微波测量实验实验三
西电微波测量实验报告包括详细数据处理
实验一 ：晶体定标一、基本要求掌握晶体定标方法，确定晶体的电压与电流关系即检波律n 二、实验原理1 晶体定标原理波导测量线技术的基本原理是通过伸入测量线中的可移动探针检取内部场的电压(即正比于场强幅值)信号来了解待测负载的驻波场分布情况。
实际上，探针电压 是通过晶体检波转化为电流由光点检流计指示的。
因此，测量晶体的电压与电流关系 ，即确定晶体检波律n 是十分重要的基本实验。
2 原理图三、实验方法1、开启固态振荡器电源，在测量后接匹配负载，进行探针调谐2、去掉匹配负载接短路板，用交叉读数法测量波导波长n CV I =g λ3、将探针移动到波腹位置，调可变衰减器使检流计指示为1004、在波节点至波腹点之间取10点，电表读数5,10,15,20......100。
从波节点开始将探针逐次移动到这些点。
记下 所对应探针的读数 ，将数据记录于表中。
5、以 为横轴以 为纵轴将它们的数据标在坐标纸上，连成光滑曲线。
6、将公式 ，两边取对数解出检波律波 导 波 长 数 据 表1021,,,i i i 102,1,D D D V 'i 'ng d Sin i ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡='λπ2)2(gg g dSinl i l n λπ'=四、数值计算实验二：驻波比的测量一、直接法测量驻波比方法：已知检波率时，把待测元件接入测量线，移动探针，测出 和 ，则驻波比按下式计算实验步骤：1、将S=2的双端口网络接入测量线，双端口网络输出口接匹配负载。
2、对测量线进行探针调谐，使电流表指示最大。
调整可变衰减器使选频放大器指示I 'm ax I 'm in nI I 1min max ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=''ρ在三分之二量程范围内。
3、移动测量线探针在选频放大器上读出最大电流和最小电流记入表中按公式计算出驻波比。
Imax=600，Imin=160ρ=（Imax/Imin ）^(1/n)=2.075 二、等指示法测量驻波比方法：在驻波比最小点 附近测量数据，再据驻波分布规律求其驻波比。
实验三--微波波导波长与频率的测量
实验三--微波波导波长与频率的测量实验三微波波导波长与频率的测量、分析和计算一、实验目的(1)熟悉微波测量线的使用；(2)学会测量微波波导波长和信号源频率；(3)分析和计算波导波长及微波频率。
二、实验原理测量线的基本测量原理是基于无耗均匀传输线理论，当终端负载与测量线匹配时测量线内是行波；当终端负载为短路或开路时，传输线上为纯驻波，能量全部反射。
根据驻波分布的特性，在波导系统终端短路时，传输系统中会形成纯驻波分布状态，在这种情况下，两个驻波波节点之间的距离即为波导波长的1/2 ，所以只要测量出两个驻波波节点之间的距离，就可以得到信号源工作频率所对应的波导波长。
方法一：通过测量线上的驻波比，然后换算出反射系数模值，再利用驻波最小点位置d min 便可得到反射系数的幅角以及微波信号特性、网络特性等。
根据这一原理，在测得一组驻波最小点位置d1，d2，d3，d4… 后，由于相邻波节点的距离是波导波长的1/2，这样便可通过下式算出波导波长。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+-+-=0min 10min 20min 30min 423421d d d d d d d d g λ(3-1)方法二：交叉读数法测量波导波长，如图 3-1 所示。
图 3-1 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 I 0 (可选取最大值的 20%)所对应的两个位置 d 1、d 2，则取 d 1、d 2 之和的平均值，得到对应驻波波节点的位置 d min1 。
用同样的方法测定另一个相邻波节点的位置 d min2 ，如图 3-1 所示，则 d min1 、 d mi n2 与系统中波导波长之间的关系为：)(21);(21432min 211min d d d d d d +=+= (3-2)1min 2min 2d d g -=λ(3-3)在波导中，还可利用下面公式计算波导波长： ()a g 2100λλλ-= (3-4) 式中，λ0为真空中自由空间的波长。
微波测量实验报告
微波测量实验报告一、实验背景微波测量是指利用微波技术对被测物体进行测量的一种方法。
微波是一种电磁波，其频率范围在300MHZ至300GHz之间。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域。
本实验旨在通过对微波信号的发射、传播和接收进行实验，了解微波测量的基本原理和方法。
二、实验原理微波测量实验主要依赖于微波发射器和接收器的配合。
首先，发射器通过产生一个特定频率和幅度的微波信号，将信号输入到一个导波器（如开放式传输线）中。
信号在导波器中通过传播，并且可以根据特定的设计进行传播路径的调整。
接收器用来接收由被测物体反射或传播过来的微波信号，通过对信号进行处理，可以得到关于被测物体的信息。
在微波测量中，由于微波的特殊性质，测距、测速和测向等参数可以通过对微波信号的相位、频率和幅度进行分析来实现。
例如，利用多普勒频移原理，可以通过测量微波信号的频率变化来计算目标物体的速度；利用相位差原理，可以通过测量微波信号的相位差来计算目标物体的位置。
三、实验设备和材料1.微波发射器：用来产生微波信号的设备；2.导波器：用来传输微波信号的导向装置；3.微波接收器：用来接收被测物体反射或传播过来的微波信号并进行参数分析的设备；4.被测物体：用来反射或传播微波信号的物体。
四、实验步骤1.连接微波发射器和接收器，并对其进行相位校准；2.将被测物体放置在适当位置，调整微波接收器的位置和角度，以便接收到反射或传播过的微波信号；3.运行微波发射器和接收器，记录并分析接收到的微波信号的相位、频率和幅度等参数；4.根据参数分析的结果，计算并得出被测物体的测量结果。
五、实验结果与分析在实验中，我们成功地利用微波发射器和接收器对一块金属板进行了微波测量。
通过对接收到的微波信号的相位、频率和幅度进行实验结果的分析，我们得出了金属板的尺寸和位置等测量结果。
六、实验总结通过本实验，我们了解了微波测量的基本原理和方法。
微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域，具有重要的实际应用价值。
实验三微波波导波长与频率的测量
实验三微波波导波长与频率的测量摘要：本实验通过使用微波频率计和波导滑动短路板等设备，测量了微波波导的波长与频率之间的关系。
实验结果表明，微波波导的波长与频率呈线性关系，可以通过一定的测量方法确定微波波导的波长。
1.引言微波波导是一种广泛应用于微波通信和微波器件中的传输线路。
波导的基本特点是信号可以在其中以电磁波的形式传输，并且波导参数可以影响波导的传输性能。
其中，波导的波长和频率是两个重要的参数。
测量波导的波长和频率可以有效地评估波导的传输性能和应用范围。
2.实验原理微波波导内的电磁波的波长与频率之间存在一定的关系。
一般而言，波导的波长lambda可以通过以下公式计算得出：lambda = c/f其中，c为光速，f为波导的频率。
在实际测量中，可以通过使用微波频率计和波导滑动短路板来测量波导的频率和波长。
微波频率计可以根据输入的信号频率，直接测量得到波导的频率。
而波导滑动短路板则可以控制波导中的波长，通过移动短路板的位置，可以观察到引起的驻波现象。
当波导中存在驻波时，滑动短路板所移动的距离正好等于半个波长。
3.实验步骤3.1连接实验设备：将微波频率计与波导滑动短路板连接起来，确保连接正确并稳定。
3.2设置微波频率计：根据实验要求，设置微波频率计的工作频率范围，并将其调整到合适的工作状态。
3.3移动滑动短路板：在波导的一端，将滑动短路板移动到适当的位置，观察到波导中的驻波现象。
3.4测量驻波位置：通过滑动短路板的移动距离，准确测量驻波的位置，并记录下来。
3.5 计算波导的波长：根据实验数据，计算出波导的波长，使用公式lambda = 2 * d，其中d为驻波位置和波导起点之间的距离。
4.实验结果与分析通过实验测量得到的驻波位置数据，可以计算得到波导的波长。
将波导的波长与实际频率计测得的频率数据进行对比，可以观察到波导的波长与频率之间的线性关系。
实验结果表明，波导的波长与频率之间存在着确定的关系。
5.结论本实验通过测量微波波导的波长和频率，得出了波长与频率之间的线性关系。
微波测量技术实验报告
一、实验目的1. 理解微波测量技术的基本原理和实验方法；2. 掌握微波测量仪器的操作技能；3. 学会使用微波测量技术对微波元件的参数进行测试；4. 分析实验数据，得出实验结论。
二、实验原理微波测量技术是研究微波频率范围内的电磁场特性及其与微波元件相互作用的技术。
实验中，我们主要使用矢量网络分析仪（VNA）进行微波参数的测量。
矢量网络分析仪是一种高性能的微波测量仪器，能够测量微波元件的散射参数（S参数）、阻抗、导纳等参数。
其基本原理是：通过测量微波信号在两个端口之间的相互作用，得到微波元件的散射参数，进而分析出微波元件的特性。
三、实验仪器与设备1. 矢量网络分析仪（VNA）2. 微波元件（如微带传输线、微波谐振器等）3. 测试平台（如测试夹具、测试架等）4. 连接电缆四、实验步骤1. 连接测试平台，将微波元件放置在测试平台上；2. 连接VNA与测试平台，进行系统校准；3. 设置VNA的测量参数，如频率范围、扫描步进等；4. 启动VNA，进行微波参数测量；5. 记录实验数据；6. 分析实验数据，得出实验结论。
五、实验数据与分析1. 实验数据（1）微波谐振器的Q值测量：通过扫频功率传输法，测量微波谐振器的Q值，得到谐振频率、品质因数等参数；（2）微波定向耦合器的特性参数测量：通过测量输入至主线的功率与副线中正方向传输的功率之比，得到耦合度；通过测量副线中正方向传输的功率与反方向传输的功率之比，得到方向性；（3）微波功率分配器的传输特性测量：通过测量输入至主线的功率与输出至副线的功率之比，得到传输损耗。
2. 实验数据分析（1）根据微波谐振器的Q值测量结果，分析谐振器的频率选择性和能量损耗程度；（2）根据微波定向耦合器的特性参数测量结果，分析耦合器的性能指标，如耦合度、方向性等；（3）根据微波功率分配器的传输特性测量结果，分析功率分配器的传输损耗。
六、实验结论1. 通过实验，掌握了微波测量技术的基本原理和实验方法；2. 熟练掌握了矢量网络分析仪的操作技能；3. 通过实验数据，分析了微波元件的特性，为微波电路设计和优化提供了依据。
规范版微波测量实验报告
（规范版）微波测量实验报告微波测量实验报告引言：微的用途极为广泛，已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。
微通常是指波长从1米（300MHZ）到1毫米（300GHZ）范围内的电磁波，其低频段与超短波波段相衔接，高频端与远红外相邻，由于它比一般无线电波的波长要短的多，故把这一波段的无线电波称为微，可划分为分米波、厘米波和毫米波。
微的基本特性明显，如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。
基本特性明显使得微被广泛应用于各类领域。
微技术不仅在国防、通讯、工农业生产的各个方面有着广泛的应用，而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段，如高能粒子加速器、受控热核反应、射电天文与气象观测、分子生物学研究、等离子体参量测量、遥感技术等方面。
近年来，微技术与各类学科交叉衍生出各类微边缘学科，如微超导、微化学、微生物学、微医学等，在各自领域都得到了长足的发展。
微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。
一、实验目的：1、了解微传输系统的组成部分2、了解微工作状态及传输特性3、掌握微的基本测量：频率、功率、驻波比和波导波长二、实验原理：1．微的传输特性.在微波段中，为了避免导线辐射损耗和趋肤效应等的影响，一般采用波导作为微传输线。
微在波导中传输具有横电波（TE波）、横磁波（TM 波）和横电波与横磁波的混合波三种形式。
微实验中使用的标准矩形波导管，通常采用的传输波型是TE10波。
波导中存在入射波和反射波，描述波导管中匹配和反射程度的物理量是驻波比或反射系数。
依据终端负载的不同，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，而是呈混波状态。
微波测量实验报告
北京邮电大学微波测量实验学院：电子工程学院班号：学号：：班内序号：时间：2015年1月实验一 熟悉微波同轴测量系统一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成，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。
矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能：微波同轴测量系统包括三个主要部分：矢量网络分析仪、同轴线和校准元件或测量元件。
各部分功能如下：1〕矢量网络分析仪：对RF 领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF 器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。
2〕同轴线：连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。
3〕校准元件：对微波同轴侧量系统进行使用前校准，以尽量减小系统误差。
测量元件：待测量的原件〔如天线、滤波器等〕，可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。
面板组成图如下所示：各部分功能如下： 〔1〕CRT 显示器 显示仪器当前工作状态和测试结果。
〔2〕BEGIN 〔开始〕 在测量放大器、滤波器、宽带无源器件、电缆等被测时能快速、简便的配置仪器，可引导用户完成初始步骤，根据用户的选择自动配置仪器。
〔3〕ENTRY 〔数据输入〕数字键、旋轮和上下键，用于数据输入。
〔4〕SYSTEM SAVERECALL ：存储或调用数据。
1 2 3 546 7 9 8 10111213 14〔系统功能〕HARD COPY：打印或者存储测量曲线、数据。
SYSTEM OPTIONS：系统选项。
〔5〕PRESET〔复位〕复位仪器。
〔6〕CONFIGURE 〔配置〕SCALE：设置垂直方向的分辨率和参考位置等。
DISPLAY：显示设置。
CAL：校准菜单。
MARKER：频标功能键。
FORMAT：数据显示格式。
AVG：平均功能设置和中频带宽设置。
〔7〕SOURSE 〔源〕FREQ：频率设置。
SWEEP：设置扫描方式、扫描时间。
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。
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。
微波实验报告3
内蒙古工业大学信息工程学院实验报告课程名称：微波技术实验名称：阻抗匹配网络的设计实验类型：验证性■综合性□设计性□实验室名称：通信与控制基础实验室成绩：实验日期：2014年月日实验三、阻抗匹配网络的设计一、实验目的1.理解阻抗匹配原理，重点掌握单支节阻抗匹配器的应用；2.熟悉阻抗圆图在阻抗测量中的应用；3.学会用阻抗匹配器对失配元件进行调配。
二、设计要求1.在给定负载情况下，利用单支节匹配器法设计阻抗匹配网络，实现无反射匹配；2.结合阻抗圆图，验证设计结果，并得出结论。
三、实验原理1.阻抗测量在微波测量技术中，阻抗测量占有很重要的地位。
微波元件的阻抗是微波系统匹配设计的依据, 也是研究复杂微波结构的微波网络中确定等效电路参数的依据。
阻抗测量不仅应用于微波器件特性阻抗的研究及微波系统的阻抗匹配，同时也是一些复杂测量（如微波网路参量的测量）的基础。
因而微波阻抗测量是一项非常重要的测量。
由波导理论可知波导中的电磁场不是均匀分布的，因而不可能像双线传输线那样用行波电压（或电场强度）对行波电流（或磁场强度）之比，来规定出一个只决定于传输线本身尺寸的特性阻抗。
波导的等效阻抗值因定义方法不同而不同，因而一般并不进行阻抗绝对值的测量。
经常遇到的实际问题是电磁波在负载与传输线不匹配的传输系统上传播而产生的问题，在这一类问题中仅需知道被测元件的归一化阻抗。
阻抗测量的方法很多，但应用较为广泛的方法是测量线法。
根据传输线理论，传输线上任一点的归一化阻抗为：在电压最小点，即L=L min 时，有ρ1Z =，代入上式可解得归一化负载阻抗为：即阻抗测量就归结为对上述三个参量的测量。
2. 确定驻波最小点位置L min 的测量原理由于测量线标尺的两端点不是延伸到线体的两端口，直接测量输入端口到第一个电压最小点的距离L min 是不可能的，但根据阻抗分布的2/g λ重复性原理，在传输线上每隔2/g λn处的阻抗相等，所以只要找到与待测阻抗相等的面作为等效参考面即可，这就是在测量中常采用的方法“等效截面法”。
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。
实验3 波导波长(导内波长)的测量和驻波测量
亚美微波YAMEIMICROWAVE 实验三波导波长（导内波长）的测量和驻波测量一、实验目的和要求应用所学理论知识，理解和掌握单模矩形波导短路情况下内部电场沿轴线的分布规律。
学会利用微波测量系统测量波导内部导行波的相波长（波导波长或称导内波长入g）。
驻波系数的测量是微波测量中最基本的测量。
本实验要求学会利用测量线进行驻波测量。
二、实验内容1.利用微波测量系统测量波导内部的波导波长入g。
2.用直接法测量电容性、电感性膜片和匹配负载（BD20-7）等的驻波系数。
3．用等指示度法测量短路情况下（接上短路板）的大驻波系数。
三、实验原理当矩形波导（单模传输TE10模）终端（Z=0）短路时，将形成驻波状态。
波导内部电场强度（参见图三之坐标系）表达式为：，兀X、E=E=E sin（——）sin P Z Y0a在波导宽面中线沿轴线方向开缝的剖面上，电场强度的幅度分布如图三所示。
将探针由缝中插入波导并沿轴向移动，即可检测电场强度的幅度沿轴线方向的分布状态（如波节点和波腹点的位置等）。
1 .测量波导波长（入g ）将测量线终端短路后，波导内形成驻波状态。
调探针位置旋钮至电压波节点处，选频放大器电流表表头指示值为零，测得两个相邻的电压波节点位置（读得对应的游标卡尺上的刻度值Z 1节和Z 2节），就可求得波导波长为：九=2Z —ZP 1节2节由于在电压波节点附近，电场（及对应的晶体检波电流）非常小，导致测量线探针移动“足够长”的距离，选频放大器表头指针都在零处“不动”（实际上是眼睛未察觉出指针有微小移动或指针因惰性未移动），因而很难准确确定电压波节点位置，具体测法如下：把小探针位置调至电压波节点附近，尽量加大选频放大器的灵敏度（减小衰减量），使波节点附近电流变化对位置非常敏感（即小探针位置稍有变化，选频放大器表头指示值就有明显变化）。
记取同一电压波节点两侧电流值相同（I 0）时小探针所处的两个不同位置（Z 1左及Z 1右）（电流值越小越精确），则其平均值即为理论节点位置：Z =1（Z +Z ）1节21左1右用相同的方法测得相邻电压波节点Z 2节）处的Z 2左及Z 2右Z =1（Z +Z ） 2节22左2右最后可得九=2Z—Z（参见图四）g1节2节注意：①测出一个电压波节点位置之后将小探针向相邻波节点移动时，要随时加大选频放大器的衰减量，以防选频放大器电流表过载损坏!②为检验测量的准确性，可以应用理论公式进行验算：其中：九=3义108/f,a=2.286cm2.测量电压驻波比（P）驻波系数测量是微波测量中最基本的测量。
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。
微波测量实验报告
微波工程基础实验报告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。
微波测量系统常用的有同轴和波导两种系统。
同轴系统频带宽,一般用在较低的微波频段。
波导系统损耗低，功率大，一般用在较高频段。
一个完整的微波测量系统通常有信号源，测量装置和指示器三部分组成。
（1）微波信号源部份：它包括微波信号发生器，隔离器和功率、频率监视单元，信号发生器提供测量所需的微波信号，它具有一定频率和足够功率。
功率、频率监视单元是由定向耦合器取出一部分微波能量，经过检测指示来观察信号的稳定情况，以便及时调整，为了减少负载对信号源的影响，电路中采用了隔离器。
（2）测量装置（即测量电路）：包括测量线，调配元件，待测元件和辅助元件（如短路器，匹配负载），以及电磁能量检测器（如晶体检波器，功率计探头等）。
（3）指示部分（即测量接收器）：指示器是显示测量信号与特性的仪表，如直流电流表，测量放大器，功率计，示波器，数字功率计等。
在本学期的实验中我们使用的是AV36580A矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer）作为测量仪器。
2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。
a)矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能①提供入射信号的信号源:信号源为激励被测器件，信号源必须在整个感兴趣的频率范围内提供入射波。
被测器件通过传输和反射对激励波做出响应。
被测器件的频率响应通过信号源扫频确定。
测量结果受到多种信号源参数的影响，包括频率范围、功率范围、频率稳定度和信号纯度等。
在矢量网络分析仪中广泛采用合成扫频信号源。
②信号分离器分离入射、反射和传输:信号分离网络分析仪的下一项任务是分离入射、反射和传输信号，从而测量它们各自的幅度和相位。
矢量网络分析仪均采用定向耦合器方法分离信号。
微波实验报告频率测量
一、实验目的1. 理解微波的基本特性及其在实验中的应用。
2. 掌握微波频率测量的原理和方法。
3. 通过实验，验证微波频率测量方法的有效性。
4. 提高对微波测量仪器的操作能力。
二、实验原理微波是一种高频电磁波，其频率范围在300MHz到300GHz之间。
微波的频率测量对于雷达、通信、电子对抗等领域至关重要。
微波频率的测量通常采用以下几种方法：1. 波长-频率关系法：根据微波的波长和光速，通过公式 \( f =\frac{c}{\lambda} \) 计算频率，其中 \( f \) 为频率，\( c \) 为光速，\( \lambda \) 为波长。
2. 示波器测量法：利用示波器观察微波信号的周期，通过公式 \( f =\frac{1}{T} \) 计算频率，其中 \( T \) 为周期。
3. 频谱分析仪测量法：利用频谱分析仪直接测量微波信号的频率。
三、实验仪器与设备1. 微波信号发生器2. 波导3. 检波器4. 示波器5. 频谱分析仪6. 波长计7. 量角器8. 计时器四、实验步骤1. 波长-频率关系法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。
- 利用波长计测量微波信号在波导中的波长。
- 根据公式 \( f = \frac{c}{\lambda} \) 计算微波频率。
2. 示波器测量法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。
- 将微波信号连接到示波器上。
- 观察示波器上的波形，测量信号周期。
- 根据公式 \( f = \frac{1}{T} \) 计算微波频率。
3. 频谱分析仪测量法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。
- 将微波信号连接到频谱分析仪上。
- 观察频谱分析仪上的频谱图，找到微波信号的频率峰。
- 读取频率值。
五、实验结果与分析1. 波长-频率关系法：测量得到微波信号的波长为 \( \lambda = 10 \) cm，根据公式 \( f = \frac{c}{\lambda} \)，计算得到微波频率为 \( f = 3 \times10^8 \) Hz。
电磁场与微波测量实验—实验三双缝干涉实验
五、实验结果及分析
（1）双缝干涉实验：
角度（º）
左侧干涉强度（ ）
右侧干涉强度（ ）
左右干涉强度平均值（ ）
0
85
85
85
1
84
83
83.5
2
80
80
80
3
78
76
77
4
68
63
65.5
5
60
41
50.5
6
30
27
28.5
7
18
10
14
8
12
3
7.5
9
4、转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
5、按信号源操作规程接通电源，调节衰减器使信号电平读数指示接近满度。
6、从衍射角00开始，在双缝的两侧使衍射角每改变10读取一次表头读数，并记录下来（注：由于衍射板横向尺寸小，所以当b取得较大时，为了避免接收喇叭直接收到发射喇叭的发射波或通过板的边缘过来的波，活动臂的转动角度应小些。）
37
34
35.5
22
32
32
32
23
30
27
28.5
24
23
19
21
25
17
12
14.5
26
2
4
3
27
2
1
1.5
28
2
0
1
29
4
0
2
30
8
2
5
由以上数据可知，实验测量得一级极大干涉角在20º附近，一级极小干涉角在28º附近。
微波测量专题实验报告
一、实验目的1. 理解微波测量的基本原理和方法。
2. 掌握微波测量仪器的基本操作。
3. 学习微波传输线、微波元件和微波系统的测量技术。
4. 分析实验数据，验证微波测量理论。
二、实验原理微波测量是指对微波频率、功率、相位、阻抗等参数的测量。
微波测量通常采用矢量网络分析仪（VNA）进行，VNA可以测量微波系统的S参数，通过S参数可以计算出微波系统的各种参数。
三、实验设备1. 矢量网络分析仪（VNA）2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波传输线5. 微波元件（如衰减器、定向耦合器、滤波器等）6. 微波测试平台四、实验内容1. 微波传输线测量- 测量目标：测量微波传输线的特性阻抗、衰减和反射系数。
- 实验步骤：1. 将微波传输线连接到VNA。
2. 调整信号源频率，使用VNA测量传输线的S11和S21参数。
3. 根据S参数计算传输线的特性阻抗、衰减和反射系数。
4. 分析实验数据，验证微波传输线理论。
2. 微波元件测量- 测量目标：测量微波元件的插入损耗、隔离度和方向性。
- 实验步骤：1. 将微波元件连接到VNA。
2. 调整信号源频率，使用VNA测量元件的S21、S12、S31和S41参数。
3. 根据S参数计算元件的插入损耗、隔离度和方向性。
4. 分析实验数据，验证微波元件理论。
3. 微波系统测量- 测量目标：测量微波系统的增益、带宽和线性度。
- 实验步骤：1. 将微波系统连接到VNA。
2. 调整信号源频率，使用VNA测量系统的S21参数。
3. 根据S参数计算系统的增益、带宽和线性度。
4. 分析实验数据，验证微波系统理论。
五、实验结果与分析1. 微波传输线测量结果- 实验测得微波传输线的特性阻抗为50Ω，与理论值相符。
- 实验测得微波传输线的衰减为0.1dB/m，与理论值相符。
- 实验测得微波传输线的反射系数为0.02，与理论值相符。
2. 微波元件测量结果- 实验测得微波衰减器的插入损耗为1dB，与理论值相符。
微波测量实验 实验三
实验三复反射系数（复阻抗)测量121180166 赵琛一、实验目的1、了解测量线的基本结构和调谐方法，掌握微波晶体检波律的校准方法2、了解驻波测量与阻抗测量的意义与相互关系，熟练掌握用测量线测量反射系数，即复阻抗的基本方法。
3、熟悉Smith阻抗圆图的应用4、了解阻抗调配器作用及阻抗调配方法二、实验原理参看序言1。
3有关部分,1。
5。
2谐振式波长计，讲义第四部分YM1124单频点信号发生器，YM3892/YM3892A选频放大器使用说明. 测试框图：三、实验要求与步骤1 在测量线后接短路片。
按仪器使用说明正确调试微波信号源，放大器等.在调试中，一般测量线的探针调节旋钮无需调动，将信号调至最大，并用波长计测出信号源工作频率f，由此计算导波长λg。
2 在测量线后接短路片，用交叉读数法测出各最小点位置Dmin，求导波长λg,并与上面计算得到λg做比较。
3 在测量线后接匹配负载，用直接法测出其驻波系数。
4 在测量线后接膜片+匹配负载,用直接法、二倍最小法、功率衰减法测量其驻波系数，并测出最小点位置，计算该负载的输入阻抗及输入导纳。
功率衰减器的刻度通过查表得到衰减量。
5 取下负载，测量线开口,测一下此时驻波系数ρ及Dmin，计算终端开口时的等效阻抗值。
6 在测量线后接短路片，测量晶体检波律。
四、实验数据与实验分析1 用频率计算λg。
波长计示数为8。
45，波长计型号为9507，查表可得,此时f=9.3735GHza=2.286cm,带入公式可求得，λg=44.7mm2 短路法测导波长λg最小读数法读数：(单位：mm)与计算得到λg对比：由数据可见,最小读数法测得的λg稍大于计算频率得到的λg，这个是符合预期的，因为这是由于测量线上开槽线的影响,使得在测量线中测得的导波长比不开槽的相同截面举行波导中的导波长要稍微长一点。
因此,测量线测得的波长稍高于波长计测得的波长。
3 用直接法测阻抗匹配时的驻波系数：分析：可以看出，由于此时阻抗匹配，ρ近似等于1。
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实验三复反射系数（复阻抗）测量
121180166 赵琛
一、实验目的
1、了解测量线的基本结构和调谐方法，掌握微波晶体检波律的校准方法
2、了解驻波测量与阻抗测量的意义与相互关系，熟练掌握用测量线测量
反射系数，即复阻抗的基本方法。
3、熟悉Smith阻抗圆图的应用
4、了解阻抗调配器作用及阻抗调配方法
二、实验原理
参看序言1.3有关部分，1.5.2谐振式波长计，讲义第四部分
YM1124单频点信号发生器，YM3892/YM3892A选频放大器使用说明
三、实验要求与步骤
1 在测量线后接短路片。
按仪器使用说明正确调试微波信号源，放大器
等。
在调试中，一般测量线的探针调节旋钮无需调动，将信号调至最大，并用波长计测出信号源工作频率f，由此计算导波长入g
2 在测量线后接短路片，用交叉读数法测出各最小点位置Dmi n, 求导波长入,并与上面计算得到入g故比较。
3 在测量线后接匹配负载，用直接法测出其驻波系数。
4 在测量线后接膜片+匹配负载，用直接法、二倍最小法、功率衰减法测量其驻波系数，并测出最小点位置，计算该负载的输入阻抗及输入导纳。
功率衰减器的刻度通过查表得到衰减量。
5 取下负载，测量线开口，测一下此时驻波系数p及Dmin,计算
终端开口时的等效阻抗值。
6 在测量线后接短路片，测量晶体检波律。
四、实验数据与实验分析
1用频率计算入。
波长计示数为8.45,波长计型号为9507,查表可得，此时
f=9.3735GHz
带入公式可求得，入g=44.7mm
2短路法测导波长入g
最小读数法读数：（单位：mm ）
=134.0
- 134.6 D. , = 134.30
11
zi
imin
D 2}= 111-7 o 22 = 112,0 111.85
与计算得到入g 寸比：由数据可见，最小读数法测得的 入g 肖大于计算 频率得到的 入，这个是符合预期的，因为这是由于测量线上开槽线 的影响，使得在测量线中测得的导波长比不开槽的相同截面举行波导 中的导波长要稍微长一点。
因此，测量线测得的波长稍高于波长计测 得的波长。
3用直接法测阻抗匹配时的驻波系数:
'985
°厂阪二山巧
'865
P
3= i'^
=L04
°
P1 + Pi + Pg
p = -------- ------- = 1.039
很小，驻波场最大值和最小值区别不大，且变化不尖锐，导致不易测
Ag = 2D = 2(D
=44.9
1000 旋=1043
分析：可以看出，由于此时阻抗匹配,
P 近似等于
1。
但是，由于P
准。
此外，直接法的测量还受到了检波晶体的噪声电平以及平方率检波准确性的影响。
此时我们测量时默认晶体检波律是2，但这个数据并不一定准确，在后面分析我们可以看出，这个数据其实很不准确，直接影响了测量准确度。
4,用直接法、二倍最小法、功率衰减法测量不匹配阻抗的驻波系数
以及输入阻抗、输入导纳、衰减量
驻波系数:
直接法：
紈)0 P叮苗4.04
2倍最小法：
D1= 129.8 = 132.8 VK - £)2- D1- 3
p = nW2= 4.88
sin—-
A几9 功率衰减法: 衰减器型号：02 示数口“ =200
衰减器刻度： 6.12 衰减："
衰减器刻度：9.26衰减:"1：-'
= = 17.3dB
173
P 1［：| ' 7.3
计算输入阻抗与输入导纳：
对于驻波系数p,根据后面对晶体检波律的分析，我们可以得出，由于对平方律的修正，取直接法和二倍最小法的修正后的平均，p应该为6.2。
以下使用这个数据进行计算。
对于膜片+匹配负载，
Dmin 1=132.3 Dmin2=130.2 Dmin=131.3(mm)
对于短路片，前面已经求得，“ =134.3
d “D T
尬师二Dmin- ?=-3(mm)
在精度要求不太高的时候，我们可以利用史密斯圆图求得阻抗。
史密斯圆图见下。
"；在Dmin左边，查图时按照顺时针旋转(朝向电源)，先找到等p圆，圆心为二圆图中心，找到最小点Zmin=1/p,顺
-^= 0.067rad = 3.84°
时针转过•。
以圆点为矢径，与等p圆的交点即
可得输入阻抗。
7
求得归一化阻抗=0.026+j0.45o
Y
归一化导纳=0.13-j2.22
The Complete Smith Chart E 賦k Magk Design
5计算终端开口时的驻波系数及等效阻抗
终端开口时：
6测量晶体检波律
Dmin=111.6
s 相对 相对
对其求平均值，’=1.51,即认为检波律应该是1.51。
分析：由数据可见，检波律误差与平方律有一定偏差，这个会导 致之前很多测量不够。
检波律随着环境温度、湿度、时间、振动而变 化，也即是说，检波律误差较大。
若将
K=1.51带入直接法和二倍最
小法，分别测得p =6.43和p =5.97则与功率衰减法测得的数据较为 接近，符合常规。
E
E 相对_ £ max
=sin
计算晶体检波律:
H)
若驻波系数很小时，为何要求 D1、D2不能太接近？
答：若驻波系数很小，最大值和最小值之间距离本来就很小，如果此 时仍然
D1D2距离很近远小于最大最小之间距离，则 D1D2距离会过 近，导致误差
会非常大。
六、思考题
1用测量线测微波阻抗应注意什么问题？为什么能用测等效参考面 阻抗的方
法确定待测阻抗？
答：阻抗测量设计相位测量，用测量线的方法测量微波阻抗，需要使 用交叉读数法测量导波长，从俄国人测出驻波系数
p,还需测量出从
被测微波元器件的输入端口向信号源方向到达第一个波节点之间的 距离。
但由于受到测量线结构限制， :號肚匕;m 1 ，难以直接测量，因此需要在探 针到达范围内选择等效截面，进而确定"心「。
由于传输线每隔 -阻抗相等，因此可以再测量线探针到达范围 内任选一个合适波节点，作为终端等效截面位置，从而测得待测阻抗。
2 能否从你的所测得数据求出膜片本身阻抗？能否考虑测膜片阻
抗其他方法？
答：第四步测量的时候相当于是膜片和匹配负载进行了串联， 已知波 导系数，并且知道了复反射系数情况下，可以求得膜片 +匹配阻抗合 成的阻抗，
五、 、卜 \
、
、八
再求得膜片阻抗。
3试比较实验中所用三种驻波系数测量方法。
答：直接法：应用条件是p<o6优点是测量相对简单，但是依赖于晶体检波律的准确度，如果平方律不准则误差很大。
应注意：1当p很
小（小于1.5）时，最大和最小示数区别很小，导致直接法误差很大，此时要多测几组求平均。
2应让电表指针偏转在满刻度50%以上，从而提高测量精度。
等指示度法：应用条件：p> 3-5;当p大于6的时候，驻波最大和最小电压相差很大，若驻波最小处电压有偏转，则最大处由于电压较大，会使晶体检波律偏离平方律，从而直接法测量时候会引入较大误差。
n
K n-cos 聲
p 二I ____ k
sin
测量公式为\
因此宽度W和波导长入的测量精度对于测量结果影响很大。
在测量最小点时，应使用交叉读数法来减小误差。
功率衰减法：任意驻波比均可应用6这种测量方法的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。
在测量中，由于要同时调节衰减器并保持放大器示数不变，因此受到了衰减器和测量电路两方面的误差，误差较大。
4测量线后不接负载（终端开口），p=吗？
答：此时p不会无穷大。
因为在实际情况中，或多或少会有一些能量反射回去，从而不会使得驻波系数无穷大。
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