电子通信类实验系列教材
微波技术与天线实验
Microwave Technique and Antenna Experiment
李怀宇 关可 编写
长安大学信息工程学院
电子信息与通信工程实验室
前 言
随着现代电子与通信技术的迅速发展，微波技术已经广泛地应用于各个领域。在卫星通信、雷达系统、全球定位系统（GPS）、射频识别标识、超宽带无线通信、移动通信等诸多领域，都有微波技术的重要应用，微波技术极大地改变了人类的生产和生活。
《微波技术与天线》课程涵盖了微波技术、天线工程及电波传播三个方面的知识，是通信工程和电子信息类专业重要的专业课程。由于微波技术与电磁场密切相关，这门课程理论性强，概念抽象，从而使课程实验成为学好该门课程教学的重要环节。通过实验可使学生加深课程的理解、掌握微波技术原理和应用，熟悉现代微波测量设备的使用方法，使学生对微波通信技术有系统的认识。
本实验指导书依据我校《微波技术与天线》课程教学大纲及实验教学大纲为基准，结合微波综合实验箱及现代微波测量设备的使用编写而成。实验分为五个部分编写，共十一个实验。每个实验项目包含实验目的、实验原理、实验设备、实验内容和实验报告要求五部分内容。
在本指导书编写过程中，实验室领导和老师对实验内容的设置提出了建设性意见，并给予了极大的支持。在这里向他们表示衷心感谢。由于编者水平有限，错误和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。
长安大学信息工程学院
电子信息与通信工程实验室
2009年3月
目 录
第一部分 实验系统简介 (1)
一、 JH3002‐3G微波综合实验系统。 (1)
二、 AT5011频谱分析仪 (2)
三、 AT5000‐F1频率扩展器 (4)
第二部分 频谱仪实验项目 (5)
实验一：频谱分析仪的使用 (5)
第三部分 微波组件测试 (12)
实验二 锁相信号源的测试 (12)
实验三 微波环形器的测试 (15)
实验四 上变频器的测试 (18)
实验五 微波下变频器的测试 (21)
实验六：定向耦合器的测试 (24)
第四部分 微波实验系统的综合测试 (28)
实验七 微波发射系统的测试 (28)
实验八 微波接收系统的测试 (33)
第五部分 传输线及匹配理论实验 (38)
实验九 终端开路同轴线反射系数及驻波比测量 (38)
实验十 终端短路同轴线反射系数测量 (42)
实验十一 终端匹配时同轴电缆反射系数测量 (45)
第一部分 实验系统简介
《微波技术与天线》实验系统主要包括以下部分：
一、 JH3002-3G微波综合实验系统。
图1-1 JH3002-3G微波综合实验系统
1. 系统描述
JH3002-3G微波综合实验系统是主要面向高等院校通信工程、电子工程、电磁场与微波技术等电子信息类专业开设的《微波技术与天线》课程的课内实验及课程设计而研发生产的。该教学系统通过先进的三代通信（3G）微波部分原理样机系统再现了微波信号的产生、变换、滤波、传输、放大、发射、接收等过程。各单元模块的设计、制作、调试为基础到系统集成、系统综合层面上，让学生逐步建立起微波系统的概念，并能够在系统的层面上来设计、分析、制作、调试。
因应射频（RF）和微波的快速发展，微波综合实验系统的频率设定在三代通信的中心频率2GHz左右,系统相关模块的设计、调试都围绕热门的3G通信频段。综合实验系统按三代通信微波部分原理样机设计的。各单元模块可以进行传统的单元式、验证性实验，同时也加强单元模块的设计性要求。各单元模块的技术指标都是按系统的要求分解而来的，系统的行为级仿真设计及实现使得各单元连在一起就组成了发射机和接收机，系统能高质量的传输一路图像和一路语音。
相关模块的设计考虑到管级和MMIC芯片级实现，既强调基本原理设计又兼顾实际应用。由于频段设置的原因及当代射频、微波设计现实要求，系统设计时大量采用分布参数及微带电路设计，相关模块做成规范的腔体结构，同时考虑学生查看及测试方便，巧妙做成插拔式，实际电路板一目了然。同时，相关电路原理图也雕刻在实验箱面板上，又便于学生将原理电路图与实际电路板元器件对照比较。达到理论和实
2. 系统配套设备
JH3002-3G微波综合实验系统，由发射机、接收机两个实验箱构成。主要部件包括共19个单元模块：平面微带矩形贴片天线阵天线（收发共两个）
z微波低噪声放大器（一个）
z微波功率放大器（一个）
z微波上变频器（一个）
z微波下变频器（一个）
z微波微带发夹式带通滤波器（收发共两个）
z中频音视频调制器（一个）
z微波锁相频率合成器（收发共两个）
z微波压控振荡器（一个）
z微波功率分配器（一个）
z微波固定功率衰减器（一套）
z微波定向耦合器（一个）
z微波阻抗匹配器（一套）
z电源（一套）
z微型摄像头（带微型麦克风）（一套）
z LCD液晶电视接收机（一个）。
二、 AT5011频谱分析仪
图1-2 安泰信AT5011频谱分析仪
1. 系统描述：
安泰信AT5011频谱分析仪频率范围0.15 MHz ~1050MHz；中心频率设定具有粗调和细调，加上100kHz ／格~100MHz/格的扫频宽度选择而组成的频域测量仪器。中心频率显示窗口是一个4位半LED显示，可选为中心频率读数或标记频率读数。安泰信频谱分析仪通常显示没有处理过的原信号的信息，电压、功率、周期、波形、边带和频率的谱波失真，双音交调失真和杂波探测。很好的对遥控器、对讲机、测量发射接收机、无绳电话测量进行分析。
仪器配合频率扩展器(AT5000-F1)能测量频率扩展致2000MHz ( 定性测量)，测量范围1050 MHz~2050 MHz。
频谱分析仪可输出FM检波信号，分析出不加密的广播电台的内容，可用来识别噪声施加影响的广播信号，能及时从空中的电台中进行分析，从而判断被检测设备的正常运行及测量第三方某些不可知的电台活动。
具备点频、扫频功能。点频，设定频谱分析仪的中心频率，然后将扫频宽度致“0”Hz时，信号输出为点频信号。扫频，仪器配合跟踪信号源功能形成对被测产品进行通频带的扫频，将被测产品串接在信号跟踪源(输出端)与仪器检测通道(输入端)，然后设定所需的频率段就可以进行检测。例如:需对被测产品的750MHz±10 MHz进行扫频测试。只将中心频率设定为750MHz，扫频宽度设定为2MHz/格就可以测试(2MHz/格时CRT全屏显示为20MHz)。在CRT显示屏显示扫描出来的曲线。
2. 主要技术参数
频率范围：0.15 ～1050MHz
·标记精度：±0.1%频宽+100KHz
·频率显示分辫率： 100KHz(4.5LED）
·扫频宽度： 100KHz/格~100MHz/格 125分档和0Hz/格(0扫描)
·扫频宽度精度：±10%
·频率稳定度：优于150KHz/小时
·中频带宽(-3dB)： 400KHz和20KHz
·视频滤波器(开)： 4KHz
·扫描速率：43Hz
幅度范围：-100 ～+13dBm
·屏幕显示范围：80dB(10dB/格）
·参考电平： -27dBm ～+13dBm(每级10dB)
·参考电平精度：±2dB(在500MHz处)
·平均噪声电平： -90dBm(20kHz带宽，典型值-99dBm)
·灵敏度：优于-90dBm
·对数刻度真实度：±2dB(不加衰减器)，500MHz
·衰减器：0～40dB(4x10dB步进)
·输入衰减器精度：±1dB/10DB
·最大输入电平： +10dBm，±25VDC(衰减0dB)，+20dBm(40dB衰减器)
·扫频宽度： 100KHz/格～100MHz/格，1-2-5分档和0Hz/格(0扫描)
跟踪发生器
·输出衰减器精度：±1dB
·输出衰减器：0～40dB(4 x 10dB)
·频率响应：±1.5dB
·输出阻抗：50?(BNC)
·频率范围：0.15~1050MHz
·射频干扰(RFI)：< 20dBc
·输出电平：-50 ～+1dBm(10dB步级和可变调节)
三、 AT5000-F1频率扩展器
图1-3 AT5000-F1频率扩展器
1. 系统描述：
AT5000-F1频率扩展器操作简单，只需用射频电缆将扩展器的输出端与频谱分析仪的输入连接起来，然后将原来频谱分析仪的射频探头连接到扩展器的输入端即可达到频率扩展。利用此频率扩展器配合1GHz的频谱分析仪，即可检测到电路中2GHz的信号。当输出端口与AT5011频谱分析仪的输入端相连接后，频谱分析仪上频率读数+1000MHz即为输入端的实际频率。
2. 技术参数
·扩展频率：1000MHz
·扩展频段范围：1050MHz -- 2050MHz (配合AT5010使用,测量)
·输入信号：≤-27dBm
第二部分 频谱仪实验项目
实验一：频谱分析仪的使用
一、实验目的
1、了解频谱分析仪的一般功能原理；
2、初步使用AT5011频谱分析仪；
3、用AT5011频谱分析仪分析测试简单的信号。
二、实验原理
1.频谱分析仪工作原理
频谱分析仪是一种能在示波管上显示出被测信号频谱幅度特性的仪器，荧光屏的横坐标代表频率，纵坐标代表不同频率分量的幅值。微波频谱分析仪主要用来观察各种已调信号（调幅、调频、脉冲调制）的频谱及功率，测量信号频率、测量振荡器的频率稳定度和频谱纯度，测量波形失真与噪声等。
频谱仪主要有扫描调谐（Swept frequency）型和实时（Real time）型两类。扫描调谐频谱仪用电扫描在频率范围内调谐，其频谱的频率分量随着时间依次采样出来。所以，扫描调谐频谱仪可以显示周期信号和随机信号，但不能测量显示瞬变响应。实时频谱仪顾名思义可同时显示在其测量范围内的信号各分量的幅度，这保持了信号的时间属性，以致可以显示出相位信号信息。实时频谱仪可以显示瞬变响应，也可显示周期和随机的信号。
扫频超外差式频谱仪实际上是超外差接收机和示波器的组合，它的基本方框图如图1-4所示。被测信号(频率为fS)经过直接输入或衰减输入在混频器中和机内的本振频率(频率为fP)的N次谐波进行谐波混频，获得中频信号f0＝NfP-f S；经过中放和检波，得到一个和输入信号幅值成正比的直流电压，经垂直放大后加至示波管的垂直偏转板上。这就使电子束在垂直方向的偏移可与输入信号幅值成正比。和一般的超外差式接收机不同的是这里的本振是一个电调谐的扫频振荡器，它可用一个扫描发生器输出的锯齿波电压来调谐，使它的频率在一定范围内作线性变化。同一个锯齿波电压又经过水平放大器加在示波管的水平偏转板上，这就使电子束在水平方向的偏移可正比于扫频振荡器的频率变化。
图1-4扫频超外差式频谱仪简化方框图
如果被测信号中有几中频率分量，由于本振频率f P连续变化，而中放的频率f0是固定的，因此信号中
的各中频率分量都可以顺序地在f P变化到能满足f0＝Nf P-f S的那一瞬间通过中放，在示波管的荧光屏上分别显示出来。它们在荧光屏上的水平间隔距离反映出它们的频差，垂直偏移的高度正比于它们的幅值(也可以正比于幅值的对数值或平方值)，这样就得到了信号频谱。扫频超外差频谱仪的增益主要决定于中频放大器，所以其灵敏度主要受混频器(其次是前置中放)内部噪声的限制，一般能达到-100dBm左右的水平。对相邻频谱的选择性(即分辨力)主要决定于中放的带宽。从这点看来，似乎应选择较低的中额，以便容易实
现窄频带和高分辨力；但是从另一方面来看，中频f P越低镜象频率fi与信号频率相距越近(二者相差二倍中频)就有可能使得f0＝fi-Nf P通过中频放大器而在示波管上显示出来，容易被误认为是信号频率。实际上这是一种干扰，称为镜频干扰。
为解决以上的矛盾，在扫频超外差频谱仪中一般都采用多次变频(3－4次)。第一次变频后的中频f0应尽量取得高，以便把镜频排斥于工作频率范围之外；而全机的分辨力则决定于最后一次变频后的末级中频滤波器的3dB带宽B(称为分辨带宽)，其值通常做成多种不同宽度以供选择。
扫频超外差式频谱分析仪又可以分为扫高频和扫中频两种。扫高频是指扫第一本振，扫中频是指扫第二本振。
2.安泰信AT5011 频谱分析仪使用方法
AT5011系列频谱仪实际上是一个３次变频的超外差式扫频接收机。
AT5011频谱仪可以检出频率范围为0.15～1050 MHz的电气信号的频谱分量。该被测信号（f入＝0.15~1050MHz）加到第一混频器，在这里它与一个压控振荡器（f本振＝1350~2350MHz）来的信号电压混频。这个振荡器称作第一本振（本地振荡器）。这振荡器和输入频率之差（f本－f入）称为第１中频（和频已被滤除），它通过调谐在1350MHz上的带通滤波器。然后进入放大器，然后再经过２级混频器和放大器。第２中频是29.875MHz，第３中频是2.75MHz。在第３中频级中，在到幅度解调器之前，先选择性地通过１个400KHz或者是20KHz的带通滤波器。视频信号对数输出可以直接送到Ｙ轴放大器，或者通过１个低通滤波器后送到Ｙ轴放大器。Ｙ轴放大器输出到CRT的Ｙ偏转板。X偏转是由斜波发生器电压所驱动。此电压与一直流电压合成后去控制第一本振。频谱仪扫描的频率范围取决于斜波的高度。扫频由扫频宽度调节按键控制。在零扫频宽度模式时，只有直流电压去控制第一本振。
这里说明两点：第一、中频带宽在400KHz或20KHz之间的选择。一般而言，宽带滤波器稳定得较快，能够提供较快的测量。窄带滤波器需要较长的时间来稳定，但有更高的频率分辨率和信噪比。第二、视频
且接近本底噪声的信号。此外，如果噪声是待测量的，则视频滤波器还能有助于稳定测量。
AT5011还装有跟踪发生器。它提供一种频率范围为0.15~1050MHz的正弦电压。跟踪发生器的频率决定于频谱仪部份的第一本振。频谱仪的输入频率和跟踪发生器的输出频率是频率同步（一样）的。
3.安泰信AT5011 频谱分析仪性能参数
（1） 频率
频率范围 ： 0.15~1050MHz
中心频率显示精度：±2%×频谱宽度＋5×10－３ ×中心频率＋100KHz
标记精度： ±0.1% 频宽+200KHz
频率显示分辨率： 100KHz（４位半LED）
扫频宽度： 100KHz/格~100MHz/格 1—2—5分档和0Hz/格（0扫描）
精度： ±10%
频率稳定性： 优于250KHz/小时
中频带宽(-3dB)： 20KHz(±50%) ; 400KHz ( +0,－40%)
视频滤波器（通）： 4KHz
扫描速率： 43Hz
（2） 幅度
幅度范围： -100~+13dBm
屏幕显示范围： 80dB （10dB/格）
参考电平： -27dBm 到+13dBm（每级10dB）
参考电平精度： ±2dB 在500MHz处
平均噪声电平： -90dBm （20KHz带宽，典型值－99dBm）
2次和3次谐波失真：＜-55dBc
3阶交调： -70dBc
灵敏度： 优于－90dBm
对数刻度真实度：±2dB(不加衰减器)，250MHz
（3） 输入
输入阻抗： 50Ω
插座： BNC
衰减器： 0~40dB（4×10dB步进）
输入衰减器精度：±1dB/10dB
最大输入电平： +10dBm，±25VDC（衰减器0dB），+20dBm（40dB衰减器）
（4）跟踪发生器
输出频率范围： 0.15MHz～1050MHz
输出电平范围： －50～+1dBm(10dB 步进和可变调节）
输出衰减器： 0～40dB（4×10dB)
精度（衰减器）：±1dB
输出阻抗： 50Ω（BNC）
频率范围： 0.15~1050MHz
频率响应： ±1.5dB
射频干扰（射频I）:＜20dBc
（5）其它
AM解调输出
负载阻抗：＞8Ω
4.注意事项
AT5011最灵敏的部件是频谱仪的输入部份。它包括信号衰减器和第１混频器。未经输入衰减时，加到输入端的电压必须不超出+10dBm（0.7Vrms）AC或±25VDC。当有40dB最大衰减时，AC电压必须不超出+20dBm（2.2Vrms）。这些极限必须不被超出，否则，输入衰减器和／或者第１混频器可被损坏。当经过LISN（线路阻抗指定化网络）测量时，频谱仪的输入必须用一个瞬变限幅器来保护。
在测量心中没有数的信号之前，应检查有否不可接受的高电压。也推荐开始测量时用最大的衰减量和最宽的扫频范围（1000MHz）。使用者也应该考虑有否频率范围以外（例如1200MHz)的超高信号幅度可能出现，虽然它看不到。0Hz~150KHz频率范围内在AT5011频谱仪中是没有指标的。若此范围出现显示，则幅度是不准确的。避免将显示调得过亮。在频谱仪上显示的各信号一般都可容易的读出，即使在低亮度情况。
由于变频原理，在0Hz上会出现一根谱线。称为中频直通。这是由于第１本振扫过中频而致。它可因不同仪器而不同的高度。满屏幕还超出并不说明仪器有故障。
三、实验设备
1、AT5011频谱分析仪1台
2、DDS合成信号发生器1台
3、AT5011外接天线1根
四、实验内容和步骤
1.频谱分析仪的基本使用
实验步骤：
AT5011频谱分析仪的操作旋钮说明如下
（１）聚焦
光点锐度调节。
（２）亮度
光点亮暗调节。
（３）电源（通ON和断OFF）
当电源打到通处，约经10秒钟将有光束出现。
（４）轨迹旋转
即使有磁性（铍镆合金）屏蔽，地球磁场对水平扫描线的影响仍不可能避免。通过一个内装的电位器可用来调整它，使水平扫描线与水平刻度线基本对齐。
（５）标记—通ON／断OFF
当标记按钮置于OFF（断）位置时，中心频率（CF）指示器发亮，此时显示器读出的是中心频率。当此开关在ON（通）位置时，标记（MK）指示器发亮，此时显示器读出的是标记的频率。该标记在屏幕上是一个尖峰。标记频率可用标记（MARKER）旋钮来调节，它可重合到一根谱线上。
（６）中心频率／标记（CF/MK）
在通时（ON），标记指示器亮。此时显示器读出标记处的频率。
（７）数字显示器（中心频率／标记频率之一读出）
７段，100KHz分辨率。
（８）校准失效
此LED闪亮时表示幅度值不正确。这是由于扫频宽度和滤波器的配合由于中频滤波器设置不当而造成幅度降低的读出。这种情况可能出现在相对于中频带宽（20KHz），或者视频滤波器带宽（4KHz）扫频范围过大时。若要正确测量，可以不用视频滤波器或者减小扫频宽度。
（９）中心频率—粗／细调
二个旋钮都用于调节中心频率。中心频率是指显示在屏幕水平中心处的频率。
（１０）（中频）带宽
选择中频带宽在400KHz或20KHz。选在20KHz带宽时，噪声电平降低，选择性提高，能分隔开频率更近的谱线。此时，若扫频宽度过宽时，由于需要更长的扫描时间（做不到）而造成信号过渡过程产生的降低信号幅度而使测量不正确。“不校准”LED发亮就指出了这个条件。
（１１）视频滤波器
视频滤波器可用来降低屏幕上的噪声。它使得正常下在平均噪声电平上或刚好高出它的信号 （小信号）的谱线得以观察。该滤波器带宽是4KHz。
（１２）Y—位移
调节射速垂直方向移动。
（１３）输入
频谱仪的BNC 50?输入。在不用输入衰减时，不允许超出的最大允许输入电压为±25VDC和＋10dBmAC。当加上40dB最大输入衰减时最大输入电压为+20dBm。
（１４）衰减器
输入衰减器包括有４个10dB衰减器，在进入第１混频器之前降低信号幅度。按键压下时每个衰减器接入。（１５）扫频宽度＜＞按键
“扫频宽度”选择按键用来调节水平轴的每格扫频宽度。用＞按键来增加每格频宽，用＜按键来减少每格频宽。转换是1-2-5步级，从100KHz／格到100MHz／格。此扫频宽度以MHz／格显示出，它代表水平线每格刻度。中心频率是指水平轴中心垂直刻线处的频率。假如中心频率和扫频宽度设置正确，X轴有10分格的长度。当扫频宽度低于100MHz时，只有全频率范围的一部份可被显示。当扫频宽度设在100MHz ／格位置和中心频率设在500MHz时，显示频率以每格100MHz扩展到右边，最右是1000MHz（500MHz ＋(5×100MHz））。同样，中心向左边则频率减低。此情况下左边的刻线代表0Hz。这时，可以看到１根特别的谱线即“０频率”。这是由于第１本地振荡器频率通过了第１中频而产生的。当中心频率相对于扫频宽度较低时有此现象。“０频率”的幅度对每台频谱仪是不一样的。它不能当参考电平来使用。显示在“０频率点”左边的那些谱线被称为镜频。在“０扫频”模式时，频谱仪工作在像是一台可选择（中频）带宽的接收机。此时频率的选择是通过“中心频率”旋钮。通过中频滤波器的频谱线产生一个电平显示（选频表功能）。
所选的扫频宽度／格值在设置按键上方的LED显示出来。
（16）Ｘ（频率）—位置校零
（17）（频率）线性调校
这些调节事项是仅仅在仪器校准时才动它们。在正常使用下它们不要求调节。当需要对它们实施调节时，需要用一台很精确的射频信号源。
（18）（3.5mm耳机插孔）
阻抗大于16?的耳机或扬声器可以连到这个输出插座。当频谱仪对某一个谱线调谐好时可能有的音频会被解调出来。这是通过中频部份的调幅解调器实现的。它解调了任何调幅信号，也可提供（滤波器）单边调频信号的解调。输出有短路保护。
（１９）音量
调节耳机输出的音量。
输出＋6ＶDC电压以使Az530近场嗅觉探头工作。此电源专为它们用，其专用线随Az530提供。
（２１）电平
用此旋钮可以连续调节跟踪发生器输出电平11dBm范围（输出衰减器０衰减时－10～＋１ dBm）。
（２２）跟踪发生器
若按钮压下时（ＯＮ）跟踪发生器工作。此时从输出插座BNC座输出正弦波信号，它的频率决定于频谱分析仪。在“０扫频”模式时输出的即是中心频率。
（２３）输出
５０?插座用于跟踪发生器。输出电平在＋１～－50dBm范围内可调节。
（２４）衰减器
输出电平衰减器由４个10dB衰减器组成，可使信号在去到“输出”插座前经过衰减。
所有４个衰减器都相等，可用各别按钮操作。这样，可容易得到所需要的衰减量，例如：20dB衰减值。
2.信号源频谱的测量
实验步骤
1.把AT5011设置为最大衰减量（40dB衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHz）；
2.打开AT5011频谱分析仪，按照上面的说明熟悉各个按钮的操作和用途；
3.观察显示器上的“０频率”谱线；
4.把AT5011设置为最大衰减量（40dB衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHz）；
5.按照图1-5连接实验设备；
图1-5 信号源的频谱测试
6.使信号源模块输出65MHz，正弦信号，在频谱分析仪上测量信号频率和可能的各阶谐波分量；
7.通过旋转标记（MARKER）旋钮来移动标记频率对准示波管显示的信号谱线，读出频率示数；
8.逐步弹起衰减器，观察频谱仪显示的变化；
9.改变扫频宽度按键和视频滤波器按键，观察显示的变化，并准确读数；
10.改变信号源频率重复上述步骤。
3.频谱分析仪校准
实验步骤：
1、垂直幅度校准
在校准之前保证各输入衰减在不衰减位置。此时，如果信号频谱线峰顶达到最高的一条水平刻线位置时，此信号幅度为-27dBm，每下一格减10dB；如果40dB衰减器全部按下，此时最高水平刻度线幅度为+13dBm（-27dBm+40dBm）。在进行校准之先，将各输入衰减器不衰减。在校准之前AT5011必须至少有60分钟时间预热。将“视频滤波器”置于断（OFF）。“带宽”置于400KHz以及“扫频宽度”在2MHz／格。将电平为-27dBm±0.2dB（10mV）的射频信号接到频谱仪输入端。此信号频率应在2MHz到250MHz之间。调节中心频率到信号频率上。
在屏幕上出现一根-27dBm单谱线。调节“Ｙ位置”将频谱线顶调到最上刻线位置。所有输入衰减器都不衰减。
下一步，信号源的信号多次来回调节其输出电平在－27dBm与－77dBm之间，调节“Ｙ－幅度”控制使谱线峰在屏幕上一变动５格。若因此而改变了Ｙ位置，则返回重复Ａ节内容。重复Ａ与Ｂ内容使达到理想要求。最后，输入衰减器在－27dBm电平上进行测试。逐步增加输入衰减，观察谱线在屏幕上的移动。每增加10dB衰减谱线往下移１格。全部衰减都加上时误差不应超出±1dB。
2、水平频率校准
在校准之先保证各输入衰减器在不衰减位置。在进行校准之前AT5011必须至少预热60分钟时间。“视频滤波器”按钮应当置于OFF（断）位置，“带宽”必须在400KHZ，以及“扫频宽度”设在100MHz／格。在将中心频率调到500MHz后，将一个信号发生器信号加到输入端。其输出电平应比噪声高出40到50dB。
将信号源频率调到500MHz，，用水平位置（Ｘ－POS）旋钮移动500MHz信号峰使它对准屏幕水平的中心点。
将信号源调到100MHz输出。若该100MHz谱线不在左起第２格线，则用“Ｘ－AMPL”（水平幅度）调整它。需要时重复上一步骤以使二者都正确。重复调整到满意。
五、实验报告
1、画出扫频超外差式频谱仪原理框图；
2、简述扫频超外差式频谱仪工作原理。
第三部分 微波组件测试
实验二 锁相信号源的测试
一、 实验目的
1、 掌握微波锁相信号源工作原理及各项性能指标的意义。
2、 利用实验模块实际测量以了解锁相频率合成器的特性。
3、 进一步熟悉频谱仪的使用。
二、 实验原理
锁相环是频率合成技术的基础。锁相环路(PLL)通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LP)、压控振荡器(VCO)和可变程序分频器组成。
锁相环路是一个相位误差控制系统．它比较输入信号与压控振荡器输出信号之问的相位差，产生一个对应于两个信号相位差的误差电压，该误差电压经处理后去调整压控振荡器的频率(相位)。当环路锁定时，输入信号与压控振荡器输出信号频差为零，相位差不再随时间变化。此时，误差控制电压为一固定值，压控振荡器输出频率与输入信号频率相等。即
r f f =0，锁相环路的这一特点，使它在自动频率控制中得到
应用，以实现精确的频率控制。环路在锁定时要得到一定的控制电压，则鉴相器必须有一个非零的输出。即，环路作用必须有相位差，相位差维持着两信号的同步，使输出信号频率稳定。 锁相环基本原理方框图如图2-1所示。
输入信号
输出信号
参考分频器
鉴相器回路滤波器压控振荡器
计数器
图2-1 锁相电路框图
鉴相器又称比相器。对输入信号与环路输出信号的相位进行比较，产生误差控制电压；环路滤波器滤除误差电压中的高频分量和噪声，以保证环路所要求的性能，增加环路的稳定性；压控振荡器的振荡频率受环路滤波器输出电压的控制，使压控振荡器输出信号频率向输入信号频率靠拢，两个信号问的相位差减小。可变程序分频器的作用是使压控振荡器的输出频率经分频后再与参考频率进行相位比较，从而产生误差控制电压。并以误差控制电压来凋整压控振荡器的相位。
锁相环路对高稳定度的参考振荡器(通常是晶体振荡器)锁定。环路串接可编程的程序分频器，通过编程改变程序分频器的分频比R 、N 。从而获得N/R 倍参考频率的稳定输出。频率合成器输出频率 与晶
o
f
r o f R N f =
其中，R 是固定分频比，N 是程序(可变)分频比，是晶振输出的参考频率， 是频率合成器的输
出频率。
o f r f 三、 实验设备
1. 微波锁相信号源模块 1个；
2. AT5011频谱分析仪 1台；
3. AT5000F1频率扩展器
1台；
四、 实验内容和步骤
电路连接如图2-2所示。
图2-2 锁相信号源的频谱测试
1. 微波锁相信号源频谱的测试
实验步骤：
1. 断开发送实验箱电源，按照图2-2连接相应模块和频谱仪。
2. 打开发送实验箱电源。
3. 将LO 输出频率设定2016.00MHz ，确定LO 锁定频率后，继续以下步骤。
4.
观察微波锁相信号源频谱。
AT5011频谱仪扫频宽度(SCANWIDTH)置于2MHz/格，视频滤波(VIDEO FILTER)置于ON ，中频带宽(BAND WIDTH)置于20KHz ；中心频率/标记(CF/MK)置OFF ，此时中心频率(CF)指示灯亮，数字显示窗将显示中心频率。旋转中心频率粗/细调(CENTERFREQ FINE)，使数字显示窗的频率读数为1016.0。AT5011频谱仪显示屏上可以看到微波锁相信号源输出信号频谱。 5. 测量微波锁相信号源频率。
将频谱仪中心频率/标记(CF/MK)置ON ，此时频标(MIK)指示灯亮，数字显示窗将显示频标所指示的频率。旋转频标位置旋纽(MARKER)使频标竖线与微波锁相信号源谱线重叠，则数字显示窗将显示微波锁相信号源的频率。记录微波锁相信号源的频率。 由于微波锁相信号源的频率大于2GHZ ，因此使用安泰信AT5011频谱仪测量时加了扩展器AT5000F1。此时，被测频率为AT5011频谱仪数字显示窗所示频率与1GHZ 之和。
2.微波锁相信号源输出功率的测试
实验步骤：
测量信号功率时，中频带宽应选择400KHz档，视频滤波应放在OFF。为防止频谱仪过载(即输入信号功率过大)，开始输入四个衰减器(ATTN)全部按下衰减为40dBm，此时频谱仪显示器顶格功率为+13dBm，纵轴功率刻度10dBm/格。根据谱线的高度可估算该信号的功率。若谱线太低，可减小输入衰减器的衰减，四个衰减器按键每弹起一个，衰减减小10dBm，谱线相应提高一格，相应功率读数减小10dBm，四个按键都弹起最多能提高四格，相应功率读数减小40dBm。根据频线的高度和衰减器状态便能确定信号功率。
图2-3 锁相信号源频谱测试实测图
从图2-3，看出中心频率为2.016G，偏移1M时衰减≥50dB。
参考实验结果
振荡频率： 2.0160GHz
输出幅度： -9dBm（中频带宽400KHZ，视频滤波OFF位）
五、实验报告要求
1.简述微波锁相源工作原理，并画出框图。
2.按实测画出微波锁相源的频谱图，标注频点和幅度值。
实验三微波环形器的测试
一、实验目的
1.了解环形器的结构原理，频率特性。
2.熟悉环形器各端口之间相互关系。
二、实验原理
环行器也是一种非互易器件。在微波技术中，利用环行器控制功率的流向。环行器的功能是：从1口输入的功率全部从2口输出；从2口输入的功率全部从3口输出；从3口输入的功率全部从1口输出。
下面以被导三端口环行器为例说明环行器的一般工作原理。
如图3-1所示，在矩形波导H面星形连接的对称轴上，放一个已被横向偏置的铁氧体杆，即图中阴影圆。微波信号可从1口输入。在未加外磁场H0偏置时，其内部磁场结构如图 3-1(a)所示。
在铁氧体圆柱所在区域，线性极化磁场可分解成两个旋转方向相反的圆极化磁场。加外偏置磁场H0后，由于右旋圆极化波和左旋圆极化波的相移不同，使合成的线极化波的方向发生偏转。若偏转大小恰好使极化方向偏转30°则③口无信号输出，从②口输出全部信号，如图3-1(b)所示。
图3-1 三端口环形器原理图
三、实验仪器
1.三端口环形器模块（工作频段855-915MHz）1个；
2.50欧姆阻抗匹配端子1个；
3.AT5011频谱分析仪1台；
四、实验内容和步骤
环形器各端口功率分配和隔离度测量。
实验步骤
1.先将频谱仪跟踪源输出置于OFF,输入衰减设置为最大-48dB；AT5011频谱仪扫频宽度(SCANWIDTH)
置于10MHz/格，视频滤波(VIDEO FILTER)置于OFF，中频带宽(BAND WIDTH)置于400KHz,中心频率设为885MHz；
2.按图3-2连接测试电路。
图3-2 频谱仪跟踪源输出调整
3.将频谱仪跟踪源输出置于ON,观察频谱仪输出信号幅度；调整跟踪输出的幅度旋钮，使输出谱线幅度
位于屏幕中央，此时信号幅度约为-27dBm。
4.将频谱仪跟踪源输出置于OFF，按图3-3连接测试电路。
图3-3 环形器通路测试
5. 将频谱仪跟踪源输出置于ON,观察频谱仪输出信号幅度。
6. 将频谱仪跟踪源输出置于OFF ，按图3-4连接测试电路。
图3-4 环形器隔离测试
7.
将频谱仪跟踪源输出置于ON,观察频谱仪输出信号幅度。
它与步骤5输出差应＞20dB 即隔离度I>20dB 。
五、 实验报告要求
图3-5所示，是环行器作收发双工器之用，即通过环行器的功能信号的收和发可由一付天线完成。根据环形器测试实验，解释此环形器应用的原理。
图3-5 多频/多模手机框图
微波电路S参数测量实验报告 一、实验目的 掌握微波电路S参数的基本概念、测试的原理和方法。 二、实验内容 用矢量网络分析仪测试微波滤波器的二端口S参数。 三、基本原理 网络分析仪中最常用的应用是矢量网络分析仪，它是用来测量、分析各种微波器件和组件S参数的高精度仪器，在整个行业中使用率极高，作为重要仪器很多从事产品研发和测试的电子工程师都有可能需要使用。矢量网络分析仪的原理如图1所示。 图1 矢量网络分析仪的原理图 上图中各部分的功能如下： A、信号源：提供被测件激励输入信号，被测器件通过传输和反射对激励波作出响应，被测器件的频率响应可以通过信号源扫频来获取，由于测试结构需要考虑多种不同的信号源参数对系统造成的影响，故一般我们采用合成扫频信号源。 B、信号分离装置：含功分器和定向耦合器，分别提取被测件输入和反射信号，从而测量出它们各自的相位和幅度大小，测试装置可以单独也可以集成到分析仪的内部。 C、接收机：对被测件的反射、传输和输入信号进行测试；采用调谐接收机可以提供最好的灵敏度和动态范围，还能抑制谐波和寄生信号。 D、处理显示单元：对测试结果进行处理和显示，它作为多通道一起，需要有基准通道和测试通道，通过二者的比较才能知道测试的精准度，它的显示功能很强大并且灵活，如多种标记功能、极限线功能等，给系统和元器件的性能和参数测试带来很大的便利性。
矢量网络分析仪本身自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况。而对于双端口测量，则还可以测量传输参数。 图2 利用网络分析仪测微波电路的S参数 微波滤波器可看作是一个二端口网络，具有选频的功能，可以分离阻隔频率，使得信号在规定的频带内通过或被抑制。 滤波器按其插入衰减的频率特征来分有四种类型：（1）低通滤波器：使直流与某一上限角频率ωC（截至频率）之间的信号通过，而抑制频率高于截至频率ωC的所有信号；（2）高通滤波器：使下限频率ωC以上的所有信号通过，抑制频率在ωC以下的所有信号；（3）带通滤波器：使ω1至ω2频率范围内的信号通过，而抑制这个频率范围外的所有信号。（4）带阻滤波器：抑制ω1至ω2频率范围内的信号，而此频率范围外的信号可以通过。 测试前需要特别注意的一点是，如果待测件是有源器件，连接待测件前一定先将网络分析仪的两个端口的输出功率降到-25dBm以下。否则不但不会得到正确的测试结果，而且还有可能将网络分析仪损坏。这一点是测量有源器件时需要特别注意的一点。 四、微波滤波器技术指标 工作频率：9.36GHz； 电压驻波比：<1.3； 插入损耗：< 1dB。 五、实验步骤 1、矢量网络分析仪开机； 2、矢量网络分析仪校准； 3、连接矢量网络分析仪与被测器件； 4、按下“PRESET”键，准备进行设置，并设置监视的频率范围：按下“FREQ”键，按下“CENTER”软键，使用数字键输入扫频段的中心频率，例如9360，然后按下“MHz”软键。同时按下“SPAN”软键，输入测量带宽，使用数字键输入“500”，然后按下“MHz”软键。
电磁场、微波测量 实验报告 实验一电磁波参量的测量 一、实验目的 （1）在学习均匀平面电磁波特性的基础上，观察电磁波传播特性如E、H和S 互相垂直。（2）熟悉并利用相干波原理，测定自由空间内电磁波波长λ，并确定电磁波的相位常数β和波速υ。 （3）了解电磁波的其他参量，如波阻抗η等。 二、实验仪器 （1）DH1211型3cm固态源1台 （2）DH926A型电磁波综合测试仪1套 （3）XF-01选频放大器1台 （4）PX-16型频率计 三、实验原理
两束等幅、同频率的均匀平面电磁波，在自由空间内从相同（或相反）方向传播时，由于初始相位不同，它们相互干涉的结果，在传播路径上形成驻波分布。通过测定驻波场节点的分布，求得波长λ的值，由2π βλ = 、f υλ=得到电磁波的主要参数：β、υ。 设0r P 入射波为：0j i i E E e βγ -= 当入射波以入射角θ向介质板斜投射时，在分界面上产生反射波r E 和折射波i E 。设入射波为垂直极化波，用R ⊥表示介质板的反射系数，用0T ⊥和T ε⊥表示由空气进入介质板和由介质板进入空气的折射系数。可动板2r P 和固定板1r P 都是金属板，其电场反射系数为-1，则 3r P 处的相干波分别为： 1 10j r i E R T T E e φε-⊥⊥⊥=- 113 1()r r L L L φββ=+=
2 20j r i E R T T E e φε-⊥⊥⊥=- 22 331 ()()r r r r L L L L L φββ=+=++ 其中，21L L L ?=- 因为1L 是固定值，2L 则随可动板位移L 而变化。当2r P 移动L 值时，使3r P 具有最大输出指示时，则有1r E 和2r E 为同相叠加；当2r P 移动L 值，使3r P 具有零值输出指示时，必有1r E 和2r E 反相。故可采用改变2r P 的位置，使3r P 输出最大或零指示重复出现。 在3r P 处的相干波合成 1 2 1210()i i r r r i E E E R T T E e e φφε--⊥⊥=+=-+ 或写成 12 ( ) 12 2 102cos( )2 j r i E R T T E e φφεφφ+-⊥⊥-=- 式中12L φφφβ=-= 为测准入值，一般采用 3r P 零指示办法 ，即 cos( )0 2φ= 或 (21) 2 2 n φπ =+ n=0.1.2….. n 表示相干波合成驻波场的波 节点（0r E =）处。除n=0以外的n 值，表示相干波合成驻波的半波长数。将n=0时0r E =的驻波节点作为参考位置0l :2π φλλ = 故2(21)n L π πλ += 四、实验内容 （1）了解并熟悉电磁波综合测试仪的工作特点，使用方法，特别要熟悉与掌握利用相干波 原理测试电磁波波长的方法 （2）了解3cm 固态源的使用方法和正确操作。 （3）电磁波E 、H 和S 三者符合右手螺旋规则，向3r P 传播的波应有：E =y y E ,H =-x x H S =E ?H=z y x E H =z 2 y E μ （4）测量值 移动可动板2r P ，测n l 值，根据测得值，计算λ、β、υ的值。 （单位：mm ）
《微机原理与汇编语言程序设计课程设计》 实验指导书 本课程设计包含软件部分和硬件部分两个环节。 软件部分完成在有限的课内实验环节无法涉及到的具有综合设计性的软件实验,如中断程序设计、I/O程序设计、宏设计等。硬件部分利用伟福试验系统设计一个电子钟电路,并编制一个程序使电子钟能正常运行。通过软硬件环节的设计和调试,巩固所学知识,增强动手能力,提高综合性工程素质。 总实验学时:共计2周 实验一:电话号码本设计完善 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验二:显示器I/O程序设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验三:中断程序设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业
实验四:发声系统设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验五:键盘程序设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验六:电子钟设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:5天 适用对象:信息安全专业 一、实验目的和要求 软件实验部分要求进一步熟悉汇编语言开发环境,掌握汇编语言程序设计的方法和步骤,并根据教师意见和讨论,完善改进课内环节所进行的实验及进行其他综合性、设计性较强的实验内容,具体如下: 1. 熟练掌握汇编语言程序设计环境,根据前期掌握程度,可选择Masm for windows集 成实验环境(实验室配备,或自行安装masm5.0、masm6.0、Emu8086,Tasm等,软件开发环境可由学生根据使用爱好自选。
2.根据课内实验验收时指导教师提出的意见,以及和同学讨论的结果,设计实现一个功能比较完善的电话号码本,并在设计中体现自己的工作特色,即具备和其他设计不同之处。 3. 显示器I/O程序设计,完成屏幕窗口控制程序。 要求在屏幕上开出三个窗口,它们的左上角和右下角的坐标分别是(5,10,(15,30和(5,50,(15,70和(18,15,(22,65,如从键盘输入字符,则显示在右窗口,同时也显示在下窗口的最下面一行。若需要将字符显示于左窗口,则先按下←键,接着再从键盘输入字符,字符就会从左窗口的最下行开始显示,同时下窗口也显示出左窗口的内容。如果再按下→键,输入字符就会接在先前输入的字符之后显示出来。当一行字符显示满后,窗口自动向上卷动一行,输入字符继续显示与最低一行,窗口最高一行向上卷动后消失。 4. 中断程序设计,完成内部中断服务程序和外部中断服务程序设计。具体要求为: (1.编写一个内部中断服务程序,使其能够显示以“0”结尾的字符串(利用显示器功能调用INT 10H。字符串缓冲区首地址为入口参数,利用DS:DX传递此参数。 (2.编写一个可屏蔽的外部中断服务程序,中断请求来自8259A的IRQ0,在新的外部中断服务程序(新08H中断中,使得每55ms的中断在屏幕上显示一串信息“A 8259A Interrupt!”,显示10次后,恢复原中断服务程序,返回DOS。 5.发声系统设计,参考教材中的例9.1,利用扬声器控制原理,编写一个简易乐器程序。 要求当按下1~8数字键时,分别发出连续的中音1~7和高音i(对应频率依次为524Hz、588Hz、660Hz、698Hz、784Hz、880Hz、988Hz和1048Hz;当按下其他键时,暂停发声。如果时间允许,可在此基础上自行发挥,如增加按键功能、编辑歌曲等。
微波技术实验指导书
微波技术实验指导书
实验一微波测量系统的了解与使用实验性质：验证性实验级别：选做 开课单位：信息与通信工程学院学时：2学时一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2. 学习使用测量线 四、基本原理： 图1.1 微波测试系统组成 1．信号源
信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2．选频放大器 当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。
1格式已调整，word 版本可编辑. 电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名： 宫大鹏 学 号： 0406 指导教师： 张小川 课程名称：微波通信专业学位综合实验1
电子科技大学 实验报告 学生姓名：宫大鹏学号：0406指导教师：张小川 实验地点：科研楼701实验时间：2012.10 一、实验室名称：微波通信专业学位实验室 二、实验项目名称：微波控制电路的设计及测试 三、实验原理： 微波控制电路根据其用途分类，主要包括以下三种情况：（1）微波信号传输路径通断或转换——微波开关，脉冲调制器等；（2）控制微波信号的大小——电控衰减器，限幅器，幅度调制器等；（3）控制微波信号的相位——数字移相器，调相器等。控制电路广泛用于微波测量、微波中继、雷达、卫星通信等系统。本实验重点讲解微波SPST和SPDT 的工作原理、设计及开关、环形器、隔离器主要电性能指标的测试。 衡量开关的电性能指标有：工作频率范围，插入损耗，隔离度，功率容量等。具体定义为： 1. 工作频率范围，指满足各项指标要求的频率范围，用起止频率表示； 2. 插入损耗，是开关导通时传到负载的实际功率与理想开关传到负载的功率之比； 3. 隔离度，是开关断开时负载上的实际功率与理想开关传到负载的功率之比； 如果用二端口网络参量表征开关网络特性，则开关的插入损耗和隔离度的定义可用（1-1）式表达 1.二极管开关工作原理 由二极管实现SPST分为串联型和并联型，其原理电路及等效电路如图3-1所示。在串联型电路中，器件呈低阻抗时，对应开关的导通状态，信号沿传输线传输。当器件呈高 2格式已调整，word版本可编辑.
《数据结构课程设计》实验指导书 1.1 实验报告撰写的基本要求 1.1.1 问题描述 这一部分需要简单介绍题目内容，即该实验到底要做什么。 1.1.2 算法说明 这一部分需要详细描述解决问题需要用到算法和重要的数据结构，即该实验到底应该怎么做。 基本要求：处理问题中所用到的关键算法都要描述清楚，而不是仅描述主函数。算法和数据结构可用伪码和图示描述，不要只写源代码和注释。 1.1.3 测试结果 这一部分内容需要紧扣实习的题目类型和要求，涉及提供相应的测试方法和结果。 对于需要利用某算法解决某问题的题目，应设计并填写一张测试用例表。每个测试用例一般包括下列内容： （1）测试输入：设计一组输入数据； （2）测试目的：设计该输入的目的在于测试程序在哪方面可能存在漏洞； （3）正确输出：对应该输入，若程序正确，应该输出的内容； （4）实际输出：该数据输入后，实际测试得到的输出内容； （5）错误原因：如果实际输出与正确输出不符，需分析产生错误的可能原因； （6）当前状态：分为“通过”（实际输出与正确相符）、“已改正”（实际输出与正确输出不符，但现在已修改正确）、“待修改”（实际输出与正确输出不符，且尚未改正）三种状态； （7）测试结果分析：需要详细解释测试策略，对得到的数据进行分析，总结出算法的时空复杂度，得出自己对算法性能等方面分析的结论。 附录：源代码 源代码列在附录中，要求程序风格清晰易理解，有充分的注释，有意义的注释行少于代码的30%将不能得分。
1.2 实习作业的提交要求 每个实习项目结束后，学生按照实验报告格式和内容要求提交实验报告（打印稿）1份，与此同时提交压缩后的电子资料1份，电子资料要求按照如下方式打包： 文档夹：包括电子版的实验报告 学号姓名.rar 源代码文件 代码夹：源代码文件对应的可执行文件 readme.txt文件，告知如何编译源代码，生 成可执行文件
微波技术实验指导书目录 实验一微波测量仪器认识及功率测量________________________________ 2实验二测量线的调整与晶体检波器校准_______________________________ 5实验三微波驻波、阻抗特性测量_____________________________________ 8
实验一微波测量仪器认识及功率测量 实验目的 （1）熟悉基本微波测量仪器； （2）了解各种常用微波元器件； （3）学会功率的测量。 实验内容 一、基本微波测量仪器 微波测量技术是通信系统测试的重要分支，也是射频工程中必备的测试技术。它主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量。 微波信号特性参量主要包括：微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等。微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。 测量的方法有：点频测量、扫频测量和时域测量三大类。所谓点频测量是信号只能工作在单一频点逐一进行测量；扫频测量是在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；时域测量是利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。 图1-1 是典型的微波测量系统。它由微波信号源、隔离器或衰减器、定向耦合器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。 图 1-1 微波测量系统 二、常用微波元器件简介 微波元器件的种类很多，下面主要介绍实验室里常见的几种元器件： （1）检波器（2）E-T接头（3）H-T接头（4）双T接头（5）波导弯曲（6）波导开关（7）可变短路器（8）匹配负载（9）吸收式衰减器（10）定向耦合器（11）隔离器 三、功率测量 在终端处接上微波小功率计探头，调整衰减器，观察微波功率计指示并作相应记录。
微波技术基础实验报告 所在学院： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2016年5月13日
实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质：验证性实验级别：必做 开课单位：学时：2学时 一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2．学习使用测量线 四、基本原理： 图1。1 微波测试系统组成 1．信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2．选频放大器
当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。 1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。 2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。 2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考： 总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。 实验二驻波系数的测量
《面向对象程序设计》课程设计 实验指导书 武汉理工大学理学院 物理科学与技术系 2013年2月1日
目录 设计一简单计算器 (1) 设计二模拟时钟程序 (4) 设计三 24点游戏 (8) 设计四多媒体视频播放器 (11) 设计五幸运52 (14) 设计六简单画图程序 (17) 课程设计说明书要求 (20)
设计一简单计算器 一、概述 在运算过程中，通过使用计算器能减少运算量。既可以用“计算器”的标准视图执行简单的计算，也可以用其科学型视图执行高级的科学计算。用户使用“计算器”执行所有通常用手持计算器完成的标准操作。 简单计算器包括双目运算和单目运算功能。双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦，阶乘，对数，开方，倒数等运算。简单计算器可对输入任意操作数，包括小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算，同时包含清除，退格，退出功能。简单计算器出现错误会给出相应错误提示。而且可以操作与运算按钮相对应的菜单项。 通过对简单计算器的设计，可以熟悉MFC编程，包括Visual C++在数学计算方面的知识、算法设计、对话框和控件的使用及应用程序的调试，同时对面向对象与可视化程序设计有一定的认识，并提高动手编程的能力。 二、设计任务 1、提出总体方案的设计思想和原理，绘制程序流程图和描述程序的功能，并说明程序的特点和难点。具体如下： 执行简单计算： （1） 键入计算的第一个数字。 （2） 单击“+”执行加、“-”执行减、“*”执行乘或“/”执行除。 （3） 键入计算的下一个数字。 （4） 输入所有剩余的运算符和数字。 （5）单击“=”。 执行科学计算：能够执行阶乘、正弦、余弦和指数运算。 2、添加相关控件，制作与用户交互性较好的应用程序界面。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 微波技术 实验报告 院系：电子与信息工程学院班级： 姓名： 学号： 同组成员： 指导老师： 实验时间：2014年12月18日 哈尔滨工业大学
目录 实验一短路线、开路线、匹配负载S参量的测量------------------------------3 实验二定向耦合器特性的测量------------------------------------------------------6 实验三功率衰减器特性的测量-----------------------------------------------------11 实验四功率分配器特性的测量-----------------------------------------------------14 附录一RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19 附录二射频电路基本常用单位------------------------------------------------------23 实验总结------------------------------------------------------------------------------------24
实验一 短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量 一、实验目的 1、通过对短路线、开路线的S 参量S11的测量，了解传输线开路、短路的特性。 2、通过对匹配负载的S 参量S11及S21的测量，了解微带线的特性。 二、实验原理 S 参量 网络参量有多种，如阻抗参量[Z]，导纳参量[Y]，散射参量[S]等。微波频段 通常采用[S]参量，因为它不仅容易测量，而且通过计算可以转换成其他参量， 例如[Y]、[Z] 图1-1 一个二端口微波元件用二端口网络来表示，如图1-1所示。图中，a1,a2分 别为网络端口“１”和端口“２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2分别为端口“１”和端口 “2”向外的反射波。对于线性网络，可用线性代数方程表示： b1=S11a1+S12a2 b2=S21a1+S22a2 (1-1) 写成矩阵形式： ?? ??????????????=????? ???a a S S S S b b 212212211121 (1-2) 式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为 S11=11 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时， “1”端口的反射系数 S21=12 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时， “1”端口至“2”端口的传输系数 S12=21 a b 01=a “1”端口外接匹配负载时， “2”端口至“1”端口的传输系数
电子科技大学 实 验 报 告 学生姓名：宫大鹏 学号：201222040406 指导教师：张小川
电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名： 宫大鹏 学 号： 201222040406 指导教师：张小川 实验地点： 科研楼701 实验时间：2012.10 一、 实验室名称：微波通信专业学位实验室 二、 实验项目名称：微波控制电路的设计及测试 三、 实验原理： 微波控制电路根据其用途分类，主要包括以下三种情况：（1）微波信号传输路径通断或转换——微波开关，脉冲调制器等；（2）控制微波信号的大小——电控衰减器，限幅器，幅度调制器等；（3）控制微波信号的相位——数字移相器，调相器等。控制电路广泛用于微波测量、微波中继、雷达、卫星通信等系统。本实验重点讲解微波SPST 和SPDT 的工作原理、设计及开关、环形器、隔离器主要电性能指标的测试。 衡量开关的电性能指标有：工作频率范围，插入损耗，隔离度，功率容量等。具体定义为： 1. 工作频率范围，指满足各项指标要求的频率范围，用起止频率表示； 2. 插入损耗，是开关导通时传到负载的实际功率与理想开关传到负载的功率之比； 3. 隔离度，是开关断开时负载上的实际功率与理想开关传到负载的功率之比； 如果用二端口网络参量表征开关网络特性，则开关的插入损耗和隔离度的定义可用（1-1）式表达 ()11lg 10lg 102 21--==ΛΛΛΛΛΛΛS P P L out a
1.二极管开关工作原理 由二极管实现SPST分为串联型和并联型，其原理电路及等效电路如图3-1所示。在串联型电路中，器件呈低阻抗时，对应开关的导通状态，信号沿传输线传输。当器件呈高阻抗时，对应开关断开。在并联型电路中，情况正好相反，当器件呈高阻时，信号可传送至负载。器件呈低阻时，电路近似短路，信号几乎全部反射。 单刀双掷开关常用于实现共用天线收发信机中接收支路和发射支路间的相互转换。与SPST相似，SPDT按PIN管联接方式，也可分为并联型和串联型两种电路，电路原理图如图3-2所示。以并联型电路为例来分析其工作原理。当D1导通，D2截止时，由于D1管近似短路，经过四分之一波长传输线后，相当于开路，因此B2为开关的导通端，B1为隔离端。反之，当D2导通，D1截止时，B1为开关的导通端，B2为隔离端。 00 （a）串联型（b）并联型 out P 0 P P out （c）串联等效电路（d）并联等效电路图3-1 单刀单掷开关电路简化图 g λ g λgλ g λ （a）并联型（b）串联型 图3-2 单刀双掷开关原理电路
软件工程课程设计指导书 作者：周兵 软件工程课程设计是为了加强和巩固软件工程这门学科知识及技能的学习而开设的，它是一门实践性的课程，上机实验是其主要的环节。本实验指导书是帮助同学们进行上机实验而制订的。 一、实验目的： 1．能按照软件工程的思想，采用面向对象的方法开发出一个小型软件系统。 2．在此过程中，能综合利用以前所学习的专业知识。 3．加深对软件工程这门学科知识的理解，并掌握其基本的技能及方法，培养良好的软件开发素养。 二、面向专业：计算机科学与技术 三、先修课程：一门计算机高级语言、C++语言、数据库系统概论 四、上机学时数：10学时 五、实验环境 1．单机模式 操作系统：Windows 开发工具：C++ Builder 6.0、Access 2000 六、课程设计的基本要求 1. 基本了解和掌握面向对象的开发的过程与方法。 2. 基本能够完成所要求的系统。 3. 报告文档符合具体要求。 七、设计内容 题目：选课系统 1．说明：本设计选择广大学生最熟悉的选课系统最为设计任务，便于同学联系实际，学以至用。但限于具体条件和时间的限制，宜采用C++ Builder 6.0、Access 2000。 2．具体要求： 1）数据要求 所存储和查询的数据要符合本学校的具体情况，所涉及的字段至少应包括（名称可 以不同）：学生姓名、学号、登陆密码、性别、出生年月、籍贯、地址、学生电话、家庭地址、教师号、教师姓名、教研室、职称、性别、教师电话、课名、课号、学 分、先行课号、课时、开课教室、人数限制、选课人数、考试成绩、平时成绩、总 评成绩。 2）功能要求 功能至少应有：等录、查询开课情况、查询选课情况、查询成绩、选课、退课等。 3）设计要求 整个系统的开发过程及方法应符合软件工程的要求，软件能够正常运行。 八、报告
之前网上下的学长学姐的报告有很多不靠谱,但是调谐都要调到中心频率上,否则都不对, 还有老师验收的时候如果自己心情很不好,只要她发现一点错误就会坚定的认为不是自己 做的,所以一定要确保没有错误,原理一定要弄清楚.愿后来人好运~~~ 实验2 微带分支线匹配器 一．实验目的： 1．熟悉支节匹配的匹配原理 2．了解微带线的工作原理和实际应用 3．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络 二．实验原理： 1.支节匹配器 随着工作频率的提高及相应波长的减小，分立元件的寄生参数效应就变得更加明显，当波长变得明显小于典型的电路元件长度时，分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。因此，在频率高达GHz以上时，在负载和传输线之间并联或串联分支短截线，代替分立的电抗元件，实现阻抗匹配网络。常用的匹配电路有：支节匹配器，四分之一波长阻抗变换器，指数线匹配器等。 支节匹配器分单支节、双支节和三支节匹配。这类匹配器是在主传输线并联适当的电纳（或串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。此电纳或电抗元件常用一终端短路或开路段构成。 本次实验主要是研究了微带分支线匹配器中的单支节匹配器和双支节匹配器，我都采用了短路模型，这类匹配器主要是在主传输线上并联上适当的电纳，用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波。 单支节调谐时，其中有两个可调参量：距离d和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ，使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+JB形式。然后，此短截线的电纳选择为-JB，然后利用Smith圆图和Txline，根据该电纳值确定分支短截线的长度，这样就达到匹配条件。 双支节匹配器，比单支节匹配器增加了一支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配，但需要注意的是，由于双支节匹配器不是对任意负载阻抗都能匹配，所以不能在匹配禁区内。 2.微带线 从微波制造的观点看，这种调谐电路是方便的，因为不需要集总元件，而且并联调谐短截线特别容易制成微带线或带状线形式。微带线由于其结构小巧，可用印刷的方法做成平面电路，易于与其它无源和有源微波器件集成等特点，被广泛应用于实际微波电路中。 W为微带线导体带条的宽度；εr为介质的相对介电常数；T为导体带条厚度；H 为介质层厚度，通常H远大于T。L为微带线的长度。微带线的严格场解是由混合TM-TE 波组成，然而，在绝大多数实际应用中，介质基片非常薄（H<<λ），其场是准TEM波，因此可以用传输线理论分析微带线。 微带线的特性阻抗与其等效介电常数εr、基片厚度H和导体宽度W有关，计算公式较为复杂，故利用txline来计算。 3.微带线的模型
微波技术与天线实验指导书 南京工业大学信息科学与工程学院 通信工程系
目录 实验一微波测量系统的熟悉和调整.................. - 2 -实验二电压驻波比的测量......................... - 9 -实验三微波阻抗的测量与匹配 .................... - 12 -实验四二端口微波网络阻抗参数的测量 ............. - 17 -
实验一 微波测量系统的熟悉和调整 一、实验目的 1. 熟悉波导测量线的使用方法； 2. 掌握校准晶体检波特性的方法； 3. 观测矩形波导终端的三种状态（短路、接任意负载、匹配）时，TE 10波的电场分量沿轴向方向上的分布。 二、实验原理 1. 传输线的三种状态 对于波导系统，电场基本解为ift rm ift r e E e a b r V E --== ) /ln(0 (1) 当终端接短路负载时，导行波在终端全部被反射――纯驻波状态。 ift y ift y y e x a E e x a E E )sin( )sin( 00π π -=- 在x=a/2处 z E e e E E y ift ift y y βsin 2)(00-=+=+- 其模值为：z E E y y βsin 20= 最大值和最小值为： 2min 0max ==r r r E E E (2) 终端接任意负载时，导行波在终端部分被反射――行驻波状态。 ift y ift y y e x a E e x a E E )sin( )sin( ' 00π π +=- 在x=a/2处 z E e E E e E e E e E e E e E e E E y ift y y fit y fit y fit y ift y fit y fit y y βcos 2)()()('0 ' 0'0 '0'00'00+-=++-=+=----- 由此可见，行驻波由一行波与一驻波合成而得。其模值为：
数据结构课程设计 指 导 书 东华大学计算机科学与技术学院 2017年1月
目录 1.前言 (1) 1.1指导思想 (1) 1.2设计任务 (1) 1.3参考进度 (2) 1.4成绩评定 (2) 1.5注意事项 (3) 1.6参考书目 (3) 2．个人任务 (4) 2.1 排序算法设计 (4) 2.2 应用算法设计 (4) 3 小组任务 (6) 3.1 有向图问题 (6) 3.2 最小生成树问题 (6) 3.3 关键路径问题 (6)
1.前言 《数据结构》是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课程，其主要任务是培养学生的算法设计能力及良好的程序设计习惯。通过学习，要求学生掌握典型算法的设计思想及程序实现，能够根据实际问题选取合适的存储方案、设计出简洁、高效、实用的算法，并为后续课程的学习及软件开发打下良好的基础。 1.1指导思想 本次课程设计的指导思想是： 1、学习获取知识的方法； 2、提高发现问题、分析问题和解决实际问题的能力； 3、加强创新意识和创新精神； 4、加强团队的分工与合作； 5、掌握面向实际背景思考问题的方法。 1.2设计任务 本次课程设计任务主要分为个人任务和小组任务两种。 个人基本任务： 在DHU-OJ平台上按要求完成“个人任务”部分的设计任务，其中选做题不是必须完成的任务。 小组任务： 完成“小组任务”部分的设计任务，其中选做题不是必须完成的任务。1.1要求 1、每项目小组人员为3~5名。 2、每项目小组提交一份课程设计报告，内容包括：课题名称，课题参加人 员名单和分工，课题的目的，课题内容，需求分析、概要设计、主要代码 分析、测试结果、课题特色和创新之处、收获与体会、使用说明。 3、每人必须在完成个人任务的基础上提交个人任务的设计报告，内容包括：
算法设计与分析课程设计 实验指导书 上海第二工业大学 计算机与信息学院软件工程系
一、运动员比赛日程表 设有n=2k个运动员要进行网球比赛。设计一个满足以下要求的比赛日程表： ●每个选手必须与其它n-1个选手各赛一次 ●每个选手一天只能赛一次 ●循环赛一共进行n-1天 1、运用分治策略，该问题的递归算法描述如下，根据算法编制程序并上机 通过。 输入：运动员人数n（假定n恰好为2的i次方） 输出：比赛日程表A[1..n,1..n] 1. for i←1 to n //设置运动员编号 2. A[i,1]←i 3. end for 4. Calendar(0,n) //位移为0，运动员人数为n。 过程Calendar(v, k) //v表示位移（v=起始行-1），k表示运动员人数。 1. if k=2 then //运动员人数为2个 2. A[v+2,2]←A[v+1,1] //处理右下角 3. A[v+1,2]←A[v+2,1]//处理右上角 4. else 5. Calendar(v,k/2) //假设已制定了v+1至v+k/2运动员循环赛日程表 6. Calendar(v+k/2,k/2) //假设已制定了v+k/2+1至v+k运动员循环赛日程表 7. comment：将2个k/2人组的解，组合成1个k人组的解。 8. for i←1 to k/2 9. for j←1 to k/2 10. A[v+i+k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右下角 11. end for 12. end for 13. for i←k/2+1 to k 14. for j←1 to k/2 15. A[v+i-k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右上角 16. end for 17. end for 18. end if 2、编制该问题的非递归算法，上机通过。 将如上文件保存在命名为“学号+姓名+实验一”的文件夹中并上传到指定的服务器。
微波固态电路实验报告优秀范文 一、课程性质和目标 授课对象：本科三年级学生 课程类别：专业核心课、专业课 教学目标：使学生了解各种常用微波半导体器件的种类、工作机理、主要特点和功能，初步掌握微波固态电路的类型、工作原理、应用领域和设计的原则，并对微波电路有初步了解。让电磁场与无线技术、电波传播与天线、电子信息工程、信息对抗技术等专业学生能掌握微波电路的基础知识，为从事电磁场与微波技术应用工作打下基础。 二、课程内容安排和要求 （一）教学内容、要求及教学方法（32学时） 第一章：引言（1学时） 简单介绍微波的频段划分，微波电路的发展及其应用，要求学生了解该章内容，从发展的眼光看待微波电路，增强学习的目的性。 第二章：微波集成电路基础（5学时） 介绍微波平面集成传输线的种类和基本特性；微波单片集成电路最基本的知识，要求学生了解该部分内容。理解微带电路的不连续性，掌握常用的微带元件、阻抗变换电路及功率分配器和耦合器。 第三章：微波晶体管放大器（10学时） 了解微波三极管（包括双极晶体管、场效应晶体管、高电子迁移率晶体管和异质结双极晶体管）的基本工作机理，要求理解固态器
件的等效电路模型与参数，以及其主要性能指标和适用范围。本章主要讲授小信号晶体管放大器、晶体管功率放大器及晶体管振荡器电路的工作原理、适用范围、器件选择、主要性能技术指标，重点讨论电路分析设计与综合，以及优化设计思想，该部分内容要求学生完全掌握。在讲授过程中以线性分析为主，简单介绍非线性电路的分析和设计原理。 第四章：微波混频器和检波器（5学时） 了解微波肖特基势垒二极管和检波二极管的工作原理及主要性 能指标。主要讲授微波混频器与检波器的工作原理，要求学生能理解该部分内容。要求学生掌握微波混频器与检波器的基本电路形式，主要性能技术指标，重点掌握电路设计分析与综合，以及优化设计思想。在讲授过程中以线性分析为主，简单介绍非线性电路的分析和设计原理。 第五章：微波倍频器（4学时） 了解变容二极管和阶跃恢复二极管的工作原理及主要性能指标。要求学生能理解倍频器基本理论。掌握变容二极管倍频器、阶跃恢复二极管倍频器、肖特基势垒二极管倍频器和晶体管倍频器的工作原理、电路形式和主要性能技术指标，重点掌握电路设计分析与综合，以及优化设计思想。 第六章：微波振荡器（2学时） 了解振荡晶体管工作原理及其等效电路模型与参数。要求学生 能理解负阻振荡器、晶体管振荡器的一般理论，掌握负阻振荡器、晶
实验一 系统设备简介、频率测量 一、 实验目的： 1通过实验使得学生熟悉、了解实验所用设备及附件的性能、用途等。 2 掌握用频率计测量频率的方法。 二、 实验所用设备及方框图（设备详细介绍见附录2） 本实验所用设备及附件为YM1123信号发生器；YM3892选频放大器；波导/同轴转换器；PX16频率计；晶体检波器，其连接方框图如下： 图 1 三、频率测量的实验步骤： 1 按方框图连接好实验系统。 2 检查实验系统准确无误后，打开选频放大器，将增益开关置于40~60分贝档。 3 打开信号发生器，圆盘刻度置于100档，重复频率量程置于100处，设备右上角←、→置于档，这时即有了输出，输出功率的大小用衰减旋纽调 节。 4 观察选频放大器，若指示太小，调节晶体检波器和选频放大器增益调节，原则上使选频放大器指针指示在满刻度的4/5上，调节频率计，找到频率计的吸收峰值，观察这时频率计的刻度值，此值即为所测的频率值。 5 关闭设备，整理好附件。 6 数据整理，写出实验报告。
实验二 波导波长的测量 一、 实验目的 1 掌握使用“中值法”测量最小值的方法。 2 掌握波导波长的测量方法。 3 熟练掌握微波成套设备的使用。 二、 实验原理 波导波长是用驻波测量线进行测量的，驻波测量线可测出波导中心电场纵 轴的分布情况，在矩形波导中： g λ= （1） 其中c λ为截止波长，0λ为自由空间波长。 ''' 2222(()/2g D D D λ==+ c λ = 对截止波长：m=1,n=0; 2c a λ= 我们知道相邻两个电场的最小点（或最大点）间的距离为半个波长。如图所示： E E 121 2 21E
操作系统课程设计 【设计题目】 Linux二级文件系统设计 【开发语言及实现平台或实验环境】 C++/VC++ 【设计目的】 （1）本实验的目的是通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能和内部实现。 （2）结合数据结构、程序设计、计算机原理等课程的知识，设计一个二级文件系统，进一步理解操作系统。 （3）通过分对实际问题的分析、设计、编程实现，提高学生实际应用、编程的能力 【设计要求】 理解Linux的文件系统的组织；掌握常用的数据结构；系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件;使用文件来模拟外存，进行数据结构设计和操作算法的设计，实现一个文件系统并实现基本的文件操作（为了简便文件系统，不考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容）。要求： 1、对程序的每一部分要有详细的设计分析说明 2、程序执行的每个步骤要有具体的提示内容或输出 3、源代码格式规范，注释不少于三分之一 4、设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析， 5、设计中遇到的问题，设计的心得体会 6、提交完整程序代码、课程设计报告及相关文档 【设计原理】 一．外存管理 文件系统是一个含有大量的文件及其属性，对文件进行操作、管理的软件，以及向用户提供使用文件的接口的一个集合。在逻辑上它的层次结构是这样的： 作为产品的操作系统有各自的文件系统。比如MS的WINDOWS系列使用的是FAT16、FAT32或NTFS的文件系统、LINUX使用的是EXT2、EXT3文件系统等等。
二．linux的EXT2文件系统 linux使用一个叫虚拟文件系统的技术从而可以支持多达几十种的不同文件系统，而EXT2是linux自己的文件系统。它有几个重要的数据结构，一个是超级块，用来描述目录和文件在磁盘上的物理位置、文件大小和结构等信息。inode也是一个重要的数据结构。文件系统中的每个目录和文件均由一个inode描述。它包含：文件模式（类型和存取权限）、数据块位置等信息。如果希望详细学习EXT2文件系统可以参看linux内核代码include/linux/ext2_fs.h、include/linux/ext2_fs_sb.h等文件。 一个文件系统除了重要的数据结构之外，还必须为用户提供有效的接口操作。比如EXT2提供的OPEN/CLOSE接口操作。 三．用内存来模拟外存 真正的文件系统对外存进行管理，涉及到许多硬件、设备管理方面的底层技术，一方面这些技术不属于操作系统核心内容，一方面过多的内容不免造成实验者顾此失彼，所以这里推荐一种使用内存来模拟外存的方式，可以跳过这些硬件技术而直接把精力放在数据结构设计和操作算法设计上面。 假定pInode是一个指向inode结构的指针，而且它已经放入的需要放入的数值了，现在需要将其写入到特定位置。可用如下代码： …… fd=fopen(“filesystem”,”w+b”)； //fd是FILE指针类型，w便是写方 式，b表示二进制fseek(fd,specific_area,SEEK_SET)；// fd是文件指针；specific_area为整形， // 为需要入pInode的位置 fwrite(pInode,1,sizeof(inode),fd)； // 写入pInode信息 【设计内容】 一、任务 为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点： 1.可以实现下列几条命令： login用户登录 dir 列目录 create创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 read 读文件 write 写文件 cd 进出目录 2．列目录时要列出文件名，物理地址，保护码和文件长度 3．源文件可以进行读写保护 二、程序设计 1.设计思想