微波实验报告
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
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。
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。
北邮实验报告微波
北邮实验报告微波引言微波是一种电磁波,其波长介于红外线和无线电波之间,频率范围在0.3GHz到300GHz之间。
在通信、雷达、烹饪和科学研究等领域中都有广泛的应用。
在本次北邮实验中,我们将对微波进行详细的实验研究,包括微波的产生、传播和接收等方面。
实验目的本次实验的目的是通过实际操作,深入了解微波的特性和应用,掌握微波的基本原理和实验技巧。
实验步骤1. 微波的产生在实验室中,我们使用了一台微波产生器作为实验的起点。
首先,将微波产生器连接到电源上,调节频率和功率到所需的数值。
然后,将微波产生器的输出端连接到实验室的微波传输线上。
2. 微波的传播在传输线的一端,将一根微波天线连接到传输线上。
通过在传输线上调整微波的传播路径、角度和长度,我们可以实现微波的传输和转换。
在传播过程中,我们还观察了微波的反射和折射现象。
3. 微波的接收在传播线的另一端,将一个微波接收器连接到传输线上,以接收并测量传输线上的微波信号。
在接收过程中,我们还研究了微波信号的幅度、频率和相位等特性。
4. 微波的应用在实验的最后阶段,我们探索了微波在通信和雷达系统中的应用。
通过调整频率和功率,我们成功地传输了一个数字信号,并利用雷达系统测量了一个静止目标的距离和速度。
实验结果通过本次实验,我们获得了如下的实验结果:1. 微波产生器的频率和功率对微波的传播和接收都具有重要影响。
调节频率和功率可以改变微波信号的强度和特性。
2. 微波在传输线上的传播路径、角度和长度都会对微波信号的幅度、相位和频率产生影响。
合理地设计和构造传输线可以提高微波的传输效率和保真度。
3. 微波信号的接收和测量需要高灵敏度和高精度的微波接收器和测量仪器。
合理调节接收器的参数可以获得准确的微波信号值。
4. 微波在通信和雷达系统中具有重要的应用。
利用微波技术,可以实现远距离的无线通信和精确测量目标的位置和速度。
结论通过本次实验,我们全面了解了微波的特性和应用。
微波是一种重要的电磁波,具有很多优良特性,如高速传输、高精度测量和无线通信等。
微波的特性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解微波的基本特性和传播规律。
2. 掌握微波在波导和自由空间中的传播特性。
3. 研究微波与材料的相互作用,如反射、吸收和穿透。
4. 掌握微波测量技术,包括驻波比、衰减和功率测量等。
二、实验原理微波是一种电磁波,其频率范围在300MHz到300GHz之间。
微波具有以下特性:1. 频率高、波长短:微波的频率远高于无线电波,波长较短,因此其衍射和穿透能力较弱。
2. 方向性好:微波传播时,能量主要集中在传播方向上,因此具有较好的方向性。
3. 穿透力强:微波可以穿透某些材料,如纸张、木材和塑料等,但被金属等导电材料反射。
4. 衰减快:微波在传播过程中,会受到大气、水分和杂质等因素的影响,导致能量衰减。
三、实验仪器与设备1. 微波发射器:用于产生微波信号。
2. 微波接收器:用于接收微波信号。
3. 波导:用于传输微波信号。
4. 波导窗:用于连接波导和自由空间。
5. 驻波测量线:用于测量驻波比。
6. 衰减器:用于调节微波功率。
7. 功率计:用于测量微波功率。
四、实验步骤1. 设置实验装置:将微波发射器、波导、波导窗和微波接收器连接好,并调整好实验参数。
2. 测量驻波比:调整微波发射器的频率和功率,观察驻波测量线上的电压分布,记录驻波比。
3. 测量衰减:在波导中插入衰减器,调整衰减量,测量微波功率,记录衰减值。
4. 研究微波与材料的相互作用:将不同材料放置在波导和自由空间之间,观察微波的反射、吸收和穿透情况,记录相关数据。
5. 分析实验数据:根据实验数据,分析微波的特性,如频率、波长、方向性、穿透力和衰减等。
五、实验结果与分析1. 驻波比测量:实验结果显示,驻波比随频率变化而变化,在谐振频率附近驻波比最小。
2. 衰减测量:实验结果显示,微波在波导中传播时,衰减随衰减器插入深度增加而增加。
3. 微波与材料的相互作用:实验结果显示,微波被金属等导电材料反射,被非导电材料吸收或穿透。
六、结论通过本次实验,我们了解了微波的基本特性和传播规律,掌握了微波测量技术,研究了微波与材料的相互作用。
微波的反射实验报告
微波的反射实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是研究微波在不同介质表面的反射现象,了解微波反射的规律,测量微波反射系数,并通过实验数据的分析和处理,加深对电磁波传播和反射特性的理解。
二、实验原理微波是一种电磁波,其传播遵循麦克斯韦方程组。
当微波遇到不同介质的分界面时,会发生反射和折射现象。
反射系数是描述反射波与入射波之间关系的重要参数。
根据电磁场理论,对于垂直入射的平面波,反射系数可以表示为:\R =\frac{\eta_2 \eta_1}{\eta_2 +\eta_1}\其中,\(\eta_1\)和\(\eta_2\)分别是两种介质的波阻抗。
在本次实验中,我们通过测量入射波和反射波的幅度,计算反射系数。
三、实验仪器1、微波信号源2、发射喇叭天线3、接收喇叭天线4、反射板5、检波器6、示波器四、实验步骤1、按照实验装置图连接好仪器,确保各仪器之间的连接稳固可靠。
2、打开微波信号源,调整其输出功率和频率,使其工作在稳定状态。
3、将发射喇叭天线和接收喇叭天线对准,测量此时的入射波幅度,记为\(E_i\)。
4、在发射喇叭天线和接收喇叭天线之间插入反射板,调整反射板的位置和角度,使反射波能够被接收喇叭天线有效接收。
5、测量反射波的幅度,记为\(E_r\)。
6、改变反射板的材质(如金属、塑料等),重复步骤 3 至 5,记录不同材质反射板下的入射波和反射波幅度。
7、改变微波的频率,重复步骤 3 至 6,观察反射系数随频率的变化情况。
五、实验数据及处理1、不同材质反射板的实验数据|反射板材质|入射波幅度\(E_i\)(mV)|反射波幅度\(E_r\)(mV)|反射系数\(R\)计算值|||||||金属|_____|_____|_____||塑料|_____|_____|_____|2、不同频率下的实验数据|频率(GHz)|入射波幅度\(E_i\)(mV)|反射波幅度\(E_r\)(mV)|反射系数\(R\)计算值|||||||24|_____|_____|_____||25|_____|_____|_____|根据实验数据,计算反射系数\(R =\frac{E_r}{E_i}\),并绘制反射系数随反射板材质和频率变化的曲线。
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。
北理工微波实验报告
北理工微波实验报告1. 引言微波技术是当今通信领域中非常重要的一项技术。
微波在通信、雷达、卫星导航等方面都有广泛应用。
本实验旨在通过实际操作,熟悉微波实验仪器的使用和微波实验的基本原理。
2. 实验目的- 了解微波实验仪器的组成和基本原理- 掌握微波实验仪器的操作方法- 学习微波实验中的重要参数的测量方法3. 实验装置和仪器本实验使用的实验装置和仪器主要包括:- 微波信号源- 微波导管- 微波频率计- 微波功率计- 微波衰减器- 波导短路器和电阻负载4. 实验步骤4.1 测量微波信号源频率稳定度使用微波频率计测量微波信号源输出频率,并记录。
4.2 测量不同功率时微波信号源输出频率固定微波信号源的频率,调整微波功率计上的衰减器,测量不同功率下的微波信号源输出频率。
4.3 测量不同频率时微波信号源输出功率固定微波功率,调节微波信号源频率,使用微波功率计测量不同频率下微波信号源的输出功率。
4.4 测量微波信号源的调制深度将调制信号接入微波信号源的调制输入端口,调整调制信号的幅度,并观察微波信号源的输出功率变化。
通过测量最大输出功率和最小输出功率的差值,计算调制深度。
4.5 测量微波信号源的谐波水平将微波信号源的输出信号接入频谱分析仪,测量不同谐波的振幅,并根据测量结果分析微波信号源的谐波水平。
5. 数据处理与分析5.1 微波信号源的频率稳定度根据频率计测量结果计算微波信号源的频率稳定度,并与厂家提供的规格进行比较。
5.2 微波信号源的调制深度根据测量结果计算微波信号源的调制深度,并与厂家提供的规格进行比较。
5.3 微波信号源的谐波水平根据频谱分析仪测量结果分析微波信号源的谐波水平,并与厂家提供的规格进行比较。
6. 结论通过本实验,我们对微波实验仪器的使用和微波实验的基本原理有了更深入的了解。
我们掌握了微波信号源频率稳定度、功率调制深度和谐波水平的测量方法,并通过数据处理与分析,了解了微波信号源的性能。
实验结果与厂家提供的规格相符,说明我们的测量结果是可靠的。
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。
北航微波实验报告
一、实验目的1. 理解微波的基本特性及其在通信、雷达、遥感等领域的应用。
2. 掌握微波实验的基本操作和实验仪器的使用方法。
3. 通过实验验证微波的基本理论,加深对微波技术的理解。
二、实验仪器与设备1. 微波信号发生器2. 微波探测器3. 波导4. 信号分析仪5. 计算机及相关软件三、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波,具有穿透能力强、传播速度快、频率高、波长短等特点。
微波技术在通信、雷达、遥感、医学等领域有着广泛的应用。
本实验主要验证以下微波基本理论:1. 微波在波导中的传播特性2. 微波与金属板的相互作用3. 微波探测原理四、实验内容与步骤1. 微波在波导中的传播特性(1)将微波信号发生器产生的微波信号送入波导,通过波导的输入端和输出端分别连接微波探测器。
(2)调整微波信号发生器的频率和输出功率,观察微波探测器接收到的信号强度。
(3)记录不同频率和功率下微波探测器的信号强度,分析微波在波导中的传播特性。
2. 微波与金属板的相互作用(1)将微波信号发生器产生的微波信号送入波导,在波导的输出端放置一块金属板。
(2)调整金属板的位置,观察微波探测器接收到的信号强度。
(3)记录不同位置下微波探测器的信号强度,分析微波与金属板的相互作用。
3. 微波探测原理(1)将微波信号发生器产生的微波信号送入波导,在波导的输出端连接微波探测器。
(2)调整微波信号发生器的频率和输出功率,观察微波探测器接收到的信号强度。
(3)分析微波探测原理,验证实验结果。
五、实验结果与分析1. 微波在波导中的传播特性实验结果表明,微波在波导中的传播速度与真空中的光速相近,传播损耗较小。
随着频率的增加,传播损耗逐渐增大。
2. 微波与金属板的相互作用实验结果表明,微波与金属板相互作用时,会发生反射、透射和吸收等现象。
金属板的位置对微波探测器的信号强度有显著影响。
3. 微波探测原理实验结果表明,微波探测器能够有效地检测微波信号,验证了微波探测原理。
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
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。
中北微波实验报告
一、实验目的1. 了解微波的基本原理和特性;2. 掌握微波器件的基本结构和工作原理;3. 学会使用微波实验设备进行实验操作;4. 通过实验验证微波理论,提高动手能力和实际操作能力。
二、实验原理微波是一种电磁波,其频率范围为300MHz至300GHz。
微波具有穿透力强、方向性好、传输损耗小等特点,广泛应用于通信、雷达、遥感、微波炉等领域。
本实验主要研究微波的基本原理和特性,以及微波器件的基本结构和工作原理。
三、实验仪器与设备1. 微波实验平台:包括微波信号源、微波功率计、微波传输线、微波测试仪等;2. 微波器件:包括波导、同轴电缆、滤波器、耦合器、衰减器等;3. 电脑:用于数据采集和分析。
四、实验内容及步骤1. 微波信号的产生与测量(1)将微波信号源连接到微波实验平台上,调整频率和功率;(2)将微波功率计连接到微波信号源,测量输出功率;(3)将微波传输线连接到微波功率计,测量传输线损耗;(4)将微波测试仪连接到微波传输线,测量微波信号强度。
2. 微波器件的特性测试(1)滤波器特性测试:将滤波器连接到微波实验平台上,调整频率,测量滤波器的插入损耗、带宽、选择性等参数;(2)耦合器特性测试:将耦合器连接到微波实验平台上,调整频率,测量耦合器的耦合系数、隔离度等参数;(3)衰减器特性测试:将衰减器连接到微波实验平台上,调整衰减值,测量衰减器的插入损耗、温度系数等参数。
3. 微波器件的组装与测试(1)根据实验要求,将微波器件组装成微波电路;(2)将组装好的微波电路连接到微波实验平台上,进行测试;(3)根据测试结果,调整微波电路参数,优化电路性能。
五、实验结果与分析1. 微波信号的产生与测量实验结果显示,微波信号源输出功率稳定,传输线损耗较小,微波测试仪能够准确测量微波信号强度。
2. 微波器件的特性测试实验结果显示,滤波器、耦合器、衰减器等微波器件的特性参数符合理论值,说明微波器件性能良好。
3. 微波器件的组装与测试实验结果显示,组装的微波电路能够满足实验要求,电路性能稳定。
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。
微波通讯的实验报告
1. 了解微波通讯的基本原理和系统组成;2. 掌握微波信号的产生、调制、传输和解调的方法;3. 熟悉微波通讯实验仪器的使用;4. 分析微波通讯系统的性能指标。
二、实验原理微波通讯是利用微波频段进行信息传输的一种通信方式。
微波频段指的是300MHz 到300GHz的频率范围,其波长在1m到1mm之间。
微波通讯具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等特点。
微波通讯系统主要由以下几部分组成:1. 发射端:包括信号源、调制器、功率放大器、天线等;2. 传播介质:包括大气、空间等;3. 接收端:包括天线、低噪声放大器、解调器、负载等。
实验中,我们主要研究微波信号的产生、调制、传输和解调过程。
三、实验装置1. 微波通讯实验仪;2. 信号发生器;3. 调制器;4. 功率放大器;5. 天线;6. 低噪声放大器;7. 解调器;8. 负载;9. 测量仪器(示波器、频谱分析仪等)。
1. 将信号发生器的输出信号连接到调制器的输入端;2. 将调制器的输出信号连接到功率放大器的输入端;3. 将功率放大器的输出信号连接到天线的输入端;4. 将天线发射的微波信号接收下来,通过低噪声放大器放大;5. 将放大后的信号连接到解调器的输入端;6. 将解调器的输出信号连接到负载的输入端;7. 使用测量仪器测量系统各个部分的性能指标。
五、实验结果与分析1. 信号源输出信号频率为2.4GHz,调制方式为QPSK;2. 调制器将信号源输出的基带信号调制到微波频段;3. 功率放大器将调制后的信号放大到所需功率;4. 天线将放大后的微波信号发射出去;5. 接收端天线接收到的微波信号经过低噪声放大器放大;6. 解调器将接收到的信号解调出基带信号;7. 负载接收到解调后的信号。
实验中,我们测量了以下性能指标:1. 信号源输出信号的频率;2. 调制器的调制质量;3. 功率放大器的输出功率;4. 天线的增益;5. 低噪声放大器的噪声系数;6. 解调器的解调质量;7. 负载的输出功率。
微波法制备实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过微波法,制备出高品质、高纯度的石墨烯。
微波法相较于传统方法具有反应速度快、温度升降速度快、反应条件易于控制等优势,且在室温下即可进行反应,无需高温炉,从而实现绿色环保制备石墨烯的目的。
二、实验原理微波法是一种高效的制备石墨烯的技术,利用微波辐射让石墨烯前驱体材料中的氧化物分解,从而获得高品质、高纯度的石墨烯。
微波加热时,微波能量通过微波吸收剂转化为热能。
在这个过程中,热从材料内部产生而不是从外部吸收热源,自身整体同时升温,热能利用率高,材料整体温度梯度很小,区别于其他常规加热方式。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:氧化石墨、乙醇、微波反应器、磁力搅拌器、温度计、真空泵、手套箱等。
2. 实验仪器:微波反应器、磁力搅拌器、真空泵、手套箱、电子天平、干燥器等。
四、实验步骤1. 将一定量的氧化石墨加入微波反应器中,加入适量的乙醇,搅拌均匀。
2. 将混合溶液放入手套箱中,用真空泵抽真空,去除溶液中的空气。
3. 将手套箱中的混合溶液放入微波反应器中,设置微波功率和反应时间。
4. 开启微波反应器,进行微波辐射反应。
5. 反应结束后,关闭微波反应器,取出产物。
6. 将产物进行过滤、洗涤、干燥等处理,得到高品质、高纯度的石墨烯。
五、实验结果与分析1. 微波法制备的石墨烯具有良好的分散性和可溶性,可通过多种溶剂进行溶解。
2. 微波法制备的石墨烯具有优异的导电性能,其电阻率远低于传统法制备的石墨烯。
3. 微波法制备的石墨烯具有良好的热稳定性,在高温下仍能保持其结构和性能。
4. 微波法制备的石墨烯具有较好的生物相容性,可应用于生物医学领域。
六、实验讨论1. 微波功率和反应时间对石墨烯的制备质量有重要影响。
适当提高微波功率和延长反应时间,有利于提高石墨烯的制备质量。
2. 乙醇作为溶剂,对石墨烯的制备质量有重要影响。
选择合适的溶剂,有利于提高石墨烯的制备质量。
3. 微波法制备石墨烯具有绿色环保、高效等优点,有望在石墨烯的产业化应用中发挥重要作用。
微波实训报告
一、实训目的通过本次微波实训,使学生了解微波的基本原理、微波技术在各个领域的应用,掌握微波设备的操作方法,提高学生的动手实践能力和创新意识。
二、实训环境实训地点:微波实验室实训设备:微波炉、微波传输线、微波元件、测试仪器等三、实训原理微波是一种频率在300MHz至300GHz之间的电磁波,具有穿透力强、损耗小、传输速度快等特点。
微波技术在通信、雷达、遥感、医学等领域有着广泛的应用。
本次实训主要围绕微波的基本原理进行,包括微波的传播特性、微波元件的特性以及微波设备的操作方法。
四、实训过程1. 微波传播特性实验(1)实验目的:了解微波的传播特性,包括衰减、反射、折射等。
(2)实验步骤:① 连接实验设备,包括微波发射器、微波传输线、接收器等。
② 打开微波发射器,调整发射功率,记录微波传输距离。
③ 在传输线中加入不同长度的反射器,观察接收器接收到的信号变化。
④ 分析实验数据,得出微波传播特性。
2. 微波元件特性实验(1)实验目的:了解微波元件的特性,包括衰减器、隔离器、耦合器等。
(2)实验步骤:① 连接实验设备,包括微波传输线、微波元件、测试仪器等。
② 分别测试衰减器、隔离器、耦合器的插入损耗、隔离度、耦合度等参数。
③ 分析实验数据,得出微波元件的特性。
3. 微波设备操作实验(1)实验目的:掌握微波设备的操作方法,包括微波炉、微波传输线、微波元件等。
(2)实验步骤:① 熟悉微波设备的操作面板,了解各个功能键的作用。
② 按照实验要求,设置微波炉的功率、时间等参数。
③ 连接微波传输线,调整传输距离。
④ 将微波元件连接到传输线上,进行操作实验。
⑤ 观察实验现象,记录实验数据。
五、实训结果1. 微波传播特性实验:通过实验,了解了微波的传播特性,包括衰减、反射、折射等。
2. 微波元件特性实验:通过实验,掌握了微波元件的特性,包括衰减器、隔离器、耦合器等。
3. 微波设备操作实验:通过实验,掌握了微波设备的操作方法,包括微波炉、微波传输线、微波元件等。
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微波实验姓名:班级:学号:指导老师:张慧云实验日期:2012.5.9【摘要】:本实验通过研究波导测量系统,根据微波测量的一系列原理以及耿氏二极管原理,设计了几个实验对波导波长、参数α、驻波比进行了测量,对耿氏二极管工作特性进行了测量。
实验过程中,通过控制变量发、数据采集并作图、现象观察等手段,使我们对微波测量系统有了更深入的了解。
通过匹配调节和微波辐射观察,我们也对微波有了更形象的认识。
【关键词】:波导波长、驻波比、微波、耿氏二极管一、前言1、实验背景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。
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。
此外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。
2、实验原理1)微波基本测量系统使用及驻波比测量测量驻波比是微波测量的重要工作之一,测量多用的基本仪器为驻波测量线,如图.1图.1驻波测量线图.2探针等效电路图①驻波测量线的调谐当探针插入波导时,在波导中将引起不均匀性,故在测量前须对驻波测量线调谐。
探针等效电路如图.2。
当终端接任意阻抗时,由于Gu 的分流作用,驻波腹点的电场强度要比真实值小,而Bu 的存在将使驻波腹点和节点的位置发生偏移。
当测量线终端短路时,如果探针放在驻波的波节点B 上,由于此点处的输入导纳Y in→∞,故Yu 的影响很小,驻波节点的位置不会发生偏移。
如果探针放在驻波的波腹点,由于此点上的输入导纳Yin→0 ,故Yu 对驻波腹点的影响就特别明显,探针呈容性电纳时将使驻波腹点向负载方向偏移。
欲使探针导纳影响变小,尽量减小探针深度。
而Bu 影响的消除是靠调节探针座的调谐电路来得到。
探针电路的调谐方法是将探针伸入长度放在适当深度(通常用1.0∼1.5mm),测量系统终端短路,将探针移至二波节点之正中位置,调节内外导体的位置,直至输出指示最大,此时Bu 已减至最小。
必须指出,信号源频率或探针深度改变时,必须重新调谐。
②晶体检波特性校准微波频率很高,通常用检波晶体(微波二极管)将微波信号转换成直流信号来检测的。
虽然它非线性,但一定范围内有:I=kEα,其中k,α是和晶体二极管工作状态有关的参量。
,当微波功率变化较大时α和k 就不是常数,且和外界条件有关,所以在精密测量中必须对晶体检波器进行校准。
校准方法:将测量线终端短路,这时沿线各点驻波的振幅与到终端的距离l 的关系应当为: E=k`│sin(2πl/λg)│上述关系中的l 也可以以任意一个驻波节点为参考点。
将上两式联立,并取对数得到: lgI= K + αlg│sin(2πl/λg)│用双对数纸作出lgI---lg|sin(2πl/λg)│曲线,若呈现为近似一条直线,则直线的斜率即是α,若不是直线,也可以方便地由检波输出电流的大小来确定电场的相对关系。
③电压驻波比测量电压驻波系数:ρ=Emax/Emin对于小驻波比情况(1.05<ρ<1.5):移动探针到几个波腹和波节点,记录数据取平均值再算对于中驻波比情况(1.5<ρ<6):只需测一个,对于大驻波比:(ρ>5)采用等指示度法,测出节点两旁指示度的值及他们的距离则有:2)微波①矩形波导中波的传播:只有横电波、横磁波可在矩形波导中传播;实际运用中,一般只让波导中存在一种波型。
波导波长为:②波导管工作状态:若波导管终端负载是匹配的,传播到终端的电磁波所有能量全部被吸收,波导中存在行波;当波导终端不匹配时,有一部分反射,波导中不均匀性也会产生反射,形成混合波。
二、实验(一)实验内容1.开启微波源,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.用直读频率计测量微波频率,并计算微波波导波长。
4.作短路负载时的I~l曲线,通过此曲线求出实测波导波长并与理论值进行比较。
5.根据短路负载的lg I---lg|sin(2πl/λg)曲线,求出α。
6.测量不同负载的驻波比(匹配负载、喇叭天线、开路及失配负载)。
7.耿氏二极管工作特性的测量。
8.微波辐射的观察。
(二)实验装置如图.3:图.3实验装置图三、实验数据处理及结论1、用直读频率计测量微波频率,并计算微波波导波长。
微波频率:ν = 9.262GHz,波导截面宽边长度:a = (22.86±0.07)mm .波长λ=c/ν = 32.4mm , 波导波长:λg =λ/√1−(λ/2a)2 = 45.92mm . 2、 做短路负载时的I-l 曲线,通过此曲线求出实测波导波长。
◆ 数据表格:表1、I-l 数据表 ◆ I-l 曲线(图.4)第一个波节和第三个波节的距离即为波导波长 则由曲线得: λg = 46.50mm与理论值相对误差为:[(46.50-45.92)/45.92]x100%=1.2% 误差分析:原因可能有:频率计读,环境参量变化,数据不够多等。
图.4 I-l 曲线图3、根据短路负载的lgI---lg|sin(2πl/λg)|曲线,求出α。
直接截取上步的表格,用origin 作图得图.5:图.5拟合直线为:y=3.859+2.02x 直线斜率即为α:α=2.024、测量不同负载的驻波比(比配负载、喇叭天线、开路及失配负载)1)匹配负载:采用求多组数据求平均值的办法来测量,测量数据如下表.2:表.2 所以:ρ=α√Imax1+Imax2+Imax3Imin1+Imin2+Imin3 =1.00442)喇叭天线:方法同匹配负载,测量数据如下表.3:表.3 所以:ρ=α√Imax1+Imax2+Imax3Imin1+Imin2+Imin3=1.12973)开路: Imax=16.0uA , Imin=5.0uA, 故:ρ=α√ImaxImin =1.7785 4)失配负载:Imax=28uA , Imin=0.8uA, 故:ρ=α√ImaxImin=5.81 5、调节匹配练习在调节前,Imax 为28uA ,Imin 为0.8uA ; 在测量线与失配负载间加入单螺旋调配器;经过调节,Imax 为6.0uA ,Imin 为4.5uA ,基本匹配。
调节匹配的原理是,单螺旋调配器也有一个探针,它反射的波与失配负载反射的波等抵消掉,则出现匹配状态,调节单螺旋调配器的探针深度,即是调节波的幅度,而调节L ,则ln 丨sin (2πl/λg)丨lnI在调节相位,当两个反射波的相位相差180度,且幅度相等时,即调节到匹配状态了。
6、耿氏二极管工作特性测量◆数据表格表.4表格中U、I分别为微波源上的电压和电流示数,I1为选频放大器上电流的示数可作为功率的反映。
◆I-U曲线图.6由图.6可看出:耿氏二极管具有负阻效应,图像与理论大致相符,但是可能由于测量仪器本身的原因导致了曲线在中间下降不太明显。
◆I。
-U曲线图.7从图7可以看出,大约在U>9V之后,I。
才有了较明显的变化,也就是说此时才有明显的微波信号产生。
7、微波辐射的观察1)当两个喇叭相对放置:①不放东西:I=50uA ②放置金属板:I=0③金属栅竖放:I=0 ④金属栅横放:I=8uA2)当两个喇叭垂直放置:①不放东西:I=0 ②放置金属板:I=50uA③金属栅竖放:I=20uA ④金属栅横放:I=8uA原因分析:两个喇叭天线相对放置并拉开一段距离时,由于微波是一种电磁波,微波的能量传递是由变化的电场和磁场传递的,所以尽管晶体检波器去微波发生装置没有直接相连,晶体检波器仍然接收到了微波传递的能量;在两个喇叭之间放一块金属板时,由于微波是由变化的电场和磁场传播的,金属会屏蔽电磁波,这样微波就不能传到晶体检波器了,从而I变为0;实验中所用的微波具有方向性,这使得竖着的栅框对其有很强的屏蔽作用,而横着的栅框对其作用较小,从而当金属栅框竖着放入时I=0.0uA,而金属栅框横着放入时,I=8uA。
而将喇叭垂直放置,电流表示值为0,其原因是微波频率很高、波长很短、具有直线传播特性;放上金属板和线框时,电流表有示值是由于金属能够反射电磁波,反射的电磁波传到了晶体检波器。
放金属板时电流表示值比较大是由于用金属板微波透射相对少,损失的能量相对较少,晶体检波器接收到的能量相对较大;用线框(无论是竖框还是横框)损失的能量比较大。
四、思考与讨论1、开路波导的ρ不为无穷大,为什么?因为,微波在真空中传播是速度为C ,但在介质中群速度将小于C ,且在介质与介质交界处会有变化,且由于探针因素影响,波导管内并不均匀,微波信号受到干扰等,所以开路波导波长不会为无穷大。
而喇叭天线和开路的区别就在于,介质交界面是缓慢过度的,所以喇叭天线的驻波比小于开路。
2、驻波节点的位置在实验中精确测准不容易,如何比较准确的测量?可以在实验中波节处连续的多测几个点,然后做图连出数据点的走势线,从中读出波节的位置。
3、 如何比较准确的测出波导波长?①把微波的功率调大一点,可以减小干扰信号的影响;②每次改变测量线的位置后,等到选频放大器上的示数稳定再读数; ③认真做测量线的调谐; ④测量时可将测量范围扩大。
4、 在对测量线调谐后,进行驻波比测量时,能否改变微波的输出功率或衰减大小? 可以。
进行前面测量要用到公式lg I =K + αlg | singl2λπ|,要求K 、α工作在同一检波律下,微波频率变化较大时K 、α不再是常数,且与外界条件有关,将无法求出α。
因此不能调微波输出功率和衰减。
但测量驻波比时,不要求α是常数,由公式 αkE I = 和公式αρmin6min2min1max6max2max1I ......I I I ......I I ++++++= 可知,只要在测量同一组max I 和 min I 时保持α固定就可以了,测量不同组数据时α可以改变,不会影响到计算结果。