：输入阻抗Z in ，反射系数Γ，驻波参量（驻波系数ρ和驻波相位l min ）三套参量间的换算关系：000tan()()()tan()()l in l Z jZ l V z Z z Z Z jZ l I z ββ+==+00()()()()()j in in Z z Z V z z e Z z Z V z θ-+-Γ==Γ=+m ax m inm in m in 11(0)442gggl V V l l ρλλλθπ+Γ==-Γ=+≤≤⏹ 本实验是利用并联枝节进行传输线匹配。
⏹ 终端短路传输线相当于一个纯电抗⏹ 在主传输线上并联一个短路面位置可调的支路传输线，相当并联一个可变电抗。
⏹ 由于并联枝节，进行匹配设计时用导纳方法表示更为方便。
纯电开路短匹配三套参量同时一个单位圆内表示 1）由横坐标表示反射系数实部，纵坐标表示反射系数虚部，构成反射系数复平面；2）对于一个无耗均匀传输线，其反射系数的模是不变的，变化的是位相（位置）构成反射系数同心圆；以负载为参考面向源移动时，位相角减少，顺时针转动3）驻波系数在反射系数复平面上也是同心圆，4) 阻抗在反射系数复平上表示时要归一化；某一点的阻抗由经过该点的等电阻圆与等电抗弧线确定。
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实验二 微波基础计算器
实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修
一、实验目的
● 微波技术基础计算器是以微波计算为基础的进行专业计算的工具。
实现了微
波技术基础理论中长线理论、Smith 圆图、网络理论等部分的计算。
此计数器共包括：
● 长线上任意点输入阻抗、反射系数、行波系数、驻波比的计算。
● smith 圆图的自动和手工绘制。
● 任意长线和负载的单枝节匹配。
● 双口网络S 、Z 、Y 、A 参数的相互转换。
二、实验仪器
装有M i cr oW av e Of fi ce 软件的计算机
三、实验原理
3.1 长线理论
基础知识回顾：--微波传输线（长线）理论 (Q1: 传输线理论中基本物理量是什么？)
电压波与电流波（入射与反射）关系：
0()()()()()()[]
j z
j z j z
j z
V z V z V z V e
V e
I z I z I z Y V e
V e
ββββ+
-
-+-+
-
-+-=+=+=+=-
理想(无耗)均匀传输线的传输特性归结为两个实数：传播常数β和特性阻抗Z 0。
传输线理论三套参量：输入阻抗Z in ，反射系数Γ，驻波参量（驻波系数ρ和驻波相位l min ）
三套参量间的换算关系：
00
0tan()()()tan()
()l in l Z jZ l V z Z z Z Z jZ l I z ββ+==
+
00
()()()()()
j in in Z z Z V z z e Z z Z V z θ
-
+-Γ=
=Γ=+
m ax m in
m in m in 11(0)
44
2
g
g
g
l V V l l ρλλλθπ
+Γ=
=-Γ
=
+
≤≤
⏹ 本实验是利用并联枝节进行传输线匹配。
⏹ 终端短路传输线相当于一个纯电抗
⏹ 在主传输线上并联一个短路面位置可调的支路传输线，相当并联一个可变
电抗。
⏹ 由于并联枝节，进行匹配设计时用导纳方法表示更为方便。
纯
电
开路
短匹配
三套参量同时一个单位圆内表示 1）由横坐标表示反射系数实部，纵坐标表示反射系数虚部，构成反射系数复平面；
2）对于一个无耗均匀传输线，其反射系数的模是不变的，变化的是位相（位置）构成反射系数同心圆；
以负载为参考面向源移动时，位相角减少，顺时针转动
3）驻波系数在反射系数复平面上也是同心圆，
4) 阻抗在反射系数复平上表示时要归一化；
某一点的阻抗由经过该点的等电阻圆与等电抗弧线确定。
3.2 二端口微波网络理论
⏹微波电路是由多个微波器件构成：
◆一段同轴线可看成一个微波器件，一个环形器也是一个微波器件。
⏹对于均匀传输线（如同轴线），可用传输线理论（包括阻抗圆图）进行分析
但对于非均匀微波系统（如环形器），与双导体相连接时其电场分布是不连续的。
这时可以等效为一个网络，不考虑其内部电场结构，而只关心端口处的特性。
例如一个带接头的二端口微波器件可表示如下：
22
接头是规则波导段，可等效为一对双导体，是分布参数电路；器件内部的不连续性可等效为集总参数网络。
这样这个带头的微波器件就构成了一个微波网络。
3.3 微波计算器的使用
有了以上这些基本概念之后，我们就可以学习微波计算器的使用方法。
这个计算器实际上就是利用以上的公式，编成、作图完成的，国内外也还有很多类似的软件。
微波计算器的主界面如图1所示。
图1 微波计算器主界面
3.3.1 长线理论
图2 长线理论窗口
需要输入的参数有特性阻抗、负载阻抗、工作波长、线长。
其中线长为图中整个线的长度。
图中当前点的线长为0.544。
且线长与波长的单位保持一致。
计算器根据你输入的参数，再根据传输线公式)
tan()tan()(000
d jZ Z d jZ Z Z d Z L L in ββ++=，可以
计算出图中当前绿色标记处的输入阻抗和导纳。
并且计算出当前点的反射系数等参数。
3.3.2阻抗与导纳圆图
选择图1中所示的“阻抗”或“导纳”工具，会相应出现图3的阻抗圆图和图4导纳圆图窗口。
图3 阻抗圆图
图4 导纳圆图
以阻抗圆图为例，窗口中需要输入的参数有三个：反射系数、归一化电阻、归一化电抗，相应在左边的画出等反射系数圆、等电阻圆、等电抗圆。
等电阻圆和等电抗圆的交点便是阻抗为2＋1j的点（对应图中输入的参数）。
另外通过下方的“自动获取数据”选项可以自动长线计算的窗口中获取计算数据，并自动绘制当前点的圆图。
如果选中“自动刷新”，可以使两个窗口中的数据自动保持同步。
这时拖动长线窗口中的绿色标记，可以看到圆图随距离的变化。
3.3.3单枝节匹配
选择图1中所示的“匹配”工具，会相应出现图5所示的窗口。
图5 单枝节匹配
同样，在此窗口中，输入相应的参数，软件会自动算出单枝节匹配的
匹配点和相应的长度。
3.3.4网络参数转换
选择图1中所示的“转换”工具，会相应出现图6所示的窗口。
在输入参数的下拉列表中，选择一个参数，共有S参数、Y参数、Z参
数、A参数四种选择。
选择其中一个后，输入相应的数据，然后点击“开
始换算”按钮，便可以计算出对应的其他参数的值。
图6 网络参数转换
四、实验内容：
4.1长线理论
设置特性阻抗为50欧姆，负载阻抗我们选择100－j 50，波长输入1，
线长输入5，此处波长与线长都为相对值，计算线长Z为2.2、3、4.6
三处的输入阻抗和反射系数，并且通过课本上相应的传输线公式和反
射系数公式验证。
4.2 阻抗、导纳圆图
以阻抗圆图为例，在反射系数中输入0.441＋j 0.073，归一化电阻输
入“2”，归一化电抗输入“－1”，最后选择“开始绘制”按钮，左边
便相应的出现反射系数圆图、值为2的等电阻圆，值为－1的等电抗
圆。
等电阻圆与等电抗圆的点便是归一化阻抗为2－j 的点。
接下来
我们选择“自动获取数据”、“窗体半透明”和“自动刷新”三个选项。
此时圆图数据便实时地来自于长线计算器的计算结果。
改变长线计算
器绿点的位置时，圆图会自动随着进行相应的改变。
导纳圆图进行上
面相应的实验步骤。
(用这个功能，可以实现利用微波技术理论课上
讲述的基本概念完成传输线的匹配。
)
4.3 单枝节匹配
特性阻抗为50欧姆，终端负载为50+j 100，使用单枝节匹配，求枝
节的位置d和长度L。
五、实验报告
1、查阅和自学微波技术基础知识的相关文献资料，理解长线理论和
二端口微波网络理论及其应用。
要求写出传输线理论三套参量：输入
阻抗Z in，反射系数Γ，驻波参量的定义；阻抗、导纳圆图的用途及物
理意义；单枝节匹配的用途及物理意义；网络参数转换的用途及物理
意义。
2、掌握微波计算器的基本使用方法，完成实验内容部分的关于长线
理论，阻抗、导纳圆图，单枝节匹配的参数和圆图求解。