微波技术基础实验一

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北理工5系微波技术基础实验报告

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。

微波实验-123

第一部分微波技术与天线实验实验一微波功率与频率的测量一、实验目的1．了解微波测量系统的组成、测试仪器的工作原理及测试方法。

2．学会用波长计谐振吸收法测频率，掌握吸收式波长计测取频率值的原理和方法。

3．学会用微瓦功率计测功率。

二、实验要求1．充分作好实验前的预习和准备工作，写出预习报告。

2．实验应严格按照仪器使用说明、测量方法和实验步骤进行操作。

三、预习报告要求1．画出实验仪器和器件连接框图。

2．简述实验目的、实验原理和方法。

3．写出实验步骤，画出数据表格。

四、实验注意事项1．开机前必须将信号源的衰减器置于较大衰减量，否则易烧坏器件。

（注意：面板标注“功率”，则向左旋，衰减增大；面板标注“衰减”，则向右旋，衰减增大。

）2．拆接器件时，将信号源工作方式置“外调制”，不要随意关电源。

3．连接器件时，注意波导口方向。

五、实验原理微波信号发生器是由高频部分、调制部分、功率指示器部分、频率显示及衰减显示部分组成。

高频部分是由体效应振荡器、截止式衰减器二个单元组成。

体效应振荡器采用砷化镓体效应二极管作为振荡管，在外加直流偏压的瞬时，所产生的尖峰脉冲电流能量，被不断用来激发谐振腔。

当高频电源送来高频电压加到体效应管上，在谐振腔产生相应射频电压，腔体的输出耦合孔直接耦合输出，经过环流器送到调制器与脉冲形成电路进行调制，从而完成对微波信号的脉冲调幅，工作状态选择电路控制输出状态。

当工作状态选择按键置“等幅”时，信号源输出微波信号，输出功率可直接用微瓦功率计测得，输出信号频率可用外接的波长计测得，也可校对信号源频率显示是否准确。

当工作状态选择按键置“方波”或“脉冲”时，则输出微波调幅信号。

仪器采用PIN调制器来实现微波信号的脉冲幅度调制，整个调制部分是由一套脉冲形成电路及一个PIN调制器构成，由脉冲形成电路产生一系列的脉冲信号，驱动PIN 调制器，从而完成对微波信号的脉冲调制。

图1－1 简单的微波测量系统框图六、实验系统简介一般常用的微波测量系统如图1－1所示。

微波实验一

中南大学微波一实验报告学院学生姓名专业班级学生学号2015年6月8日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。

1235467到测量放大器1.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.波导图1-1 波导测量线结构原理图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。

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。

微波技术基础实验一

微波技术基础实验一本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March华中科技大学《微波技术基础》实验报告实验名称：矢量网络分析仪的使用及传输线的测量院（系）：电子信息与通信学院专业班级：姓名：学号：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AV36580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二、实验内容1. 矢量网络分析仪操作实验初步运用矢量网络分析仪AV36580，熟悉各按键功能和使用方法以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪AV36580测量微波电路的S 参数。

2. 微带传输线测量实验使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。

测量1/4波长传输线在不同负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。

观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。

三、系统简图四、步骤简述实验一：矢量网络分析仪操作实验步骤一按【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频率范围：按【起始】【600】【M/μ】：设置起始频率600 MHz。

按【终止】【1800】【M/μ】：设置终止频率1800 MHz。

设置源功率：按鼠标点击菜单栏的激励，在下拉菜单功率，设置矢网合成源的功率大小，单位是dBm。

将功率电平设置为-10dBm。

步骤三连接待测件测量S参数①按照装置图连接待测器件；②测量待测器件的S参数：按【测量】选择正向传输测量S21。

按【光标】调出可移动光标，光标位置的读数位于屏幕右上角。

按【格式】[相位]：测量待测器件插入相位响应，即S21的相位。

按【格式】[对数幅度]：选择对数dB形式测量S21的幅值。

按【搜索】［最小值］：测量待测器件的正向插入损耗，读出此时光标的读数，为待测器件的最小正向插入损耗。

实验一、微波测量基础知识实验报告

实验一、微波测量基础知识班级：核32 姓名：杨新宇学号：2013011806 同组成员：杨宗谕一、实验目的（1）了解和掌握信号发生器使用及校准。

（2）了解微波测量系统的基本组成和工作原理。

（3）掌握常用微波测量系统各器件的调整和使用方法。

（4）频率计（波长表）校准。

（5）了解和掌握测量线使用方法二、实验原理及系统组成1、微波信号源图1是微波信号源的基本框图。

通常由微波信号源、微波测量装置和指示器三部分组成。

它负责提供一定频率和功率的微波信号。

同低频信号源一样，其信号可以是连续波也可以是调制波，工作方式有点频、扫频两种状态工作。

微波信号源被广泛应用的类型主要有以下两种：（1）标准信号发生器标准信号发生器其输出信号的频率、功率和调制系数可在一定范围内调节（有时调制系数可以固定不变），并能准确读数且屏蔽良好。

它能做到输出微波信号准确已知，并能精细调节，特别是能将信号功率连续衰减到毫瓦、微瓦级电平，根据不同用途可具有不同的调制方式。

（2）扫频信号发生器扫频信号发生器是能产生扫频信号的微波信号源，它能从所需频率范围的一端连续地“扫变”到另一端，所以能直接得到各个频率上的测量结果，在示波器或者记录仪上立即显示出所需要的频率特性曲线。

本实验采用的微波源是YM1123 标准信号发生器，工作在等幅模式下。

2、微波测量装置微波测量装置如图2 所示。

主要包括驻波测量线、调配元件、待测元件和辅助元件（如短路器、衰减器、匹配负载、移相器等）。

3、指示器部分指示器是用于显示测量信号特性的仪表，如直流电流表、测量放大器、功率计、示波器、数字频率计、频率计（波长表）等。

4、元件基本原理及作用信号源：本次实验采用YM1123标准信号发生器作为信号源，测量时工作在等幅模式，非测量时工作在其他模式，具体原理见本节第一部分。

数字频率计：由于信号源显示的频率不准，所以要用一个数字频率计来进行频率校准。

后面的频率值均为数字频率计的示数。

同轴波导转换：将同轴线和后面的矩形波导连接起来，将同轴线中的TEM波转变成要测量的微波信号。

微波技术实验报告

微波技术实验报告姓名：***学院：电光学院班级：09042102学号：**********二0一二年六月实验一传输线的工作状态及驻波比测量1．实验目的了解无耗传输线（矩形波导）在终端接不同负载时的工作状态。

2．实验内容a)测量传输线终端接不同负载时传输线中的电场幅度沿传播方向的分布，判定传输线的工作状态b)求出波导波长和驻波比3．实验原理a)所使用的实验仪器及元器件信号源同轴-波导变换铁氧体隔离器频率计衰减器波导测量线选频放大器负载（短路负载，开路负载，匹配负载和任意负载）b) 原理传输线的工作状态（电场幅度分布）在无耗传输线的终端连接不同的负载时，传输线将呈现不同的工作状态。

当终端接与传输线特性阻抗相等的匹配负载时，只有入射波，没有反射波，传输线工作在行波状态。

行波状态下传输线上的电压（电流）幅度沿传输方向的分布如图1所示。

图1 传输线行波状态电压（电流）幅度沿传播方向的分布当终端接与短路，开路或纯电抗负载时，终端将发生全反射，传输线工作在纯驻波状态。

纯驻波状态下传输线上的电压（电流）幅度沿传输方向的分布如图2所示（以终端短路为例）。

I 0I 0Z 0||U||I/4λ/2λ3/4λλ5/4λ3/2λ图2 传输线纯驻波状态（终端短路）电压（电流）幅度沿传播方向的z VI分布测量传输线的工作状态（电场分布）是采用测量线技术。

测量线的主体是一段在波导宽边中间开槽的矩形波导，有一根探针通过波导的槽缝伸进波导内，并可以沿传输线移动。

当探针位于某一个位置时，与所在位置的电场发生耦合，在探针上产生感应电动势，由检波二极管转换为检波电流，并通过选频放大器指示出来。

当探针沿波导移动时，放大器读数就间接地反映了波导内电场大小的分布。

将探针位置D 与检波电流I 的测量值绘制成曲线，即为传输线上的电场幅度分布曲线，由此也就知道了传输线的工作状态。

两个相邻波节点的间距等于2gλ，因此有测出的波节点的位置可以求得矩形波导的波导波长λg 。

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。

微波技术基础实验报告

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。

微波技术实验报告

微波技术实验报告 Prepared on 22 November 2020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。

微波技术基础实验指导书讲解

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。

实验7-1 微波基础实验

实验7-1 微波基础实验
一、实验背景
• 微波是指波长较短的电磁波，其频率大约在108Hz~10^11Hz，相应的波长为数米到毫米长度范围。 • 微波波段介于普通无线电波和光波之间，有所谓似光特性。 • 在微波波段，器件的选择：导线波导管；LC振荡回路空腔谐振器 • • • （一）微波元件波导管微波信号源微波谐振腔隔离器衰减器频率计晶体检波器和测量放大器驻波测量线环形器滑动单螺钉调配器
波导管
x j z H H cos e 0 z a H j k H sin x e j z 0 2 x k a a c x j z E j H sin e y 0 2 kc a a Ex Ez H y 0
式16
参数：自由空间波长、截止波长、波导波长、相移常数、反射系数、驻波系数等特征参量来描述电磁波在波导中的传输特征
p vp (
2
1 2 f
)2 ( 2
式14 2 1 (

c
)2

2 ) k 1 ( )2 c c
式15
微波信号源
微波谐振腔
• 封闭的金属导体空腔（储能、选频） • 通过式谐振腔 • 反射式谐振腔
实验仪器
三、实验内容
• 波导波长的测量 • 晶体检波律的测定 • 驻波比的测量 • 微波功率的测量 • 介质特性的测量
波导波长的测量
晶体检波律的测定
测量驻波比
微波功率的测量
介质特性测量
四、参考文献
• 高立模，近代物理实验教材，南开大学出版社
• 体效应微波信号源（负阻振荡器）
• 体效应管（负阻器件，当两级上有足够高的直流电压时，会发生微波振荡现象）+谐振腔（提供必要阻抗，调谐振荡，构成振荡回路）+阻抗变换器组（将负载阻抗变换到适当值，与体效应管阻抗匹配，使谐振腔产生射频谐振电压） • 总电压振荡频率为 • 改变谐振腔的几何尺寸可以改变谐振腔固有谐振频率

微波技术基础实验指导书

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

T型同阻式计算公式：
＝10130 1 2
R3
Z0
2 1
50* 2 1

2
1 1
141.4
2
R2 R1 Z0
1 50*
1
1 1 2
微波实验所需软件的简介
1)电路设计所需要的软件 (microwave office、ADS 、ansoft Designer)
2)ADS基本功能的简介 (包括：S参数仿真、smith圆图工具、Linecalc工具)
实验一、传输线理论
一、实验目的
• 1、了解基本传输线、微带线的特性。 • 2、利用实验模组实际测量以了解微带电路设计
CA-1、 CA-2 ( 粉红色)
三、理论分析（见书上）
(1)集总元件实现的L型匹配网络 (2)分布参数实现的L型匹配网络 (3)双枝节线匹配四、软件的使用 (1)打开软件的Smith圆图工具 (2)确定工作频率、负载的归一化阻抗值 (3)利用L－C网络实现匹配 (4)同一个负载阻抗值采用分布参数实现匹配 (5)对匹配网络进行S参数仿真
微波技术实验
重庆大学通信工程学院
前言
• 本实验主要针对高等院校的微波技术课程教学而编写，内容涉及现行微波技术课程教学中的各个实验环节，对微波技术实验提出恰当的指导，使学生能通过实验对微波技术课程有更深层次的理解。
• 实验内容涵盖微波技术各种无源与有源器件实验以及小型微波系统实验，在重庆大学进行了一年的实验性教学，效果良好。本实验指导书是以微波技术理论为基础，微波软硬件为工具编写的，并进行了内容扩展，具有通用性。
2 功率衰减器模组 3 MICROWAVE软件
一套 RF2KM3-1A (mod-3A,mod-3B)

北邮微波测量实验报告

北京邮电大学微波技术基础实验实验名称：《微波射频测量技术基础》课程实验姓名：刘梦颉班级：2011211203学号：2011210960班内序号：11日期：2012年12月20日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、实验过程（一）常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。

1、微波测试系统微波测试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（二厘米波段以下）；波导系统（常用矩形波导）损耗低、功率容量大，一般用在较高频段（厘米波段直至毫米波段）。

微波测试系统通常由三部分组成，如下图所示：（1）等效电源部分（即发送端）这部分包括微波信号源，隔离器，功率、频率监视单元。

信号源是微波测试系统的心脏。

测量技术要求具有足够功率电平和一定频率的微波信号，同时要求一定的功率和频率稳定度。

功率和频率监视单元是由定向耦合器取出一小部分微波能量，经过检测指示来观察源的稳定情况，以便及时调整。

为了减小负载对信号源的影响，电路中采用了隔离器。

（2）测量装置部分（即测量电路）包括测量线、调配元件、待测元件、辅助器件（如短路器、匹配负载等），以及电磁能量检测器（如晶体检波架、功率计探头等）。

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。

微波技术基础实验报告材料

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AV365380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AV36580，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AV36580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AV36580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AV36580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。

微波技术实验

实验一短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量一、实验目的1、通过对短路线、开路线的S 参量S 11的测量，了解传输线开路、短路的特性。

2、通过对匹配负载的S 参量S 11及S 21的测量，了解微带线的特性。

二、实验原理S 参量网络参量有多种，如阻抗参量[Z]，导纳参量[Y]，散射参量[S]等。

微波频段通常采用[S]参量，因为它不仅容易测量，而且通过计算可以转换成其他参量，例如[Y]、[Z]，电压驻波比及反射损耗等。

一个二端口微波元件用二端口网络来表示，如图1-1所示。

图中，a 1,a 2分别为网络端口“１”和端口“２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2分别为端口“１”和端口“2”向外的反射波。

对于线性网络，可用线性代数方程表示。

b 1=S 11a 1+S 12a 2 (1-1)b 2=S 21a 1+S 22a 2写成矩阵形式：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡a a S S S S b b 212212211121 (1-2)式中S 11，S 12，S 21，S 22组成[S]参量，它们的物理意义分别为S 11=11a b 02=a “2”端口外接匹配负载时，“1”端口的反射系数S 21=12a b 02=a “2”端口外接匹配负载时，“1”端口至“2”端口的传输系数S 12=21a b 01=a “1”端口外接匹配负载时，“2”端口至“1”端口的传输系数S 22=22a b 01=a “2”端口外接匹配负载时，“1”端口的反射系数对于多端口网络，[S]参量可按上述方法同样定义，对于互易二端口网络，S12=S21,则仅有三个独立参量。

三、实验仪器及装置图1模组编号：RF2KM1-1A (OPTN/SHORT/THRU CAL KIT)2模组内容：代号名称说明适用频率范围主要特性MOD-1A OPEN 开路传输线50-500MHz Ruturn Loss≥-1db MOD-1B SHORT 短路传输线50-500MHz Ruturn Loss≥-1db MOD-1C THRU 50Ω微带线50-500MHz Ruturn Loss≥-15dbIntretion Loss≥-0.5db4 PC机一台，BNC连接线若干四、实验结果（一）开路线（MOD-1A）的S11测量（二）短路线（MOD-1B）的S11测量（三）匹配负载（MOD-1C）的S11及S22的测量注：在测试过程中，DOD-1A,MOD-1B 的S 11范围为0±5db ，MOD-1C 的S 11≤-8db ，S 21=0±2db实验二定向耦合器特性的测量一、实验目的1、通过对MOD-5A ：叉路型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解叉路型定向耦合器的特性。

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。

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。

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。

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。

电磁场与微波实验指导书(实验一)

实验一微波基础计算器与MWO 软件熟悉一、实验目的1. 掌握传输线（长线）基本理论；2. 熟练掌握Smith 圆图的工作原理；3. 熟练使用微波技术基础计算器计算单枝节线匹配。

4. 熟悉MWO 软件界面和基本操作。

二、实验原理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（传输线）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。

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：()()()1()()()[]ββββ+--+-+--+-=+=+=+=-j z j zj z j z V z V z V z V e V e I z I z I z V e V e Z 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和最小距离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=+ max min min min 11(0)442g ggl V V l l ρλλλθπ+Γ==-Γ=+≤≤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。

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。