微波功率.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,微波功率与频率的测量,一实验目的与要求,1,通过本实验掌握平衡电桥和不平衡电桥功率计原理和使用方法。,2,通过与标准功率计直接比对测定功率计座的效率。,二实验原理,1,电桥功率计线路,1,1,，原理,电桥功率计采用球形热敏电阻作测热元件。因为热敏电阻的电阻值与温度有关。而功率（不论是直流功率或微波功率）都能引起温升，所以热敏电阻的阻值也就与通过元件的功率有关，球型热敏电阻为负温度系数的热敏元件，所以温升（或功率,P）,愈高，则阻值愈小。在未加任何功率时，我们把热敏电阻串到电桥一臂。这时热敏电阻阻值,Rt,R（R,为电桥电阻220,）,因此这时电桥不平衡（,Io=0）。,把电桥安置于一直流通路内，通过调节,R,1,，,改变通过热敏电阻的直流功率使,R,r,R，,这时电桥趋于平衡。通过热敏电阻的直流功率为,热敏电阻由原先的不平衡到平衡，这是输入适当的直接功率,Po1,来完成。输入微波功率,Pm，,由于,Po1+Pm,超过了平衡条件下所需要的功率，热敏电阻,Rr,R,可以认为,I,1,基本不变，适当调节,R,K,使热敏电阻的直流功率降低成,P,02,同时使,这时电桥再次重新平衡，,R=R,T,显然,P,m,=P,01,-P,02,而，,P,02,=1/4I,2,RI,为接入分流支路后流过电桥的总电流，若认为,I,1,基本不变，则,I,=I,1,I,k,概括起来电桥经历如下过程：,根据此原理可算出微波功率,P,m,当,R,1,R I,1,I,+,I,k,因此我们可以根据,I,1，,I,k,值，已知,R220,求出通过电桥热敏座的微波功率,P,M,1,效率,e,由于电桥功率座的损耗和替代效应，我们测定的微波功率,P,M,，,小于功率探头吸收的净功率,P,L,，,这时就有所谓效率问题。常用有效功率,e,，,或校准系数,P,M,表示。,设标准功率计的校准系数,K,bs,则式中,es,，,s,为标准功率计探头的有效效率和反射系数。通过功率方程式可推出,式中,u,字母代表待校的电桥功率计，,s代表标准功率计。,设,一,三,实验线路和仪器,仪器：,WY1,型或,WY19,型微波信号源,测量线,光点检流计,平衡与不平衡电桥,附加器（分支路）,隔离器,波长计,可变衰减器,标准衰减器,热敏电阻座,匹配负载,短路板,短路器,实验线路：,一,四 实验步骤,1开启电源，待信号源稳定工作后，调整好测量线，并用波长计测出工作频率。,2把可变衰减器置于衰减最大位置或切断信号源高压（其目的是切断微波功率）。去掉,匹配负载，接上热敏电敏电阻座和电桥电路，将,I,k,支路断开，调节,R,1,使,I,G,0（,电桥获得,初平衡）。,3把可变衰减器的衰减量适当减少，输入微波功率，用测量线监测并调整热敏电阻座,的驻波比，使其尽可能小。,4接通支路，调节,R,K,使电桥重新平衡，读出此时的,I,1,，I,K,、,由此计算出,Pm（R220）。,5,测出电桥功率探头的驻波比，求出,L,，,L,。,6,在上述状态条件下，接上,GLX,一11测出其功率,P,bs,读出校准因子,K,bs,，,并测出,GLX-11,功率座的驻波比。,7用短路器法测信号源驻波比,Pg （,注意在上述状态下测）。,8代入公式求出,Pm，,euo,。,9,反复在同一个状态下测三次取平均。,五、实验报告内容要求,1实验目的与要求。,2简述实验原理。,3实际测试线路和仪器仪表。,4，根据实验要求列出记录数据表格，对功率值取三次平均，作为测量结果。,5，要求对测试结果进行分析讨论。,六、思考题和讨论,讨论电源驻波比陀和功率计探头的驻波比,l,对测量功率的影响,