微波实验.pptx

微波技术实验微波技术实验信息工程学院电子系信息工程学院电子系地址：格地址：格B-103B-103实验教师：吕芳实验教师：吕芳 辛莉辛莉 黄平平黄平平微波技术课程实验微波技术课程实验通信工程专业课实验类别电子工程选修课6学时信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波技术课程实验微波技术课程实验遵守实验室规章制度和安全守则实验要求认真签到，不能代签信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6严格按照实验报告模版写报告实验报告按时上交微波技术课程实验微波技术课程实验传输线调试及参数测试实验内容衰减的测量信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6阻抗匹配网络的设计微波技术课程实验微波技术课程实验加深对概念的理解实验目的强化微波应用基本技能的训练信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6培养动手能力和分析解决问题的能力微波技术课程实验微波技术课程实验实验报告要求信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6年级、学号、姓名、同组人、实验台号、实验日期实验名称实验目的实验原理和内容实验系统框图及步骤 实实验数据处理（列表、曲线、经验公式、原始数据）实验结果分析及结论（误差分析、实验体会和建议）实验思考题微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试实验一 信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6传输线调试及参数测试微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6应用实例通信系统雷达系统定向导航系统直射反射散射微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试实验目的信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6了解微波测试系统的组成及元器件的作用，正确使用实验仪器熟练掌握平均读数法测量波导波长利用微波谐振腔会测量频率微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试实验原理信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试实验常用仪器介绍信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波信号源隔离器衰减器频率计测量线波导元件选频放大器功率计短路版匹配负载晶体检波器可调短路器单螺钉调配器微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试微波信号源信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6仪器面板上具有等幅波、方波调制等工作方式选择按键，可以根据测量需要选择合适的工作方式；频率调整旋钮可以用来调整信号源的工作频率大小，频率指示面板上的刻度指示可以作为参考实际的频率大小还需要频率计来进 度指示可以作为参考，实际的频率大小还需要频率计来进行测量。衰减调节旋钮用来调整信号源的输出功率大小，在实验中应根据实际情况调整，信号不能太大，因为信号 在实验中应根据实际情况调整，信号不能太大，因为信号过大会烧坏微波检波管。信号源的输出是同轴输出，所以为了与波导系统平稳连接，使用同轴波导转换器进行连接。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.64-“工作方式”：可改变信号源的工作状态，一般选内方波调制方式。2-“衰减调节”：可调节信号源的输出电平大小，顺时针增大衰减，输出减小。5-“调谐旋钮”：可调节信号源的输出频率大小，顺时针增大频率，反之减小。熟练掌握平均读数法测量波导波长利用微波谐振腔会测量频率微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试隔离器信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波隔离器是一种特殊的衰减器，隔离器对入射波的衰减很小，对反射波的衰减则很大两者之比值称为“隔离度”很大，两者之比值称为“隔离度”。使用隔离器目的在于减小因负载阻抗变化对振荡频率带来的影响。一般在矩形波导的横向加上恒定磁场，放置在波导横向的铁氧体片恰好能与反射波产生铁磁共振继而抑制了反射波，而入射波不会产生这种共振吸收。但在做成器件后，隔离器对入射波也会产生一些正向衰减，约为1dB，对反射的反向衰减则大于20dB。使用时务需认清箭头方向以免装错。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试衰减器信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6可变衰减器可被用来连续改变传输线路中的功率电平，也可当作振荡器与 路中的功率电平，也可当作振荡器与负载之间的去耦器件。在矩形波导内安置的吸收片应平行于电场的极化方向，并能做横向的移动。通常在不需要做功率衰减时吸收时，吸收片是紧帖在波导管窄壁上。吸收片移到宽边中央时，功率衰减最大，吸收片移动的位置可由衰减器上方刻度盘中显示出来。可变衰减器刻度盘上的读数与衰减量之间的关系可用功率计测定微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试频率计信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6PX-16频率计：是一种吸收式频率计，测量 PX16频率计：测量频率范围为8.212.4GHz，利用圆柱形谐振腔的工作原理，直接标记频率刻度;在用它测量频率过程中，只需要旋动套筒，当我们在选频放大器上观察到信号大小发生变化或者在示波器上看到波形失真时，我们可以确定此时圆柱形谐振腔发生振荡，表明圆柱形谐振腔的固有频率与系统的工作频率相同，从频率计上读出的频率即为系统的工作频率。读取频率值时，我们读取两条水平红线之间与纵向红线交叉的值。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试测量线信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6对微波信号的检测中虽然可以在输出波导管的后部装接检波器或功率计等器件，但这些负载在接入终端后驻波比的改变是在四周封闭的波导管内无法检测到的。为解决这一问题，必需在矩形波导管宽边中央沿波导轴向开启一个能使耦合探针移动的长槽。检波头的探针越槽伸入波导内，并由传动机构带动着沿槽移动。波导中的高频信号经探针耦合后再经测量线内部检波二极管检波，就能输出一个与场强相对应的信号。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试选频放大器信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6实验系统仿真模拟微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6频率的测量方法频率的测量方法 用吸收式频率计PX16(直读式)，测量范围8.2GHZ-12.4GHZ，误差0.3%，当传输线中相当一部分功率进入频率计谐振腔内，而另一部分从耦合元件处反射回去。当调节频率计，使其自身空腔的固有频率与微波信号频率相同时产生谐振，用选频放大器测量，信号源须用内方波，重复频率为1KHZ左右，谐振时可从选放上观察到信号幅度明显减少，以减幅最大位置为判断频率测量值的论据。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6波导波长的测量方法波导波长的测量方法根据驻波分布的特性，当波导系统终端短路时，波导波长的测量方法测量线中会形成纯驻波分布，此时，两个驻波波节点之间的距离为波导波长的一半，故只要测量出两个驻波波节点之间的距离就可得到波导波长。实际测量中，为了提高测量精度，减小误差，一般采用“平均读数法”测量波导波长。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6微波技术课程实验微波技术课程实验 实验一实验一 传输线调试及参数测试传输线调试及参数测试信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6数据处理数据处理正确画出微波测试系统的基本框图；简要正确地描述测试系统中各个元器件的性能及用途,使用注意事项；根据测量数据计算波导波长根据公式计算波导波长。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验二实验二 衰减的测量衰减的测量信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6功率比测量衰减替代法测量衰减微波技术课程实验微波技术课程实验 实验二实验二 衰减的测量衰减的测量实验目的信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6熟练掌握用平方律检波法与高频替代法测量衰减量的技术；了解定向耦合器的参数及其衰减的测量方法。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验二实验二 衰减的测量衰减的测量实验内容信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6功率比法测量衰减替代法测量衰减微波技术课程实验微波技术课程实验 实验三实验三 阻抗匹配网络的设计阻抗匹配网络的设计实验目的信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6理解阻抗匹配原理，重点掌握单支节阻抗匹配器的应用；熟悉阻抗圆图在阻抗测量中的应用；学会用阻抗匹配器对失配元件进行调配。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验三实验三 阻抗匹配网络的设计阻抗匹配网络的设计设计要求信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6在给定负载情况下，利用单支节匹配器法设计阻抗匹配网络，实现无反射匹配；结合阻抗圆图，验证设计结果，并得出结论。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验三实验三 阻抗匹配网络的设计阻抗匹配网络的设计实验原理信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6在单螺钉调配器中，一段开槽波导段宽边中心装置一个位置可移动的螺钉，而螺钉伸入波导里的深度可调，就构成可移动的单螺钉调配器，它是利用螺钉产生适当的电纳达到匹配目的。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验三实验三 阻抗匹配网络的设计阻抗匹配网络的设计实验内容信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6方法（），用单螺钉调配器调配“膜片+匹配负载”（a）测量线后接“膜片+匹配负载”，用直接法（或等指示度法）测量其驻波系数1。（b）测量线后换接上接有匹配负载的单螺钉调配器，调节螺钉深度，使其驻波系数仍等于1。（c）保持单螺钉调配器的螺钉深度及其位置不变，测量线后依次接上单螺钉调配器，“膜片+匹配负载”，移动单螺钉调配器的螺钉位置，使其驻波系数1.05。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验三实验三 阻抗匹配网络的设计阻抗匹配网络的设计实验内容信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6方法()测量线终端依次接上单螺钉调配器、膜片、匹配负载，使调配器的单螺钉稍伸入波导，然后调节其位置，并用测量线跟踪波腹点或波节点，直到单螺钉在某一位置时，驻波的波腹有下降，或波节点值有上升的趋势。然后反复调节螺钉穿伸度，微调其位置，用测量线跟踪驻波大小，直到驻波系数1.05 止。微波技术课程实验微波技术课程实验 实验三实验三 阻抗匹配网络的设计阻抗匹配网络的设计实验内容信院电子系电磁场与微波技术实验室微波技术实验指导幻灯片微波技术实验指导幻灯片 2012.62012.6（选做）如果时间充裕，可改变信号源频率到8.7GHz（或9.7GHz），测出此频率下“膜片+匹配负载”的导纳，并求出膜片本身的电纳。与频率为9.37GHz 的数据比较,分析结果。