微波技术实验

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微波的技术实验

微波的技术实验

微波技术实验微波技术是近代发展起来的一门尖端技术,以其高效、均匀、节能、环保等诸多优点受到普遍关注,在科学研究中也是一种重要的观测手段,并广泛应用于国防军事、科学研究、医疗卫生等领域。

随着社会向信息化、数字化的迈进,作为无线传输信息的主要手段,微波技术将发挥更为重要的作用。

本实验旨在通过观测微波的产生和传播的特性,使同学们了解微波的基本知识,掌握常用微波元器件的原理和使用方法,学习若干种微波测量方法,并理解微波通信的基本原理,为从事与微波有关的工作打下基础。

一、微波的性质微波是无线电波中波长最短的电磁波,其波长在1mm~1m范围,频率范围处于光波和广播电视所采用的无线电波之间,为300MHz~300GHz。

微波又分为分米波、厘米波和毫米波。

微波具有电磁波的一切特性,但因其波长的特殊性,微波在产生、传输、接收和应用等方面跟其他波段很不相同,具有下述几个独特的性质,主要表现在:(1)波长短。

其波长比地球上一般物体的几何尺寸小得多或在同一数量级上,具有直线传播的特性。

利用这个特点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,从而确定物体的方位和距离,广泛用于通信、雷达、导航等领域。

(2)频率高。

微波的频率很高,电磁振荡周期(10-9~10-12s)很短,与电子在电真空器件中的渡越时间相似。

因此,低频的电子器件在微波阶段都不能使用,而必须采用原理上完全不同的微波电子管、微波固体器件和量子器件来代替。

在不太大的相对带宽下可用带宽很宽,所以信息容量大。

此外,作为能量,可用于微波加热、微波武器等。

(3)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,能被很多的原子分子吸收或发射,成为研究物质结构的重要手段,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极为准确的分子钟与原子钟。

(4)似光性,微波介于一般无线电波与光波之间,它不仅具有无线电波的性质,还具有光波的性质,以光速直线传播,有反射、衍射、干涉等现象。

微波技术实验报告

微波技术实验报告

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。

微波技术基础实验报告

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。

北邮微波技术实验报告

北邮微波技术实验报告

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。

微波测量技术实验报告

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。

微波技术实验报告北邮

微波技术实验报告北邮

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。

实验十五微波的技术实验

实验十五微波的技术实验

实验十五 微波技术实验【实验目的】1.学习微波基础知识和掌握微波基本测量技术;2.学习用微波作为观测手段来研究物理现象的基本原理和实验方法。

即包含“学微波”和“用微波”两个方面。

本实验重点要求掌握体效应振荡器的使用方法,了解微波测试系统的组成及调试方法,学会微波频率、驻波比、波导波长、微波功率、微波衰减等的测量,通过实验了解微波的产生和微波的波导传输知识。

【实验原理】见微波基本知识部分,请同学进行仔细的阅读后再进行试验,进行本实验之前,必须阅读相关的资料初步了解和熟悉下列问题:1.微波测试系统应由那几部分组成?2.清楚了解各微波器件的作用及工作原理。

3.理解体效应振荡器的基本工作原理。

4.学会选频放大器的正确使用。

5.怎样调节体效应振荡器的振荡频率?6.理解用吸收式频率计测量微波频率的原理和方法。

7.理解晶体检波器的功用和使用方法。

8.理解可变衰减器的功用和使用方法。

9.了解驻波测量线的工作原理和使用方法。

(学生可自己设计检测方案)【实验用微波信号源】——体效应管振荡器(微波固态源)在微波实验系统中,用体效应砷化镓二极管作微波振荡器。

下面将对它进行介绍。

1.效体应管的工作特性在n 型GaAs 半导体材料上施加直流偏压b V 后,起初电流随电压线性增长,但是当所加偏压使材料内的平均电场超过每厘米3KV 以上某个阈值电场T E (与T E 对应的外加电压V T 称为阈值电压)时,电流发生微波振荡。

实验证明这种电流振荡是由于“高电场偶极子畴”在阴极附近周期性地形成,并被阳极吸收这一过程造成的。

图1 n 型GaAs 导带结构示意图n 型GaAs 的导带结构示意图如图1所示。

它有两个导电能谷:L 谷和U 谷。

它们的能量相差0.36eV 。

通常,在低电场下,导电的电子绝大部分在L 谷中,它们的平均速度L v E μ=,即随电场E 线性的增大;当电场大于某个阔值T E 后,L 谷中的电子获得足够的能量而向U 谷转移,以后随电场继续增加,这样转移的电子越来越多,电子的平均速度v E μ=将反向随电场的增加而减小。

微波实验报告

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

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

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。

射频微波实验报告

射频微波实验报告

一、实验目的1. 理解射频微波的基本原理和关键技术。

2. 掌握射频微波元件的特性参数测量方法。

3. 熟悉射频微波系统的搭建和调试技术。

4. 提高对射频微波电路设计和分析能力。

二、实验原理射频微波技术是现代通信、雷达、遥感等领域的重要技术。

本实验主要涉及以下原理:1. 射频微波传输线:了解射频微波传输线的种类、特性及其在射频微波系统中的应用。

2. 射频微波元件:掌握射频微波元件(如衰减器、隔离器、滤波器等)的工作原理和特性参数。

3. 射频微波系统:了解射频微波系统的组成、工作原理和调试方法。

三、实验内容1. 射频微波传输线测量:使用矢量网络分析仪测量微带传输线的特性参数(S参数)。

2. 射频微波元件测量:测量衰减器、隔离器和滤波器的特性参数(如插入损耗、隔离度、带宽等)。

3. 射频微波系统搭建:搭建一个简单的射频微波系统,并进行调试。

四、实验步骤1. 实验一:射频微波传输线测量(1)准备实验设备:矢量网络分析仪、微带传输线、测试夹具等。

(2)设置测试参数:起始频率、终止频率、步进频率等。

(3)连接设备:将矢量网络分析仪、微带传输线和测试夹具连接好。

(4)进行测试:启动矢量网络分析仪,进行S参数测量。

(5)分析结果:根据测量结果,分析微带传输线的特性参数。

2. 实验二:射频微波元件测量(1)准备实验设备:矢量网络分析仪、衰减器、隔离器、滤波器等。

(2)设置测试参数:起始频率、终止频率、步进频率等。

(3)连接设备:将矢量网络分析仪、射频微波元件连接好。

(4)进行测试:启动矢量网络分析仪,进行特性参数测量。

(5)分析结果:根据测量结果,分析射频微波元件的特性。

3. 实验三:射频微波系统搭建(1)设计系统方案:根据实验要求,设计射频微波系统方案。

(2)搭建系统:按照设计方案,搭建射频微波系统。

(3)调试系统:对系统进行调试,确保系统正常工作。

(4)测试系统:对系统进行测试,验证系统性能。

五、实验结果与分析1. 射频微波传输线测量结果:测量得到微带传输线的S参数,分析其特性参数。

微波技术实验报告

微波技术实验报告

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。

微波消融术实验报告(3篇)

微波消融术实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景微波消融术是一种新兴的微创治疗技术,通过微波产生的热量对组织进行局部消融,达到治疗目的。

该技术具有创伤小、恢复快、并发症少等优点,广泛应用于甲状腺、乳腺、肝脏、子宫等器官的肿瘤及良性病变的治疗。

本实验旨在探讨微波消融术在实验室条件下的应用效果,为临床应用提供参考。

二、实验目的1. 了解微波消融术的基本原理及操作方法。

2. 探讨微波消融术对实验动物组织的影响。

3. 评估微波消融术的消融效果及安全性。

三、实验材料1. 实验动物:雌性大鼠10只,体重200-250g。

2. 微波消融设备:微波消融仪、微波消融针、微波消融电极。

3. 试剂:生理盐水、碘伏、酒精、生理盐水纱布。

4. 仪器:显微镜、图像采集系统、电子天平。

四、实验方法1. 实验分组:将10只大鼠随机分为两组,每组5只。

实验组进行微波消融术治疗,对照组进行生理盐水注射。

2. 微波消融术操作:(1)麻醉:将大鼠进行全身麻醉,麻醉药物为2%戊巴比妥钠。

(2)手术:将大鼠固定于手术台上,常规消毒皮肤。

在显微镜下,将微波消融针插入大鼠肝脏肿瘤组织中心。

(3)消融:开启微波消融仪,设置微波功率为30W,消融时间为2分钟。

消融过程中,观察肿瘤组织的变化。

3. 观察指标:(1)肉眼观察:观察肿瘤组织的变化,记录消融范围及消融效果。

(2)显微镜观察:取消融组织进行病理切片,观察肿瘤细胞的变化。

(3)图像采集:利用图像采集系统,记录消融过程及消融效果。

4. 数据处理:对实验数据进行统计分析,比较实验组与对照组的差异。

五、实验结果1. 肉眼观察:实验组肿瘤组织出现明显消融范围,肿瘤组织颜色变深,质地变硬。

对照组肿瘤组织无明显变化。

2. 显微镜观察:实验组肿瘤细胞出现凝固性坏死,细胞核固缩,细胞膜破裂。

对照组肿瘤细胞无明显变化。

3. 图像采集:实验组消融效果明显,消融范围较大。

对照组消融效果不明显,消融范围较小。

六、实验结论1. 微波消融术对实验动物肝脏肿瘤组织具有明显的消融效果。

微波实验实验报告

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。

微波实验报告心得

微波实验报告心得

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。

微波技术试验

微波技术试验

微波的传输特性和基本测量1、微波基本知识微波及其特点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。

微波技术实验报告

微波技术实验报告

微波技术实验报告一、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。

二、实验设备及装置图网络分析仪AV362012RF带通滤波器三、实验内容1. 矢量网络分析仪操作实验2. 微带传输线测量实验四、实验步骤实验一:⏹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实验二:⏹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参数五、实验结果实验一:1.S11反射系数2. S11驻波比3. S11史密斯圆图4. S22反射系数5. S22驻波比6.S22反射系数7. S21最小和最大正向插入损耗8.多通道同时显示S21:S21对数幅度S21相位实验二:开路状态驻波比、反射系数、史密斯圆图短路状态驻波比、反射系数、史密斯圆图负载匹配状态驻波比、反射系数、史密斯圆图六、数据处理终端开路:ZL=无穷大,传输线长度为波长/4,根据,得到Z=0,根据反射系数=,得到反射系数为-1,根据驻波比=,得到驻波比为无穷大终端短路:ZL=0,传输线长度为波长/4,根据,得到Z=无穷大,根据反射系数=,得到反射系数为1,根据驻波比=,得到驻波比为无穷大终端匹配:ZL=50Ω,传输线长度为波长/4,根据,得到Z=50Ω,根据反射系数=,得到反射系数为0,根据驻波比=,得到驻波比为1七、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?端口一接地,端口二接信号源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?根据阻抗变换原理,,,当负载开路时,输入阻抗为短路,负载短路时,输入阻抗为开路。

微波技术实验报告

微波技术实验报告

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。

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告引言:微波技术是一门应用广泛的技术,涉及到通信、雷达、无线电等多个领域。

天线作为微波技术中的重要组成部分,对于信号的发射和接收起着至关重要的作用。

本实验旨在通过对微波技术和天线的实验研究,探索其原理和应用。

一、微波技术的基本原理微波技术是指在射频范围内工作的电磁波技术,其频率范围一般为300MHz至300GHz。

微波技术的基本原理是利用微波信号的特性进行信息的传输和处理。

微波信号具有高频率、高速度和较小的传播损耗等特点,因此在通信和雷达等领域得到广泛应用。

二、微波技术的实验装置本实验使用了微波发生器、微波信号源、微波功率计等实验装置。

微波发生器用于产生微波信号,微波信号源用于提供稳定的微波信号,微波功率计用于测量微波信号的功率。

这些实验装置是进行微波技术实验的基础设备。

三、微波技术的实验内容1. 微波信号的产生和调制实验在实验中,我们使用微波发生器产生微波信号,并通过调制器对信号进行调制。

通过改变调制器的参数,可以实现不同调制方式的微波信号产生。

2. 微波信号的传输和接收实验在实验中,我们使用微波信号源产生微波信号,并通过传输线将信号传输到接收端。

通过改变传输线的长度和材料等参数,可以观察到微波信号的传输特性。

3. 微波信号的功率测量实验在实验中,我们使用微波功率计对微波信号的功率进行测量。

通过改变微波发生器的输出功率和微波信号源的衰减器等参数,可以观察到微波信号的功率变化规律。

四、天线的基本原理天线是将电磁波信号转换为电流或电压信号的装置,具有发射和接收信号的功能。

天线的基本原理是利用电磁波与导体之间的相互作用,将电磁波的能量转换为电流或电压信号。

五、天线的实验装置本实验使用了天线、信号发生器、示波器等实验装置。

信号发生器用于产生信号,天线用于发射和接收信号,示波器用于观察信号的波形和频谱。

六、天线的实验内容1. 天线的辐射特性实验在实验中,我们使用天线发射信号,并通过示波器观察信号的波形和频谱。

微波的测量实验报告

微波的测量实验报告

微波的测量实验报告微波的测量实验报告引言:微波技术是一门应用广泛的电磁波技术,它在通信、雷达、医疗等领域发挥着重要作用。

本实验旨在通过测量微波信号的传输特性和功率传输特性,探索微波的性质和应用。

实验一:微波信号的传输特性在实验一中,我们使用了一台微波信号发生器、一根微波传输线和一台微波功率计。

首先,我们将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端,然后将微波传输线的输出端连接到微波功率计。

接下来,我们调节微波信号发生器的频率,并通过微波功率计测量微波信号的功率。

实验结果表明,微波信号的传输特性与频率密切相关。

当微波信号的频率增加时,传输线上的功率损耗也会增加。

这是因为微波信号在传输过程中会受到传输线的阻抗匹配、衰减和反射等因素的影响。

因此,在实际应用中,我们需要根据传输线的特性和工作频率来选择合适的传输线,以确保信号传输的稳定和可靠。

实验二:微波功率传输特性在实验二中,我们使用了一台微波信号发生器、一根微波传输线、一台微波功率计和一个负载。

首先,我们将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端,然后将微波传输线的输出端连接到负载。

接下来,我们调节微波信号发生器的功率,并通过微波功率计测量微波信号在传输线和负载上的功率。

实验结果表明,微波功率的传输特性与功率和负载的阻抗匹配程度密切相关。

当功率和负载的阻抗匹配较好时,微波功率能够有效地传输到负载上,并且功率损耗较小。

然而,当功率和负载的阻抗不匹配时,微波功率会发生反射和衰减,导致功率损耗增加。

因此,在微波电路设计中,我们需要注意功率和负载的阻抗匹配问题,以提高功率传输效率。

实验三:微波的应用微波技术在通信、雷达、医疗等领域有着广泛的应用。

在通信领域,微波信号可以传输大量的数据,并且具有较高的传输速率和稳定性。

在雷达领域,微波信号可以用于探测和测量目标物体的距离、速度和方位。

在医疗领域,微波信号可以用于医学成像和治疗,如MRI和微波消融术等。

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实验一衰减器1、实验设置的意义在射频和微波传输系统中,通常需要控制功率电平,改善动态范围,衰减器有时作为一个去耦元件减小后级对前级的影响,也可以作为比较功率电平相对标准。

从射频和微波网络观点来看,衰减器是一个二端口有耗微波网络,它属于通过型微波元件。

2、实验目的1、学会用频谱分析仪测量功率衰减器的各项参数2、了解衰减器结构特点,设计方法。

3、实验原理功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件,它是一个双端口网络结构,其技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波损耗。

衰减量:如图7-1所示,其信号输入端(Port-1)的功率为P1,而其输出端(Port-2)的功率为P2。

若P1、P2以分贝毫瓦(dBm)来表示,且衰减器之功率衰减量为AdB,则两端功率间的关系,可写成:P2(dBm) = P1(dBm) – AdB 亦即)(P)(P10logAdB12mWmW的承受功率超过这个极限,衰减器就会烧毁。

回波损耗:回波损耗就是衰减器的驻波比。

集中参数衰减器是利用电阻构成T型或π形网络来实现的,其设计方法说明如下:(一)[固定型](Fixed Attenuator)此型电路仅利用电阻来设计。

按结构可分成[T形] 及[π形], 如图7-2(a)(b)所示。

根据电路两端使用的阻抗不同,可分为[同阻抗式]、[异阻抗式]。

A. [同阻抗式](a )[T 形同阻抗式](Z 1=Z 2=Z 0)1121121010+-⋅==-⋅==αααααZo Rs Rs Zo Rp A(b )[π形同阻抗式] 1121211010-+⋅==⋅-==αααααZo Rp Rp Zo Rs AB.[异阻抗式](Z1≠Z2)(a )[T 形异阻抗式](b )[π形异阻抗式]Rp Z Rs Rp Z Rs Z Z Rp A --+⋅=--+⋅=-⋅⋅⋅==1122111112121010ααααααα1110111************)1(10--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⋅=⋅⋅⋅-==Rs Z Rp Rs Z Rp Z Z Rs A ααααααα4、实验设备AT6030D频谱分析仪 1台衰减器模块 1个5、实验内容测量衰减器的衰减量6、实验步骤6.1、调节AT6030D频谱仪的中心频率fc=1500HMz,SPAN为3000MHz,先将频谱仪的输出端和输入端用电缆连接进行校准,测得参考电平P1。

图76.2、将衰减器模块按图7连接,将衰减器接入,测得接入电平P2,则衰减量A=P1-P2。

实验二定向耦合器1、实验设置的意义在射频和微波传输系统中, 通常需要准确测试某一功率值, 或者将某一输入功率按一定比例分配到各分支电路中去。

例如功率量值传递系统、相控阵雷达发射机功率分配、多路中继通信机中本振源功率分配等。

定向耦合器由于本身插损耗小、频段宽、能承受较大的输入功率、可根据需要扩展量程、使用方便灵活、成本低等优点, 而广泛应用于射频和微波传输系统中。

由于定向耦合器是射频和微波系统中应用最广泛的元件,更是近代扫频反射计的核心部件,因此,熟悉定向耦合器的特性,掌握其测量方法很重要射频和微波技术实验的基本教学要求是了解射频和微波的传输特性,掌握射频和微波功率、频率、波导波长、驻波比及衰减、相位等的测量方法,了解射频和微波技术的简单应用。

定向耦合器本身的特性参量定义简单,被测量均为基本测量量,测量理论与方法简单且容易接受;仪器使用方法简单,不必经过调谐等繁琐过程,有助于学生把精力放在对射频和微波实质的理解和射频和微波技术的应用上。

开设以定向耦合器为主线的实验十分必要,有助于引导学生初步领会技术开发的思路,也有利于提高学生思维的开阔性和系统性,培养创新意识和开拓精神。

2、实验目的2.1、掌握定向耦合的原理及基本方法。

2.2、学会用频谱分析仪器测量定向耦合器的参数。

3、实验原理定向耦合器是一种有方向性的无源射频和微波功率分配器件,其构成通常有波导、同轴线、带状线及微带等几种类型,其种类通常有单定向耦合器和双定向耦合器之分。

本实验涉及的是单定向耦合器。

定向耦合器包含主线和副线两部分,在主线中传输的射频和微波功率经过小孔或间隙等耦合机制,将一部分功率耦合到副线中去,由于波的干涉和叠加,使功率仅沿副线中的一个方向(称“正方向”)传输,而在另一方向(称“反方向”)几乎没有(或极少)功率传输。

理想的定向耦合器一般为互易无损四口网络,如图4-1所示。

主线1,2和副线3,4通过耦合机构彼此耦合。

图4-1 定向耦合器网络定向耦合器的特性参量主要是①耦合度,②方向性,②输入驻波比,④带宽范围,在这里我们主要说明的是定向耦合器的耦合度和方向性。

耦合度及其测量:定向耦合器的耦合度是指输入信号耦合到副臂端的程度,即输入至主线的功率与副线中正向传输的功率之比,也称过渡衰减。

耦合度C 用当主臂终端接无反射匹配负载时, 入射信号与输出信号(副臂) 之比取对数之值表示:式中P1、U1分别为主线输入端的功率及电压;P3、U3分别为副线正方向传输的功率及电压。

方向性及其测量:方向性是指从匹配负载端往输出端漏出信号的程度, 也就是副线中正方向传输的功率与反方向传输的功率之比或正向耦合度与反向耦合度的对数之差。

一般来讲, 方向性越大越好, 方向性越大,表明其隔离性越好。

常用的定向耦合器, 方向性均在15 dB 以上。

定向耦合器的方向性D 以正向耦合度与反向耦合度的对数之差表示:334410log ()20log ()P U D dB dB P U ==式中3P、3U 分别为耦合至副线正方向传输的功率及电压,4P 、4U 分别为耦合至副线反方向传输的功率及电压。

有时,反映定向程度的指标也用隔离度来表示。

隔离度表示输入至主线的功率与副线反方向传输的功率之比的对数,即)(log 20)(log 104141dB U U dB P P I == 根据以上定义可知:C I P P P P P P D -=-==314143log 10log 10log 10 故定向耦合器的方向性等于隔离度与耦合度之差。

定向耦合器还有一些技术指标:定向耦合器的插损一般都较小, 所以对测试结果的影响很小可以忽略不计。

定向耦合器的驻波系数一般不大, 能承受的功率一般都较大, 这是一般类似器件难以达到的。

4、实验设备AT6030D 频谱分析仪 1个定向耦合器 1个50Ω的终端负载 1个5、实验内容测量定向耦合器的方向性、隔离度、耦合度6、实验方法和步骤6.1、调节AT6030D 频谱仪的中心频率fc=1500HMz ,SPAN 为3000MHz ,将AT6030D 频谱仪的输出端和输入端用电缆连接进行校准。

6.2、将定向耦合器模块按图4连接,观察AT6030D频谱仪的频谱,测量插入损耗L。

6.3、将定向耦合器模块2端口与3端口对换连接,即2端口接频谱仪的输入端,3端口接终端,即可测量定向耦合器的耦合度C。

6.4、将定向耦合器模块3端口与4端口对换连接,即4端口接频谱仪的输入端,3端口接终端,即可测量定向耦合器的隔离度I,其方向性D=I-C。

实验三功率分配器1、实验设置的意义在射频/微波电路中,为了将功率按一定的比例分成二路或多路,需要使用功率分配器;功率分配器反过来使用就是功率合成器,在近代射频/微波大功率放大器中广泛地使用功率分配器,而且通常成对使用。

功率分配器的技术指标有:频率范围,承受功率,插入损耗、分配比、隔离度和端口输入驻波比。

2、实验目的2.1 了解功率分配器的结构原理,频率特性2.2 掌握功率分配器参数测试原理2.3 学会使用频谱仪完成功率分配器的测试3、实验原理在射频/微波电路中为了将功率一定比例分成两路或多路,需要使用功率分配器,功率分配器反过来使用就是功率合成器。

功率分配器是一个多端口网络结构。

其技术指标包括工作频带承受功率分配比、插入损耗、隔离度、VSWR等。

如图8-1所示为三端口网络结构,其信号输入端(Port-1)的功率为P1,而其他两个输出端(Port-2及Port-3)的功率分别为P2及P3。

理论上,由能量守恒定律可知P1=P2+P3。

若P2=P3并以毫瓦分贝(dBm)来表示三端功率间的关系,则可写成:P 2(dBm) = P3(dBm) = Pin(dBm) – 3dB4、实验设备AT6030D频谱分析仪 1台功率分配器模块 1个50Ω负载1个5、实验内容5.1、测量功率分配器隔离度5.2、测量功率分配器两输出配比5.3、测量插入损耗和有效带宽△F6、实验步骤6.1、先将AT6030D频谱仪输出端和输入端用电缆相接,校准并测得参考电平P1。

6.2、将功率分配器模块按下图8连接,AT6030D频谱仪输出端和功率分配器1端口相接,功率分配器2端口与AT6030D频谱仪输入端相连接,功率分配器3端口接终端载,测得接入电平P2。

因为此为两等分功率分配器,分配损耗的理想值是3dB,所以插入损耗L= P2-3。

6.3、将功率分配器模块2端口与3端口对换连接,测得接入电平P3,插入损耗L= P3-3,P2=P3。

6.4、将AT6030D频谱仪输出端和功率分配器2端口相接,功率分配器3端口与AT6030D频谱仪输入端相连接,功率分配器1端口接终端载,测得接入电平P4,其隔离度I=P1-P4。

6.5、将AT6030D频谱仪输出端和功率分配器3端口相接,功率分配器2端口与AT6030D频谱仪输入端相连接,功率分配器1端口接终端载,测得接入电平P5,其隔离度I=P1-P5,有效带宽△F为隔离度I≥8dB时的功率分配器工作带宽。

图8实验四滤波器(LPF、HPF、BPF、BSF)1、实验设置的意义广义而言,凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。

狭义而言,射频滤波器是用来分离不同频率RF信号的一种器件。

它的主要作用是抑制不需要的信号,使其不能通过滤波器,而只让需要的信号通过。

实际上很多射频元件都具有一定的频率响应特性,都可以用滤波器的理论进行分析。

因为集中参数滤波器的理论比较成熟,所以,尽管射频滤波器在很多方面有它自己的特点,但在一定频率范围内,在分析射频滤波器的特性时,仍可以采用与它相近的集中参数的等效电路来进行分析。

这样,对绝大多数的射频滤波器,就可以采用集中参数滤波器的设计原理和分析方法。

利用频谱分析仪测试时,可以不用考虑滤波器的内部结构,而将它看作一个二端口网络来测试它的各个性能。

显然这种方法不但特别方便、准确,而且也能用于其它具有一定的频率响应特性的射频元件和网络。

通过这种具有普遍性的实验方法的学习和实践,可把书本的理论知识与工程实际相结合,加深对理论知识的理解,对培养实践动手能力、观察发现问题和解决问题的能力以及培养学生工程研究能力具有一定的现实意义。

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