北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播)

实验一天线的输入阻抗的测量使用仪器型号和编号：1）同轴测量线：型号（TC8D ）和编号（051 ）；2）信号发生器：型号（YM1130 ）和编号（006 ）；3）选频放大器：型号（YM3892 ）和编号（36 ）；4）被测天线负载组别（ 1 ）；一、波导波长测量1)测量读数LminA =( 67.6 )mm;LminB =( 127.58 )mm;g = 2| LminA - LminB |= ( 119.96 ) mm; 频率换算f = （ 2.501 ）GHz；2) 测量读数LminA =( 67.64 )mm;LminB =( 127.6 )mm;g = 2| LminA - LminB |= ( 120.04 ) mm; 频率换算f = （2.499 ）GHz；3)计算平均值g = ( 120 ) mm; 换算频率f = （ 2.5 ）GHz；二、绘画晶体管定标曲线(不作要求)三、测量计算Lmin被测天线长度Lx：1）L1 =（40 ）mm，向负载方向，ρ1=（ 4.5 ），Lmin =（15 ）mm2）L2 =（38 ）mm，向负载方向，ρ2=（ 3.9 ），Lmin =（14.6 ）mm3）L2 =（32 ）mm，向负载方向，ρ3=（ 1.7 ），Lmin =（22.6 ）mm4）L1 =（30 ）mm，向负载方向，ρ4=（ 1.8 ），Lmin =（30.1 ）mm5）L2 =（26 ）mm，向负载方向，ρ5=（ 2.1 ），Lmin =（53.5 ）mm6）L2 =（24 ）mm，向负载方向，ρ6=（ 4.7 ），Lmin =（58.5 ）mm四．阻抗圆图法求Zmin1．阻抗圆图计算阻抗ρ1=（ 4.5 ），Zmin1 =（0.47+0.89j ）Ω1）L1 =（40 ）mm=（0.33 ）λg，向负载方向，ρ2=（ 3.9 ），Zmin1 =（0.45+0.83j ）Ω2）L1 =（38 ）mm=（0.32 ）λg，向负载方向，ρ3=（ 1.7 ），Zmin1 =（ 1.36+0.51j ）Ω3）L1 =（32 ）mm=（0.27 ）λg，向负载方向，ρ4=（ 1.8 ），Zmin1 =（ 1.75 ）Ω4）L1 =（30 ）mm=（0.25 ）λg，向负载方向，ρ5=（ 2.1 ），Zmin1 =（0.53-0.26j ）Ω5）L1 =（26 ）mm=（0.22 ）λg，向负载方向，ρ6=（ 4.7 ），Zmin1 =（0.23-0.07j ）Ω6）L1 =（24 ）mm=（0.20 ）λg，向负载方向，2、根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图(下图是在A WR环境下得出的)3、公式法计算阻抗验算1）L1 =（40 ）mm=（0.33 ）λg，向负载方向，ρ1=（ 4.5 ），Zmin1 =（0.42-0.91j ）Ω2）L1 =（38 ）mm=（0.32 ）λg，向负载方向，ρ2=（ 3.9 ），Zmin1 =（0.47-0.85j ）Ω3）L1 =（32 ）mm=（0.27 ）λg，向负载方向，ρ3=（ 1.7 ），Zmin1 =（ 1.34-0.48j ）Ω4）L1 =（30 ）mm=（0.25 ）λg，向负载方向，ρ4=（ 1.8 ），Zmin1 =（ 1.8 ）Ω5）L1 =（26 ）mm=（0.22 ）λg，向负载方向，ρ5=（ 2.1 ），Zmin1 =（0.52+0.27j ）Ω6）L1 =（24 ）mm=（0.20 ）λg，向负载方向，ρ6=（ 4.7 ），Zmin1 =（0.21+0.07j ）Ω4、根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：（下图是在A WR环境下得出的）五、实验分析1．根据上述的阻抗测量方法，分析测量中可能产生的误差，讨论减少误差的方法；答：在测量过程中，驻波电压节点的测量容易产生误差，此时适合采用节点两侧取相同值求平均位置的方法减小误差。

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。

篇一：北邮电磁场与微波测量实验总结电磁场与微波测量实验总结学院：电子工程学院班级： 2011211204学号： 2011210986姓名：一、对实验的建议做完最后一次试验后，我们八周的电磁场与微波实验也结束了，在实验中我们收获了很多知识与经验，同时也发现了实验的一些不足之处。

以下是我对部分实验的看法。

实验中，我们很多次发现许多器件不足，需要各个组之间相互借用，有时还需要等到其他组做完才能继续实验。

这不利于同学们完成实验，而且对于实验室的器材维护也会产生不利的影响。

建议实验室以后加强对于实验器材的管理与维护，同时也加强同学们对实验器材的重视和爱护，共同努力，创造一个更好的实验环境。

2) 课程安排不太合理微波测量是上学期学的，大家还有比较深刻的印象，对实验原理理解的比较快，实验进行得也比较顺利。

但电磁场是大二学的，已经基本都遗忘了，预习起来比较吃力，理解得也要慢一些。

3）实验互相干扰太严重由于实验室较小，各组之间的干扰比较严重，几乎每次写实验误差分析的时候都要写上这一点。

其实可以通过合理安排小组进行实验的时间或者扩大实验场地。

二、提出新的实验用微波分光仪测量玻璃厚度1) 实验目的深入理解电磁波的反射、折射和叠加2) 实验设备s426型分光仪的改进设备3) 实验原理发射波在玻璃表面反射一次，透过玻璃后经反射板反射一次。

当两次反射博得路径相差波长的整数倍的时候，接受喇叭收到的信号最强。

设玻璃厚度为x，可以动板与玻璃距离为d，θ1和θ2分别为入射角和折射角，v1和v2分别为空气中速度和玻璃中速度。

其中θ2可由计算得出，λ、d、θ1均可以测量得到。

为减小实验误差可选取多个入射角进行测量。

玻璃的折射率可参考以下数据。

4) 实验步骤1、将反射板紧贴玻璃，记下此时刻度d1；2、移动反射板，观察接收信号，当信号出现一次最大值时记下此时刻度d2；3、继续移动发射板，再次出现最大值时记下刻度d3；4、更换入射角度，重复以上步骤。

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。

电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、 实验目的（1）掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。

（2）了解水平面接收天线方向性的测量方法。

二、 实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。

三、 实验原理及步骤对于辐射波传输方式，最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线方向函数及方向图。

1．系统组成图1-1 系统组成原理框图2．喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭，原因是其匹配较好而效率接近100%（G ≈D ）。

但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布，虽然其辐射主向仍是口径面法线方向（波导轴线方向），但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。

可用以下公式进行估算：E 面（yoz 面）主瓣宽度bE λθ5325.0= （1-1）H 面（xoz 面）主瓣宽度15.0802a H λθ= （1-2）方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）211451.0λπb a D = （1-3）图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。

具体参数喇叭口径1a =5.5λ，1b =2.75λ；波导口径a=0.5λ,b=0.25λ；虚顶点至口径面距离ρ＝2ρ＝6λ。

1 Array图1-2 角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图：图1-3 实验所用喇叭天线3．测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。

测量时改变接收喇叭天线的方位角，可测出喇叭天线水平面的方向性（按接收到信号的强弱）。

严格的测量应在微波暗室中进行，这样可以消除反射波影响。

但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也可略去，因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。

测天线方向图应有专用天线转台，它有精确的角度（水平面方位角，垂直面俯仰角）刻度指示。

本实验主要测水平面即方位方向性。

四、实验内容及数据处理（1）微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db : 26.33 -6.0db : 39.82 -10.0db : 54.30 -15.0db : 225.13五、心得体会本实验即天线与电波传播实验由老师演示，我们只需了解其原理并会分析其数据即可。

北邮微波实验报告北邮微波实验报告引言：微波技术是现代通信领域的重要组成部分，其在无线通信、雷达探测、卫星通信等方面发挥着重要作用。

本次实验旨在通过对微波的实际操作，深入了解微波的特性和应用。

一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解微波的基本特性和传输原理；2. 掌握微波实验仪器的使用方法；3. 学习微波的传输线特性及其在微波系统中的应用。

二、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，具有较高的频率和较短的波长。

微波的传输线主要包括同轴电缆和微带线两种，其特性阻抗和传输损耗与频率、材料和结构参数有关。

三、实验步骤1. 实验仪器准备：将微波发生器、功率计、频谱分析仪等仪器连接好，确保仪器间的连接正确可靠。

2. 测量微波信号的功率：使用功率计对微波信号的功率进行测量，记录下测量结果。

3. 测量微波信号的频谱：使用频谱分析仪对微波信号的频谱进行测量，观察并记录下频谱特性。

4. 测量微波传输线的特性阻抗：将微波传输线连接好，通过测量反射系数和传输系数等参数，计算出传输线的特性阻抗。

5. 测量微波传输线的传输损耗：通过测量微波信号在传输线中的衰减量，计算出传输线的传输损耗。

6. 分析实验结果：根据实验数据，分析微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等。

四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等数据。

根据实验结果可以得出以下结论：1. 微波信号的功率与输入功率之间存在一定的关系，可以通过功率计进行测量和调整。

2. 微波信号的频谱特性与信号的频率和幅度有关，可以通过频谱分析仪进行测量和分析。

3. 微波传输线的特性阻抗与线路结构和材料参数有关，可以通过测量反射系数和传输系数等参数进行计算。

4. 微波传输线的传输损耗与线路长度和材料损耗有关，可以通过测量微波信号在传输线中的衰减量进行计算。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微波的特性和应用，并掌握了微波实验仪器的使用方法。

电磁场与微波测量实验报告学院：电子工程学院班级：2011211204执笔人：学号：2011210986组员：一、实验目的1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法；2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律；3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法，理解建筑物穿透损耗的概念；4.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系；5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。

二、实验原理1.电磁波的传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。

对于接受者，只有处在发射信号的覆盖区内，才能保证接收机正常接受信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。

因此基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。

决定覆盖区的大小的主要因素有：发射功率，馈线及接头损耗，天线增益，天线架设高度，路径损耗，衰落，接收机高度，人体效应，接收机灵敏度，建筑物的穿透损耗，同播，同频干扰等。

电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。

当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。

当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。

当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。

散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。

2.尺度路径损耗在移动通信系统中，路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。

大尺度平均路径损耗：用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落，即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的（dB）差值，根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，这种模型已被广泛的使用。

对任意的传播距离，大尺度平均路径损耗表示为：()[]()()=+010log/0PL d dB PL d n d d即平均接收功率为：()[][]()()()[]() =--=-Pr010log/0Pr010log/0d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d其中，定义n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度，d0为近地参考距离，d为发射机与接收机之间的距离。

信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告实验一网络分析仪测量阵子天线输入阻抗一、实验目的：1.掌握网络分析仪校正方法2.学习网络分析仪测量振子天线输入阻抗的方法3.研究振子天线输入阻抗随阵子电径变化的情况（重点观察谐振点与天线电径的关系）二、实验步骤：（1）设置仪表为频域模式的回损连接模式后，校正网络分析仪；（2）设置参数并加载被测天线，开始测量输入阻抗；（3）调整测试频率寻找天线的两个谐振点并记录相应阻抗数据；（4）更换不同的电径（对应1mm, 3mm, 9mm）的天线，分析两个谐振点的阻抗变化情况；（5）设置参数如下：BF=600MHz，△F=25MHz，EF=2600MHz，n=81（6）记录数据在smith圆图上的输入阻抗曲线上，曲线的左端输入阻抗虚部为0的点为二分之一波长谐振点，曲线的右端输入阻抗虚部为0的点为四分之一波长谐振点。

记录1mm，3mm，9mm天线的半波长和四分之一波长的谐振点。

三、实验数据：1、直径=1mm时：四分之一波长谐振点为662.3-13j二分之一波长谐振点为38.43-3.68j实验图示如下：2、直径=3mm时：二分之一波长谐振点为32.71-1.5j 四分之一波长谐振点为284.9-3.31j实验图示如下：3、直径=9mm时：二分之一波长谐振点为26.62-1.44j 四分之一波长谐振点为131.8-2.16j实验图示如下：四、分析结果实际测量结果与理想的阻抗图仍有一定差别，理想状态下，天线的阻抗原图应该是一个中心在正实轴某处的一个规则的圆，但实际结果发现天线的阻抗原图不是很规则，随着频率的增加，其阻抗特性成非线性变化。

由实验结果可以看出，对于相同材质，振子天线的直径越粗，谐振点输入阻抗越小，网络反射系数越小，回波损耗越小，越容易和馈线匹配，天线的工作频率范围就越宽。

天线的阻抗随着频率的变化不断变化，频率范围为600KHz～2600KHz，变化规律为：前20个点基本不变，后面的点基本随着频率的增加而增加。

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。

北京邮电大学电磁场与微波测量实验学院：电子工程学院班级：2013211203组员：组号：第九组实验六 用谐振腔微扰法测量介电常数微波技术中广泛使用各种微波材料，其中包括电介质和铁氧体材料。

微波介质材料的介电特性的测量，对于研究材料的微波特性和制作微波器件，获得材料的结构信息以促进新材料的研制，以及促进现代尖端技术(吸收材料和微波遥感)等都有重要意义。

一、 实验目的1． 了解谐振腔的基本知识。

2． 学习用谐振腔法测量介质特性的原理和方法二、 实验原理本实验是采用反射式矩形谐振腔来测量微波介质特性的。

反射式谐振腔是把一段标准矩形波导管的一端加上带有耦合孔的金属板，另一端加上封闭的金属板，构成谐振腔，具有储能、选频等特性。

谐振条件：谐振腔发生谐振时，腔长必须是半个波导波长的整数倍，此时，电磁波在腔内连续反射，产生驻波。

谐振腔的有载品质因数QL 由下式确定：210f f f Q L -=式中：f0为腔的谐振频率，f1，f2分别为半功率点频率。

谐振腔的Q 值越高，谐振曲线越窄，因此Q 值的高低除了表示谐振腔效率的高低之外，还表示频率选择性的好坏。

如果在矩形谐振腔内插入一样品棒，样品在腔中电场作用下就会极化，并在极化的过程中产生能量损失，因此，谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。

图1 反射式谐振腔谐振曲线 图2 微找法TE10n 模式矩形腔示意图电介质在交变电场下，其介电常数ε为复数，ε和介电损耗正切tan δ可由下列关系式表示：εεε''-'=j ， εεδ'''=tan ，其中：ε，和ε，，分别表示ε的实部和虚部。

选择TE10n ，(n 为奇数)的谐振腔，将样品置于谐振腔内微波电场最强而磁场最弱处，即x ＝α／2，z ＝l ／2处，且样品棒的轴向与y 轴平行，如图2所示。

假设：1．样品棒的横向尺寸d(圆形的直径或正方形的边长)与棒长九相比小得多(一般d ／h<1／10)，y 方向的退磁场可以忽略。