实验二频率测量

实验二频率测量

一、实验的目的和要求

应用所学过的微波技术有关理论知识，理解和掌握微波频率的测量方法，了解晶体检波器的工作原理，掌握晶体检波器在微波测量中的应用。

二、实验内容

1•掌握微波频率计（PX16）和晶体检波器（BD20-4）的工作原理和使用方法。2•了解定向耦合器（BD20-5）、H面弯波导（BD20-14）等微波元器件的结构、原理和使用方法。

三、实验原理

在微波测量中，测量频率的方法很多，本实验所采用的是利用圆柱形谐振腔通过耦合吸收传输波导中的能量而使传输波导能量减少的方法。

本实验的微波测量系统的组成如图一所示

下面叙述有关部分的功能和工作原理

1.定向耦合器（BD20-5）

定向耦合器的外形成十字形，它的耦合元件是主副波导相对宽边之间的一对十字槽，能量通过这一对十字槽耦合到副波导中。当主波导的能量沿正方向传输时，副波导耦合所得能量在它的传输方向是迭加，而与此相反的方向则互相抵消。副波导中的这一端装有一匹配负载，以吸收未抵消尽的能量。

本实验是利用副线中传输的能量进行频率测量。

2.H面弯波导（BD20-14）

H面弯波导采用平缓弧形转弯，改变波导宽边的轴线。由于波导之间的连接

是硬连接，因此根据传输方向的改变和微波元器件所放位置的需要，衔生出E 面、H面的各种弯波导、扭波导等器件以供测量传输中选用。

3.微波频率计（PX16）

微波频率计是由传输波导与圆柱形谐振腔和直读显示机构构成。它利用长方形孔磁耦合来激励，谐振腔的活塞为抗流形式。此频率计是吸收直读式频率计。

当频率计的腔体谐振频率与被测频率一致时，由指示器可明显看出传输功率有个明显的跌落4. 晶体检波器（BD20-4）

微波测量中常用经晶体检波器的感应电压来反映微波功率的大小。

晶体检波器由前置三螺钉调配器、晶体管座和调节活塞组成。螺钉调配器的原

理与支节匹配的原理相同。晶体管座是一节可以插入晶体管的波导。当晶体插入

时，相当于在波导中引入一个电的探针，感应电压经过晶体检波，它的输出接到指

示器上，可以得到微波功率的相对指示。调节活塞用来使晶体处于驻波的腹点以得

到最大指示。

四、实验步骤

1•将测量线上Q9电线接头拔下，接头连接到晶体检波器Q9插座上。本实验选频放

大器将指示晶体检波器输出的大小。

2•调节晶体检波器的短路活塞圆盘，使晶体检波管的位置处于波腹点，选频放大器指示最大。

3•分别仔细调节晶体检波器的三个螺钉。（上面二个，下面一个），使其匹配，

获得最大指示。可通过调节选频放大器“分贝”、“增益”使指示在表头12〜23的位置左右。

4.重复2、3步骤

5•缓慢旋转频率计转盘，并观察选频放大器的表头指针的变化。当表头指针突然跌

落，细调指针到最小点。读取频率计二横红尺间与竖红线的交叉点的刻度值。此值

即为信号源的工作频率。例：信号源的工作频率置于10.00GHz,则可在频

率计10.00GHz附近寻找吸收峰。此时频率计刻度若为10.05GHz，则信号源的实际工

作频率为10.05GHz。

思考题：

1.吸收式频率计使用哪些微波工作原理?

2.本实验中晶体检波器起什么作用？