图例：由于扭力过大造成的接头损坏
配合扭力是指两个接头之间的连接扭力。安装扭力是指单个接头安装时的紧固扭力。
11．避雷器安装时有方向性吗？为什么避雷器不能与走线架接触？
答：没有，其安装方向完全取决与两端与之匹配的电缆接头类型。
3 1 2 3 1 2
3
从上面三个图的实测来看，在各个频点上均满足总驻波系数小于两个驻波系数相乘，大于两个驻波系数相除的结果。
13．为什么有时候接头拧松了，VSWR反而变好了?
答：由于接头拧松了后，端面处的S参数的幅值和相位均改变了，所以会出现反射系数变大，相位的变化却补偿这种变化，出现VSWR反而变好的情况。
14．如何降低VSWR?
答：除了按正常检查器件的物理性损伤情况及端面连接状态，改变电缆线的长
Din型接头内径=7.00mm，外径=15.85mm ,近似7/16。只要是50Ω空气介质接头均符合7/16的要求，包括N型接头。因此实际作业时，内外导体的不能有损伤及变形，否则会影响阻抗。
接头尺寸越小，使用频率越高。
17．为什么天线增益的单位有的时候用dBi表示，而有时又用dBd，二者有何区别？
答：dBi和dBd都是天线增益的单位，我们习惯上以理想电源辐射器作为参照
天线xx测试方法 SX－400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“钻石天线”系列产品，它是一种无源驻波比功率计，将它连接在电台与天线之间，通过简单的操作可测量电台发射功率、天线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比，此外在单边带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。本仪表作为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用，由于使用说明书为日文，阅读不便，为便于现场人员正确使用，现将使用方法和注意事项介绍如下。 1仪表表头、开关、端口功能 仪表表头、开关、端口位置见图1 ①表头： 用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应用时峰值包络功率的数值。 表头上共有5道刻度。从上往下，第 1、2道刻度为驻波比刻度值，第一道刻度右侧标有“H”，当电台输出功率大于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第二道刻度右侧标有“L”，当电台输出功率小于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第 3、4、5道刻度为功率值刻度，分别对应功率值满量程200W、20W、5W 档位。 ②RANGE(量程开关 选择功率测量量程，共三档，分别为200W、20W、5W。 ③FUNCTION(测量功能选择开关 置于“POWER”时，进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。'置于“CAL”时，进行驻波比(SWR)测量前的校准。
置于“SWR”时，进行驻波比(SWR)测量 ④CAL(校准旋钮) 进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下)，用此旋钮进行校准，应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“”处。⑤POWER(功率测量选择开关 置于“FWD”时，进行电台发射功率测量。 置于“REF”时，进行反射波功率测量。 置于“OFF”时，停止对电台各种功率的测量。 ⑥AVG、PEPMONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关)测发射功率、反射波功率、驻波比时，该开关应弹起，呈“■”状态，此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。 作为单边带峰值包络功率(PEPMONI)监视器时，该开关应按下，呈“━”状态。 ⑦零点调整螺钉 用于表头指针的机械调零，测量前调整该螺钉可使指针指示到零位。 ⑧TX(与电台发射机相连端口)可同时参见图1及图 用50Ω同轴电缆将该端口与电台天线端(ANT)相连。 ⑨ANT(与电台使用的天馈线连接端口) 将电台实际使用天馈线的馈线(50Ω)端口(或50Ω阻性的标准负债)与该端口相连。 ⑩DC138V(表头照明直流电源输入端口) 表头照明直流电源输入端口，直流电源电压范围为11～15V，红线接电源“＋”，黑线接电源“－”，主要是用于夜间的野外场合。测试方法 2.1连接方法(参见图2)
什么是天线的驻波比？ 只有阻抗完全匹配，才能达到最大功率传输。这在高频更重要！发射机、传输电缆（馈线）、天线阻抗都关系到功率的传输。驻波比就是表示馈线与天线匹配情形。 不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波，反射波到达发射机，最终产生为热量消耗掉。接收时，也会因为不匹配，造成接收信号不好。 如下图，前进波（发射波）与反射波以相反方向进行。 完全匹配，将不产生反射波，这样，在馈线里各点的电压振幅是恒定的，如下图中左部分（a），不匹配时，在馈线里产生下图右方的电压波形，这驻留在馈线里的电压波形就叫做驻波。 驻波比（SWR）的S值的计算公式为下图： 当然还有其它的驻波比计算方法，不过计算结果是一样的。 驻波比越高，表示阻抗越不匹配，业余玩家，做到驻波比小于1.5就算可以了。 最后提醒一点，天线的好坏不能单看驻波比，现在大家如此迷信驻波比的原因很简单，就是因为驻波表好便宜、好买。不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK，多研究天线的其它特性（如方向性）才是真正的乐趣。 电压驻波比（VSWR）是射频技术中最常用的参数，用来衡量部件之间的匹配是否良好。测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1，如果接近1:1，当然好。但如果不能达到1，会怎样呢？驻波比小到几，天线才算合格？ VSWR及标称阻抗 发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同，要求天线的阻抗也不同。在电子管时代，一方面电子管本输出阻抗高，另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广，流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线，因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。
而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为50欧姆，因此产品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。 如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台，那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线，因为那样反而帮倒忙。只要设法调到你的天线电流最大就可以了。 VSWR不是1时，比较VSWR的值没有意义 天线VSWR＝1说明天线系统和发信机满足匹配条件，发信机的能量可以最有效地输送到天线上，匹配的情况只有这一种。 而如果VSWR不等于1，譬如说等于4，那么可能性会有很多：天线感性失谐，天线容性失谐，天线谐振但是馈电点不对，等等。在阻抗园图上，每一个VSWR数值都是一个园，拥有无穷多个点。也就是说，VSWR数值相同时，天线系统的状态有很多种可能性，因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。 正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定（除非有特殊需要），所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定，甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响，多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。 VSWR都＝1不等于都是好天线 一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出VSWR的曲线。有时会因此产生一种错觉，只要VSWR＝1，总会是好天线。其实，VSWR＝1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间，那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线，和一副长度只有1/20的缩短型天线，只要采取适当措施，它们都可能做到VSWR＝1，但发射效果肯定大相径庭，不能同日而语。做为极端例子，一个50欧姆的电阻，它的VSWR十分理想地等于1，但是它的发射效率是0。 影响天线效果的最重要因素：谐振 天线系统和输出阻抗为50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为50欧纯电阻。要满足这个条件，需要做到两点：第一，天线电路与工作频率谐振（否则天线阻抗就不是纯电阻）；第二，选择适当的馈电点。 让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝，它的每一根弦在特定的长度和张力下，都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时，两端被固定不能移动，但振动方向的张力最大。中间摆动最大，但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线，两端没有电流（电流波谷）而电压幅度最大（电压波腹），中间电流最大（电流波腹）而相邻两点的电压最小（电压波谷）。 我们要使这根弦发出最强的声音，一是所要的声音只能是弦的固有频率，二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当，即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现，拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度，但稍有不当还不至于影响太多，而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的，此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱，即使振动起来，各点对空气的推动不是齐心合力的，发声效率很低。 天线也是同样，要使天线发射的电磁场最强，一是发射频率必须和天线的固有频率相同，二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振，效果会略受影响，但是如果天线与信号频率不谐振，则发射效率会大打折扣。 所以，在天线匹配需要做到的两点中，谐振是最关键的因素。 在早期的发信机中，天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振，而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的，在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配，但是实际效果证明只要谐振就足以好好工作了。 因此在没有条件做到VSWR绝对为1时，电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐
实验五天线的输入阻抗与驻波比测量 一、实验目的 1.了解单极子的阻抗特性，知道单极子阻抗的测量方法。 2.了解半波振子的阻抗特性，知道半波振子阻抗与驻波比的测量方法。 3.了解全波振子的阻抗特性，知道全波振子阻抗与驻波比的测量方法。 4.了解偶极子的阻抗特性，知道偶极子阻抗与驻波比的测量方法。 二、实验器材 PNA3621及其全套附件，作地用的铝板一块，待测单极子3个，分别为Φ1，Φ3，Φ9，长度相同。短路器一只，待测半波振子天线一个，待测全波振子天线一个，待测偶极子天线一个。 三、实验步骤 1.仪器按测回损连接，按【执行】键校开路； 2.接上短路器，按【执行】键校短路； 3.拔下短路器，插上待测振子即可测出输入阻抗轨迹。 4.拔下短路器，接上待测半波振子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.184m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。 5.拔下短路器，接上待测全波振子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.133m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。 6.拔下短路器，接上待测偶极子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.074m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。 四、实验记录
单极子?3： 单极子?2： 单极子?1： 偶极子： 半波振子： 全波振子： 五、实验仿真 以下为实验仿真及其结果： 六、实验扩展分析 单极子天线是在偶极子天线的基础上发展而来的。最初偶极子天线有两个臂，每个臂长四分之一波长，方向图类似面包圈；研究人员利用镜像原理，在单臂下面加一块金属板，变得到了单极子天线。单极子天线很容易做成超宽带。至于其他方面的电性能，基本与偶极子天线相似。 上图左边为单极子，右边为偶极子。虚线根据地面作为等势面镜像而来，单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。因此可以理解为：上半个偶极子+对称面作为接地=单极子。由于单极子接地面就是偶极子的对称面，因此单极子馈电部分输入端的缝隙宽度只有偶极子的一半，根据电压等于电场的线积分，这导致输入电压只有偶极子的一半。又因为对称性，单极子和偶极子的电流大小相同，因此单极子的输入阻抗是偶极子的一半。同理，辐射电阻或辐射功率也是偶极子的一半。 由于单极子只辐射上半空间，而偶极子辐射整个空间，因此单极子的方向性是偶极子的
驻波比、反射损耗、传输损耗、反射系数、功率传输、功率反射之间的换算(1) 电压驻波比VSW R 回波 损耗 Retur n Loss (dB) 传输 损耗 Tran. Loss (dB) 电压 反射 系数 V olt. REF L. COE FF. 功率 传输 Powe r Trans . % 功率 反射 Powe r REF L. % 电压 驻波 比 VSW R 回波 损耗 Retur n Loss (dB) 传输 损耗 Tran. Loss (dB) 电压 反射 系数 V olt. REF L. COE FF. 功率 传输 Powe r Trans . % 功率 反射 Powe r REF L. % 1.0 ∞.000 .00 100.0 .0 1.64 1 2.3 .263 .24 94.1 5.9 1.01 46.1 .000 .00 100.0 .0 1.66 12.1 .276 .25 9 3.8 6.2 1.02 40.1 .000 .01 100.0 .0 1.68 11.9 .289 .25 93.6 6.4 1.03 36.6 .001 .01 100.0 .0 1.70 11.7 .302 .26 93.3 6.7 1.04 3 4.2 .002 .02 100.0 .0 1.72 11.5 .315 .26 93.0 7.0 1.05 3 2.3 .003 .02 99.9 .1 1.74 11.4 .329 .27 92.7 7.3 1.06 30.7 .004 .03 99.9 .1 1.76 11.2 .342 .28 92.4 7.6 1.07 29.4 .005 .03 99.9 .1 1.78 11.0 .356 .28 92.1 7.9 1.08 28.3 .006 .04 99.9 .1 1.80 10.9 .370 .29 91.8 8.2 1.09 27.3 .008 .04 99.8 .2 1.82 10.7 .384 .29 91.5 8.5 1.10 26.4 .010 .05 99.8 .2 1.84 10.6 .398 .30 91.3 8.7 1.11 25.7 .012 .05 99.7 .3 1.86 10.4 .412 .30 91.0 9.0 1.12 24.9 .014 .06 99.7 .3 1.88 10.3 .426 .31 90.7 9.3 1.13 24.3 .016 .06 99.6 .4 1.90 10.2 .440. .31 90.4 9.6 1.14 23.7 .019 .07 99.6 .4 1.92 10.0 .454 .32 90.1 8.9 1.15 23.1 .021 .07 99.5 .5 1.94 9.9 .468 .32 89.8 10.2 1.16 2 2.6 .024 .07 99.5 .5 1.96 9.8 .483 .32 89.5 10.5 1.17 22.1 .027 .08 99.4 .6 1.98 9.7 .497 .33 89.2 10.8 1.18 21.7 .030 .08 99.3 .7 2.00 9.5 .512 .33 88.9 11.1 1.19 21.2 .033 .09 99.2 .8 2.50 9.4 .881 .43 81.6 18.4 1.20 20.8 .036 .09 99.2 .8 3.00 6.0 1.249 .50 75.0 25.0 1.21 20.4 .039 .10 99.1 .9 3.50 5.1 1.603 .56 69.1 30.9 1.22 20.1 .043 .10 99.0 1.0 4.00 4.4 1.938 .60 64.0 36.0 1.23 19.7 .046 .10 98.9 1.1 4.50 3.9 2.255 .64 59.5 40.5 1.24 19.4 .050 .11 98.9 1.1 5.00 3.5 2.553 .67 55.6 4 4.4 1.25 19.1 .054 .11 98.8 1.2 5.50 3.2 2.834 .69 52.1 47.9 1.26 18.8 .058 .12 98.7 1.3 6.00 2.9 3.100 .71 49.0 51.0 1.27 18.5 .062 .12 98.6 1.4 6.50 2.7 3.351 .73 46.2 53.8 1.28 18.2 .066 .12 98.5 1.5 7.00 2.5 3.590 .75 43.7 56.2 1.29 17.9 .070 .13 98.4 1.6 7.50 2.3 3.817 .76 41.5 58.5 1.30 17.7 .075 .13 98.3 1.7 8.00 2.2 4.033 .78 39.5 60.5
电子信息工程系实验报告课程名称：微波原理 实验项目名称：驻波比的测量实验时间：2010-5-27 班级：通信072 姓名：学号：710705229 实验目的: 掌握测量驻波比的原理和常用方法 【实验内容】 在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。 【实验框图与仪器】 网络分析仪信号源被测件频谱仪 b. c. 图1 驻波比测量系统图 【实验原理】 测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其它参量。 测量电压驻波系数：
可直接由测量线探针分别处于波腹及波节位置时的电流表读出Imax 和Imin ，求出驻波比。 若驻波腹点和节点处电表读数分别为m ax I ，m in I 则电压驻波系数ρ： min max min max I I E E == ρ （1－2） 当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。 节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。 测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中12 1 -= λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。由所得实验曲线求得最大偏移量?，按下式求出驻波比 ) sin(1)sin( 1 1πλπρ?-?+= （1－18） 当?很小时，可近似为1 21λπρ? +≈ （1－19） 中等驻波比测量（6≤ρ），可采用直接测量沿线驻波最大点和最小点场强的直接法来测量。为了提高 精确度，可以测量多个最大点和最小点，然后按下式求得驻波比 其中m ax I 和m in I 为指示器上对应的最大值和最小值（直线律检波）或其方根值（平方律检波）。 2、等指示度法（大驻波比 5>ρ） 当被测器件的驻波系数大于5时，驻波腹点和节点的电平相差很大，如果在最小点检波晶体的输出能使仪表有足够的指示读数，则在最大点上检波晶体的特性从平方律转向直线律，因而无法在同一情况下测得最大点和最小点，按直接法求取大驻波系数会带来较大的误差，因此采用等指示度法，也就是通过测量驻波图形中波节点附近场的分布规律的间接方法，求出驻波系数，如图6。 ??? ? ?????? ??-= g g n W W k λπλπρsin cos 2/2 （1.2.4） 式中 min min I kI k 最小点读数测量点读数= n 为晶体检波律，一般n=2，' h h l l W -=＝2d ，g λ为测量线上的 波长即波导波长 3、 功率衰减法 方法是：改变测量电路中可变衰减器的衰减量，使探针位于驻波腹点和节点时指示电表的读数相同， 图5 节点偏移法测量驻波比的测试系统
实验五--微波电压驻波比与反射系数的测量
实验五微波电压驻波比与反射系数的测量、分析与计算 一、实验目的 (1)学会驻波比的测量、分析和计算； (2)通过驻波比及驻波波节点测量数据，学 会分析和计算反射系数。 二、实验原理 在任何的微波传输系统中，为了保证传输效率，减少传输损耗和避免大功率击穿，必须实现阻抗的匹配。描述系统匹配程度的参数有电压驻波比和反射系数。 驻波比测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一。在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。在大功率情况下由于驻波存在可能发生击穿现象。因此驻波测量是非常重要的内容。在测量时，通常是测量电压驻波比，即波导中电场(电压) 最大值与最小值之比，即： 测量驻波比的方法与仪器有多种。驻波比的各种测量方法如表5-1 所示。 表5-1 驻波比的各种测量方法 测量方法适用范围特点
直接法 中、小驻波比 (ρ<6) 测量方法简便，测量误差除与信号源和测量线的系统有关外，主要决定于指示器的读数误差 等指示度法 大驻波比 (ρ>6) 测量方法简单，ρ 值测量时需要确定晶体检波律。测量误差决定于等指示度宽带 w 的读数误差，探针导纳对测量精度影响较小 功率衰减法 任意驻波比(常用于测量大驻波比) 测量方法复杂，标准衰减器两端匹配良好(ρ<1.02)时可得到较高 精度 移动终端法 小驻波比 (ρ<1.1) 能分离两个混合在一起的小反射波，测量精度与直接法相同，由于已将两种反射分离开，所以准确度大大提高 S 曲线法(即 节点偏移法) 任意驻波比(常用于测量小驻波比) 测量方法复杂，测量准确度较高，但测量精度受到信号源的频率 漂移影响较大 本实验仅介绍直接法和等指示度法。 1. 直接法 直接测量沿线驻波的最大点和最小点场强，由式(5-1)直接求出电压驻波比的方法称为直接法。此方法适用于中小电压驻波比 (ρ<6) 的测量。 若驻波波腹点和波节点处电表指示读数分别为 I max 、I min ，对于小驻波比，晶体二极管为平方律(n =2)检波时，则上式驻波比为： min max min max I I E = = E ρ （5-2） 当电压驻波比在 1.05<ρ<1.5 时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测量准。
驻波比 欧阳学文 驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Ｖmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin ，形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。驻波比是驻波波腹处的声压幅值Vmax与波节处的声压Vmin幅值之比。在驻波管法中，测得驻波比，就可以求出吸声材料的声反射系数和吸声系数。在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念，SWR=R/r=(1+K)/(1K) 反射系数K=(Rr)/(R+r) (K为负值时表明相位相反) 式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，反射
系数K等于0，驻波比为1。这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。射频系统阻抗匹配。特别要注意使电压驻波比达到一定要求，因为在宽带运用时频率范围很广，驻波比会随着频率而变，应使阻抗在宽范围内尽量匹配。 驻波比与回波损耗的换算关系 驻波比（VSWR）: Voltage Standing Wave Ratio 回波损耗（RL） :Return Loss 换算公式：RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR1)] 换算表格： 驻波比回波损耗(dB)驻波比回波损耗(dB) 1.0146.064 1.2618.783 1.0240.086 1.2718.493 1.0336.607 1.2818.216 1.0434.151 1.2917.949 1.053 2.256 1.3017.692 1.0630.714 1.3117.445 1.0729.417 1.3217.207 1.0828.299 1.3316.977 1.0927.318 1.3416.755 1.1026.444 1.3516.540
SITE ANALYZER? 无线系统的线缆和天线测试仪操作指南 适用型号： SA-1700, SA-1700-P SA-2500A, SA-4000
一、安全预防措施 遵循一般的安全预防措施。不允许用非专业人士打开仪器。必须确保接入仪器的主电源有可靠的接地。如果没有很好的接地，有可能对使用人员造成伤害。 二、手册简介 手册说明： 我们已经尽力确保该手册是准确的。如果你们发现任何错误，或有什么改进的建议可以与我们联系。这本手册可能周期性地被更新。如果询问对这本手册的更新时，可以参考目录或关于标题页的修订版。 手册的主要章节： 仪器简介――－描述鸟牌分析仪的特点。 校准―――列出校准步骤（在进入驻波分析模式，故障定位模式前必须进行校准）驻波分析模式―――列出驻波分析的步骤，介绍该模式下出现的各种功能。 故障定位模式―――列出故障定位的步骤，介绍该模式下的所有功能。 存储与回放―――描述在驻波分析及故障定位模式下如何存储及回放波形轨迹。 能量分析模式―――列出能量分析的步骤，介绍该模式下出现的各种功能。 应用程序―――描述应用程序的使用。 计算机软件―――提供安装指导，介绍鸟牌分析仪的计算机软件的功能。 维修―――列出该分析仪的日常维护任务，解决普通问题的方法。 附录―――介绍该分析仪的按键及接头，提供普通测试的步骤。
三、定位分析仪的按键 定位分析器上的按键分为两类。 第一类型是指有一种特殊功能的硬按键。功能显示在按键上或按键旁。例如回车键。 第二类型的键是软按键。每个软按键(在左侧有5个此类按键)都有改变当前支持模式的功能。按键的名称出现在屏幕的左侧。例如范围键。 如下图示， 驻波分析 故障定位 能量分析按MEASURE MATCH 软按键 应用程序 按MODE 模式键 按UP 箭头 用数字键盘输入一个值然后按ENTER
实验一驻波测量线的调整 一、实验目的 １、熟悉测量线的使用及探针的调谐。 ２、了解波到波导波长的测量方法。 二、实验原理 1、微波测量系统的组成 微波测量一般都必须在一个测试系统上进行。测试系统包括微波信号源，若干波导元件和指示仪表三部分。图1是小功率微波测试系统组成的典型例子。 图1 小功率波导测试系统示意图 进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测试系统。信号源通常位于左侧，待测元件接在右侧，以便于操作。连接系统平稳，各元件接头对准，晶体检波器输出引线应远离电源和输入线路，以免干扰。如果连接不当，将会影响测量精度，产生误差。 微波信号源的工作状态有连续波、方波调制和锯齿波调制三种信号通过同轴—波导转换接头进入波导系统（以后测试图中都省略画出同轴—波导转换接头）。隔离器起去耦作用，即防止反射波返回信号源影响其输出功率和频率的稳定。可变衰减器用来控制进入测试系统的功率电平。频率计用来测量信号源的频率。驻波测量线用来测量波导中驻波的分布。波导的输出功率是通过检波器进行检波送往指示器。 若信号为连续波，指示器用光点检流计或直流微安表。若信号输出是调制波，检波得到的低频信号可通过高灵敏度的选频放大器或测量放大器进行放大，或由示波器数字电压表、功率计等来指示。后一种测量方法的测量精度较高，姑经常采用调制波作被测信号，测试系统的组成应当根据波测对象作灵活变动。 系统调整主要指信号源和测量线的调整，以及晶体检波器的校准。信号源的调整包括振谐频率、功率电平及调谐方式等。本实验讨论驻波测量线的调整和晶体检波器的校准。 2、测量线的调整及波长测量 （1）驻波测量线的调整 驻波测量线是微波系统的一个常用测量仪器，它在微波测量中用处很广，如测驻波、阻抗、相位、波长等。
天线驻波比测试方法 SX－400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“ 钻石天线” 系列产品，它是一种无源驻波比功率计，将它连接在电台与天线之间，通过简单的操作可测量电台发射功率、天 线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比，此外在单边 带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。本仪表作 为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用，由于使用说明书为日文，阅读不便，为便于现 场人员正确使用，现将使用方法和注意事项介绍如下。 1 仪表表头、开关、端口功能 仪表表头、开关、端口位置见图 1 ①表头：用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应 用时峰值包络功率的数值。 表头上共有5道刻度。从上往下，第 1、 2道刻度为驻波比刻度值，第一道刻度右侧标有“ H” ，当电台输出功率大于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第二道刻度右侧标有“ L” ，当电台输出功率小于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第 3、4、5道刻度为功率值刻度，分别对应功率值满量程200W、20W、5 W档位。 ②RANGE(量程开关 选择功率测量量程，共三档，分别为200W、 20W、 5W。 ③FUNCTION(测量功能选择开关 置于“ POWER” 时，进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。' 置于“ CAL” 时，进行驻波比(SWR)测量前的校准。 置于“ SWR” 时，进行驻波比(SWR)测量 ④CAL(校准旋钮) 进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下)，用此旋钮进行校准，应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“ ” 处。
⑤POWER(功率测量选择开关 置于“ FWD” 时，进行电台发射功率测量。 置于“ REF” 时，进行反射波功率测量。 置于“ OFF” 时，停止对电台各种功率的测量。 ⑥AVG、PEP MONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关) 测发射功率、反射波功率、驻波比时，该开关应弹起，呈“ ■” 状态，此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。 作为单边带峰值包络功率(PEP MONI)监视器时，该开关应按下，呈“ ━” 状态。 ⑦零点调整螺钉 用于表头指针的机械调零，测量前调整该螺钉可使指针指 示到零位。 ⑧TX(与电台发射机相连端口)可同时参见图1及图 用50Ω 同轴电缆将该端口与电台天线端(ANT)相连。 ⑨ANT(与电台使用的天馈线连接端口) 将电台实际使用天馈线的馈线(50Ω )端口(或50Ω 阻性的标准 负债)与该端口相连。 ⑩DC13 8V(表头照明直流电源输入端口) 表头照明直流电源输入端口，直流电源电压范围为11～15V，红线接电源“ ＋” ，黑线接电源“ －” ，主要是用于夜间的野外场合。
两种测量方式的目的是不同的，第一种是测试GSM频段内那个频点范围存在驻波过大问题，而第二种测试的目的是在已知天馈部分存在问题情况下找出具体的故障点。这两种方法是相辅相成的。一般首先测试频段内是否存在驻波偏大的问题，如果没有，标明天馈驻波指标合格，如果存在某一频点范围内驻波偏大，则利用第二种方法找出具体的故障点。 测试步骤如下： 步骤1：选择主菜单中OPT选项。 步骤2：按B1和UP/DOWN选择选择要测试的项目（SWR，RL，CL），按ENTER确认。 步骤3：按B5选择计量单位（METRIC或ENGLISH） 步骤4：按B8调整显示对比度。其他选项说明在功能篇中已有叙述。 步骤5：选择主菜单中FREQ，则出现下级菜单；按F1，可以用数字键输入扫描起始频率或用上/下键改变其值。按F2，输入扫描截止频率，按ENTER键确定。 步骤6：按START CAL 键对系统进行校正，系统会提示在CAL A和CAL B之间选择，选择相应频率段按ENTER开始校准。（用短路器、开路器以及匹配负载进行校准）； 步骤7：通过测试电缆连接要测试的设备。 步骤8：可以通过按AUTO SCALE 键，自动调整显示比例；或通过选择主菜单下SCALE，手动输入TOP，BOTTOM和LIMIT值，改变显示比例。 步骤9：按FREQ菜单下的MKRS键，打开一个MKRS，选择EDIT ，用上/下键改变频率值，读取相应SWR值，或按MORE 键，选择PEAK查看SWR最大值。假如所测驻波比大于1。5，那么就要用故障定位功能（DTF），选择主菜单中DIST项，设置D1，D2值，然后选择MKRS下一个MRKS（确定已打开），再按PEAK键，系统会显示驻波比最大值所在的位置。 本章提供一个有关电缆和天线分析仪测量的说明，包括传输线扫描基本原理 和传输线扫描测量的过程，当Site Master处于频率模式或DTF模式下时，这 些基本原理和过程是适用的。 传输线扫描基本原理 在无线电通信中，发射和接收天线是通过一条发射传输线而连接到无线电设备 上的。这个发射传输线通常是一条同轴电缆或波导。这种连接系统被称为一个 天馈线系统。图4-1 显示一个典型的天馈线系统的举例。
实验四 驻波比的测量 【实验目的】 掌握测量驻波比的原理和常用方法。 【实验内容】 在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。 【实验框图与仪器】 网络分析仪 被测件信号源 被测件 频谱仪 b. c. 图1 驻波比测量系统图 【实验原理】 测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及 其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。由于驻波比（或反射系数）能表 征电磁场的分布规律，所以它们时微波设备和元器件的一项重要指标，因此驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q 值等其它参量。 产生驻波的原因是由于负载阻抗与波导特性阻抗不匹配。因此，通过对驻波比的测量，就能检查系统的匹配情况，进而明确负载的性质。 在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值与最小值之比： min max E E = ρ （1－14） 其中，max E 和min E 分别是微波传输系统电场的最大值和最小值。一固定长度的探针感应的电动势正比于场强，因此对平方律检波，有
式中，m ax I 和m in I 分别是电场为最大和最小时指示器的读数。对于直线律检波有 m in m ax I I = ρ （1－16） 如果不知道检波律，必须用晶体检波特性曲线求出场强和指示器读数的关系再求得 ) 151(min max min max -== I I E E ρ
min max min max I I E E == ρ （1－2） 一般都是在小信号状态下进行测量，为此检波晶体二极管都是工作在平方律检波区域（检波电流I ∝E 2），故应有： min max I I = ρ 当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。 节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。 测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中12 1 -= λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。由所得实验曲线求得最大偏移量?，按下式求出驻波比 ) sin(1)sin( 11 1 λπλπρ?-?+= （1－18） 当?很小时，可近似为 1 21λπρ? + ≈ （1－19） 当测量线标尺从左到右读数时，应以（D-S ）－KS 为纵坐标，以S 为横坐标曲线，驻波比仍用式（1－18）或（1－19）计算。 注：节点偏移法是测量驻波比的重要方法，它适合于测量任意大小的驻波比。
SITE MASTER 使用方法： 1、频率—驻波比校验部分： 第一步：按面板上的ON/OFF开关键开机。 第二步：按ENTER键继续。 按MODE键，用上下箭头选择频率—驻波比，ENTER键确认。 第三步：选择频率或距离。 （1）按FREQ/DIST键 （2）按F1键 （3）用数字键或上下箭头键输入要求的起始频率 （4）按ENTER键设置F1为要求的频率 （5）按F2键 （6）用数字键或上下箭头键输入要求的截止频率 （7）按ENTER键设置F2为要求的频率 检查显示的起始、截止频率是否和要求的一致。 （8）按AMPLITUDE键 （9）按底线键 （10）用数字键或上下箭头键输入要求的起始频率 （11）按ENTER键设置底线为要求的频率 （12）按顶线键 （13）用数字键或上下箭头键输入要求的截止频率 （14）按ENTER键设置顶线为要求的频率 检查显示的起始、截止频率是否和要求的一致。 第四步：在测试端口插上校准器 第五步：按数字3键检验 第六步：按ENTER键进行检验确认 第七步：查看屏幕左上角是否出现“CAL ON”信息，以确认检验是否正确完成，如屏幕左上角显示“CAL OFF”信息，即说明SITE MASTER还没有校准。校验完成后，即可在测试端口连接扇区收、发端口测试频率—驻波比。 第八步：按数字9键（SAVE DISPLAY）来命名该测试的曲线，然后按ENTER确认。? 2、故障定位—驻波比校验部分： 按MODE键，用上下箭头选择故障定位—驻波比，ENTER键确认。 第一步：选择频率或距离。 （15）按FREQ/DIST键 （16）按D1键 （17）用数字键或上下箭头键输入要求的起始距离 （18）按ENTER键设置D1为要求的频率 （19）按D2键 （20）用数字键或上下箭头键输入要求的截止频率 （21）按ENTER键设置D2为要求的频率 检查显示的起始、截止频率是否和要求的一致。 （22）按AMPLITUDE键 （23）按底线键 （24）用数字键或上下箭头键输入要求的起始频率 （25）按ENTER键设置底线为要求的频率
实验一 驻波比测量与检波晶体二极管检波律测定 一、 实验目的与意义 1、熟悉测量线的使用方法； 2、驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，几乎在所有的微波测量中都涉及驻波比测量的，因此必须熟练掌握测量中小驻波、大中驻波的常用方法。 二、 实验原理与方法 1、驻波比定义： 一个微波元件插入均匀波导以后，即会产生反射波，不同性能的元件引起反射波的大小和相位都不相同，它与入射波合成后产生的驻波状态也不相同。在驻波分布图形上有驻 E 图1. 驻波的形成 波波腹和驻波波节，波腹点的电场最大值为Emax ，波节点的电场最小值为Emin 。电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为 m i n m a x E E = ρ （1） 传输线上波的传播状态也可用反射系数表示，即 )2(d Ei Er Ei Er β?-∠== Γ （2） （2）式中：?为双口网络的反射角； d 为双口网络输入端到左侧第一个驻波节点的距离； g λπβ/2=是相位常数，其中g λ是波导波长。 驻波比ρ与反射系数Γ之间的关系式为 Γ -Γ+= 11ρ （3）
1 1 +-= Γρρ （4） 用测量线测量驻波系数的方法有很多，如下表所示： 本实验中只介绍最基本的直接法和等指示度法。 2、检波晶体二极管特性的测定与定标 要准确测得待测件的驻波比，首先要正确调整和使用信号源和测量线（信号源在实验时已由指导教师调好），其次要了解测量线探头中所使用的检波晶体二极管的检波特性。 由测量线结构可知，是开槽线使探针拾取探针所在位置的电场，感应出与场强成正比的电动势加到探头内的检波晶体上，晶体检波后的检波电流接到适当的仪表上，指示出沿线分布的驻波大小。一般来说，晶体二极管是非线性元件，通常加在检波二极管上的电压u 正比于探针所在位置的场强E ，而检波电流i 与检波电压u 的一般关系式为 n i cu = (5) 式中c 为常数，n 为检波律，u 为检波电压。晶体管的检波律n 随检波电压u 而改变，通常在低电压范围n 近似等于2（平方律），在高电压范围n 近似等于1（直线律）。n 的数值可以由定标曲线求出，如图二（a ）所示。 * 晶体定标曲线的测量方法是：将测量线输出端短路，根据传输线内的驻波分 布规律测出。当输出端短路时，波导内电场驻波的分布纵向分布如图二（b ）所示，其表示式为 2sin E Em d g π λ= (6) 相对值为 2'sin E E d Em g π λ= = (7) 式中Em 为驻波波腹点的电场强度，d 是以波节为零点向最大值Em 方向的距离。由
频通过式功率计的应用 在传统的通信系统中，通常采用AM，FM或PM调制方式。这些发射机的射频功率测量可以用线性连续波（CW）功率计完成。在现代通信系统中，广泛采用了数字调制方式，其射频功率的测试方法也随之改变了。 在本文中，首先讨论了通过式功率计的工作原理，及数字调制信号的射频功率的定义，理解了这些定义将有助于射频功率的正确测量。然后例举了通过式功率计在通信系统中的应用。 一、通过式功率计的工作原理 射频功率可由两类仪器来测量：热偶式功率计和通过式功率计。 1.1 热偶功率计 热偶式测试法是先将射频功率转换为热能，测出其所产生的能量的总和，再将其转换为相应的功率读数（瓦特）。 在热偶式测量法中，其测试结果基本上不受信号波形的影响。但热偶式功率计的成本，物理尺寸，测试响应时间，所需的附件设备，电缆和交流电源都决定了它不能得到广泛的应用。 1.2 通过式功率计 在1952年，BIRD公司的创始人J.Raymond Bird发明了通过式功率计原理Thruline@ 技术。从此，通过式功率测量法成为射频功率测量的工业标准一直至今。在工程应用及工程计量中，通过式功率计的作用是任何其它功率测试手段所无法替代的。 Thruline?通过式功率测量法的原理如下（见图1）： 通过式射频功率计实际上是一种信号激励装置，采用了一个无源的二极管射频传感器。在同轴线的一侧装有一个定向的，半波二极管检波电路，并将其接到一个已校正的表头以读出有效值功率。检波电路与传输线通过介质耦合，并根据置于传输线旁的传感器的方向取样出正向和反射功率。
图1、通过式功率测量法 Thruline@功率计的代表产品是BIRD公司的43型功率计（见图2），它自发明以来已经有超过25万台在全世界范围得到应用。43采用了无源线性二极管检波技术，可以测量单载频的FM，PM和CW信号的功率，或者与校准信号的峰均功率比完全一致的信号。 图2、连续波（CW）功率计的代表产品——BIRD 43 二、模拟调制和数字调制的射频信号 不同的射频调制信号的功率测量方法是不同的，让我们首先来比较一下不同的调制信号各有什么特点。 2.1 连续波（CW ）和模拟调制信号 图3所示为连续波（CW）信号的波形，其特点是峰值包络是恒定的，FM和PM信号也同样。
近代物理实验报告 指导教师： 得分： 实验时间： 2009 年 10 月 26 日， 第 九 周， 周 一 ， 第 5-8 节 实验者： 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者： 班级 材料0705 学号 2007670 姓名 车宏龙 实验地点： 综合楼 406 实验条件： 室内温度 ℃， 相对湿度 %， 室内气压 实验题目： 微波系统中电压驻波比的测量 实验仪器：（注明规格和型号） 导波管（BJ-100）、隔离器、衰减器、谐振式频率计、晶体检波器、驻波测量线（DH364A00）、匹配负载 实验目的： （1） 了解驻波导测量系统，熟悉基本微波原件的作用； （2） 掌握驻波测量线的正确使用方法； （3） 掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。 实验原理简述： 1. 微波的基本知识 1.1 电磁波的基本关系 ρ=??D 0=??B t B E ??- =?? t D j H ??+ =?? （3-1-1） E D ε=，H B μ=，E J γ= （3-1-2） 如上所示， 方程组（3-1-1）为Maxwell 方程组，方程组（3-1-2）描述了介质的性质对场的影响。 1.2 矩形波导中波的传播 在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的双导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。 本实验中使用的是矩形波导管， 同时对应使用的是在矩形波导中常用的微波TE 10 1.2.1 TE 10型波。
一个均匀、无限长和无耗的矩形波导。（图3-1-3）经过计算可以得到波导波长2 )2( 1a g λ λ λ-= 特点： 1，存在一个临界波长c λ=2a ，只有波长c λλ<的电磁波才能在波导管中传播 2，导波波长g λ>自由空间波长λ 3，电场只存在横向分量，电力线从一个导体壁出发，终止在另一个导体壁上，并且始终平行于导波的窄边 4，磁场既有横向分量，也有纵向分量，磁力线环绕电力线 5，电磁场的波导的纵方向（z ）上形成行波 下图所示， 为TE10型波的电磁场结构 1.2.2导波的工作状态 如果导波终端负载是匹配的，传播到终端的电磁波的所有能量被吸收，这时波导中呈现的是行波。当导波终端不匹配时，就是一部分波被反射，波导中的任何不均匀性也会产生反射，形成所谓混合波。为了描述电磁波，引入反射系数与驻波比的概念，反射系数Γ定义为 φj i r e E E ||/Γ==Γ 驻波比ρ定义为min max E E = ρ （3-1-6），其中式中，max E 和min E 分别为波腹和波节点电场E 的大小 不难看出：对于行波，1=ρ；对于驻波，∞=ρ；而当∞<<ρ1，是混合波（如上图所示） 2. 电压驻波比的测量