微波实验一

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==+cλ=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：EE 121221E图 2测量波导波长时，利用测量线决定相邻两个电场的最小点（或最大点），就可以计算出波导波长g λ。

测量波导波长时，由于电场的最小值的变化比最大值尖锐，因此往往采用测量两个电场最小值的位置来计算，即：212()g D D λ=- （2）为了测量电场最小值的位置，常常采用中值读数法，具体方法为在最小值附近找出极小值，例如找到'1D 和''1D 来确定1D 的位置，找到''2D 和'2D 来确定2D 的位置，公式为 '''111()/2D D D =+ （3）'''222()/2D D D =+ （4） 三、 实验原理框图图 3四、 实验步骤：1 按方框图连接设备极其附件。

微波实验报告微波实验报告引言：微波是一种电磁波，波长在1mm到1m之间，频率范围为300MHz到300GHz。

微波在通信、雷达、医学、食品加热等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过实际操作和观察，了解微波的特性和应用。

实验一：微波传播特性实验目的：观察微波在不同介质中的传播特性。

实验器材：微波发生器、微波接收器、不同介质样品（如玻璃、木头、金属等）。

实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。

2. 将不同介质样品放置在微波传播路径上，观察微波的传播情况。

实验结果：观察到微波在不同介质中的传播情况不同。

在玻璃中，微波能够较好地传播，而在金属中，微波会被完全反射或吸收。

实验二：微波反射和折射实验目的：观察微波在不同介质间的反射和折射现象。

实验器材：微波发生器、微波接收器、反射板、折射板。

实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。

2. 将反射板放置在微波传播路径上，观察微波的反射情况。

3. 将折射板放置在微波传播路径上，观察微波的折射情况。

实验结果：观察到微波在反射板上会发生反射，反射角等于入射角。

在折射板上，微波会发生折射，根据折射定律，入射角和折射角之间存在一定的关系。

实验三：微波干涉实验目的：观察微波的干涉现象。

实验器材：微波发生器、微波接收器、干涉板。

实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。

2. 将干涉板放置在微波传播路径上，观察微波的干涉情况。

实验结果：观察到微波在干涉板上会出现明暗相间的干涉条纹。

根据干涉现象的特点，可以推测微波是一种具有波动性质的电磁波。

实验四：微波加热实验目的：观察微波对物体的加热效果。

实验器材：微波发生器、微波接收器、食物样品。

实验步骤：1. 将微波发生器和接收器连接好，并设置合适的频率和功率。

2. 将食物样品放置在微波传播路径上，观察微波对食物的加热效果。

实验结果：观察到微波对食物样品有较好的加热效果，食物在微波的作用下能够迅速加热。

《微波测量实验报告》指导老师：**专业：班级：学号：姓名：实验一微波测试系统的认识与调试一、实验目的1. 了解微波测试系统。

2. 三厘米波导系统的安装与调试。

二、实验原理1. 微波测试系统微波测试系统常用的有同轴和波导两种系统。

同轴系统频带宽，一般用在较低的微波频段（二厘米波段以下）；波导系统（常用矩形波导）损耗低、功率容量大，一般用在较高频段（厘米波段直至毫米波段）。

微波测试系统通常由三部分组成，如图 1 － 1 （ a ）所示。

图 1 － 1 微波测试系统（1）等效电源部分（即发送端）这部分包括微波信号源，隔离器，功率、频率监视单元。

信号源是微波测试系统的心脏。

测量技术要求具有足够功率电平和一定频率的微波信号，同时要求一定的功率和频率稳定度。

功率和频率监视单元是由定向耦合器取出一小部分微波能量，经过检测指示来观察源的稳定情况，以便及时调整。

为了减小负载对信号源的影响，电路中采用了隔离器。

（ 2 ）测量装置部分（即测量电路）包括测量线、调配元件、待测元件、辅助器件（如短路器、匹配负载等），以及电磁能量检测器（如晶体检波架、功率计探头等）。

（ 3 ）指示器部分（即测量接收器）指示器是显示测量信号特性的仪表，如直流电流表、测量放大器、功率计、示波器、数字频率计等。

当对微波信号的功率和频率稳定度要求不太高时，测量系统可简化如图 1 － 1 （ b ）所示，微波信号源直接与测量装置连接，其工作频率可由波长计测得。

2. 微波信号源通常，微波信号源有电真空和固态的两种。

3. 测量指示器常用指示器有指示等幅波的直流微安表、光点检流计、微瓦功率计，有指示调制波的测量放大器、选频放大器。

此外，还可用示波器、数字电压表等作指示器。

实验室常用测量放大器和选频放大器作指示器，因为这类仪表灵敏度高，能对微弱信号进行宽带或选频放大，接在测量线、晶体检波器、热敏电阻架及其它测试设备的输出端可进行各类测量。

三、实验内容和步骤了解微波测试系统：1. 观看按图 1 － 1 （ a ）装置的微波测试系统。

微波技术实验报告 Prepared on 22 November 2020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。

微波元器件的认识螺钉调配器E-T分支与匹配双T波导扭转匹配负载波导扭转实验总结：在实验中我们认识了各种的微波元器件，让我们更好的理解课本上的知识，更是为了以后的实验做了准备。

实验二测量线的调整与晶体检波器校准实验目的（1）学会微波测量线的调整；（2）学会校准晶体检波器特性的方法；（3）学会测量微波波导波长和信号源频率。

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。

微波光学实验报告微波光学实验报告引言：微波光学是研究微波在物质中的传播和相互作用的学科。

通过实验，我们可以深入了解微波在不同材料中的行为，探索微波的传播规律和相互作用机制。

本实验旨在通过一系列实验，探索微波在不同介质中的传播特性和衍射现象。

实验一：微波在不同介质中的传播特性我们首先进行了一项实验，研究微波在不同介质中的传播特性。

我们准备了几个不同介质的样品，包括空气、水和玻璃。

我们将微波源放置在一个固定的位置，然后在不同介质中测量微波的传播速度。

实验结果显示，在空气中，微波的传播速度最快；而在水和玻璃中，微波的传播速度较慢。

这说明微波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关。

实验二：微波的衍射现象接下来，我们进行了微波的衍射实验。

我们使用了一块有孔的金属板作为衍射物，将微波源放置在一定距离外的位置，并在屏幕上观察到达的微波图案。

实验结果显示，当微波通过孔洞时，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的条纹。

这是因为微波在通过孔洞时会发生弯曲和扩散，导致波前的干涉和相消干涉。

通过观察衍射图案，我们可以了解微波的传播特性和波动性质。

实验三：微波与介质的相互作用最后，我们进行了微波与介质的相互作用实验。

我们选择了一块金属板和一块塑料板作为样品，将它们分别放置在微波源的前方，并测量微波通过样品后的强度变化。

实验结果显示，金属板会完全反射微波，导致后方几乎没有微波信号；而塑料板则会部分吸收微波，导致后方微波的强度减弱。

这表明微波与不同材料之间存在着不同的相互作用机制，这对于微波的应用具有重要意义。

结论：通过以上实验，我们深入了解了微波在不同介质中的传播特性和相互作用机制。

微波光学的研究对于无线通信、雷达技术等领域具有重要意义。

通过进一步的研究和实验，我们可以进一步探索微波的性质和应用，为相关领域的发展做出贡献。

总结：微波光学实验是研究微波在物质中传播和相互作用的重要手段。

通过实验，我们可以了解微波在不同介质中的传播特性、衍射现象和与介质的相互作用。

微波实验一、实验目的：观察带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器的相对电平、相位、群时延、驻波比、阻抗实部、阻抗虚部、阻抗的图像，并会读出对应频率的数值。

二、实验内容：1.连接矢量网络分析仪与低通滤波器，设置起始频率和截止频率为200-3000MHz，观察图像。

(1) S11与S21的相对电平随频率变化（图1.1），由图可知当频率为2000MHZ时，S11相对电平为30dB；S21相对电平为-4dB图1.1（2）S11与S21的驻波比随频率变化（图1.2）当频率为2000MHZ时，S11的驻波比为1.6；S21的驻波比为3.2。

图1.2(3) S11相位随频率变化（图1.3）当频率为2000MHZ时，S11的相位为-115图1.3（4）S11阻抗实部随频率变化（图1.4）当频率为2000MHZ时，S11的阻抗实部为50Ω。

图1.4（5）S11阻抗虚部随频率变化（图1.5）当频率为2000MHZ时，S11的阻抗虚部为-18Ω。

图1.5（6）S11阻抗随频率变化（图1.6）当频率为2000MHZ时，S11的阻抗为50Ω。

图1.62.连接矢量网络分析仪与带阻滤波器，设置起始频率和截止频率为200-3000MHz，观察图像。

（1）S11与S21的相对电平随频率变化（图2.1），由图可知当频率为2000MHZ时，S11相对电平为5dB；S21相对电平为-30dB图2.1（2）S11与S21的驻波比随频率变化（图2.2）当频率为2000MHZ时，S11的驻波比为3.5；S21的驻波比为1.1。

图2.2（3）S11相位随频率变化（图2.3）当频率为2000MHZ时，S11的相位为115°（4）S11阻抗实部随频率变化（图2.4）当频率为2000MHZ时，S11的阻抗实部为40Ω图2.4（5）S11阻抗虚部随频率变化（图2.5）当频率为2000MHZ时，S11的阻抗虚部为-30Ω。

图2.5（6）S11阻抗随频率变化（图2.6）当频率为2000MHZ时，S11的阻抗为40Ω。

实验一微波测量基础知识1. 实验目的1）了解和掌握信号发生器使用及校准2）了解微波测量系统的基本组成和工作原理3）掌握常用微波测量系统各器件的调整和使用方法4）频率计（波长表）校准5）了解和掌握测量线使用方法2. 实验原理1）微波信号源图1是微波信号源的基本框图。

通常由微波信号源、微波测量装置和指示器三部分组成。

图1 微波信号源的基本组成它负责提供一定频率和功率的微波信号。

同低频信号源一样，其信号可以是连续波也可以是调制波，工作方式有点频、扫频两种状态工作。

微波信号源被广泛应用的类型主要有以下两种：（1）标准信号发生器标准信号发生器其输出信号的频率、功率和调制系数可在一定范围内调节（有时调制系数可以固定不变），并能准确读数且屏蔽良好。

它能做到输出微波信号准确已知，并能精细调节，特别是能将信号功率连续衰减到毫瓦、微瓦级电平，根据不同用途可具有不同的调制方式。

（2）扫频信号发生器扫频信号发生器是能产生扫频信号的微波信号源，它能从所需频率范围的一端连续地“扫变”到另一端，所以能直接得到各个频率上的测量结果，在示波器或者记录仪上立即显示出所需要的频率特性曲线。

2）微波测量装置微波测量装置如图2所示。

主要包括驻波测量线、调配元件、待测元件和辅助元件（如短路器、衰减器、匹配负载、移相器等）图2 微波测试系统基本框图3）指示器部分指示器是用于显示测量信号特性的仪表，如直流电流表、测量放大器、功率计、示波器、数字频率计、频率计（波长表）等。

3. 实验内容及步骤1）了解微波信号源工作原理，掌握它的使用方法。

2）认识常用微波元件的形状和结构，了解其作用、主要性能及使用方法。

3）按照图3 所示连接系统，用数字频率计对波长表（或称频率计）读数进行校准：图3 波长计校准系统装置图（数字频率计是否使用与所用功率源有关）①将可变衰减器调至最大衰减量，以防止晶体检波器损坏；②按照信号源的操作步骤接通电源；③预热15 以上分钟；④掌握直读频率计（波长表）的使用方法。

深圳大学实验报告课程名称：近代物理实验（一）实验名称：微波的基本测量学院：组号指导教师：报告人：学号：班级：实验地点实验时间：实验报告提交时间：一、实验目的a)要求学全使用基本微波器件,了解微波振荡源的基本工作特性和微波的传输特性。

b)掌握频率、功率以及驻波比等基本量的测量,培养实验报告规范与处理能力。

c)作图作表与数据处理能力,基本实验的测试能力。

二、实验原理1.微波的传输特性．在微波波段，为了避免导线辐射损耗和趋肤效应等的影响，一般采用波导作为微波传输线．微波在波导种传输具有横电波(TE波)，．横磁波(TM波)和横电波与横磁波的混合波三种形式．矩形波导是较常用的传输线之一,它能传输各种波型的横电波(TE波)，横磁波(TM波)．微波实验中使用的标准矩形波导管，通常采用的传输波型是TE-1o 波．波寻中存在入射波和反射波，描述波寻管中匹配和反射程度的物理量是驻波比或反射系数．依据终端负载的不同．波导管具有三种工作状态：(1)当终端接“匹配负载”时．反射波不存在，波导中呈行波状态；(2)，当终端接”短路片”．开路或接纯电抗性负载时,终端全反射，波导中呈纯驻波状态;(3)一般情况下，终端是部分反射,波导中传输的既不是行波，也下是纯驻波，而是呈行驻波状态．2．微波频率的测量．微波的频率是表征微波倌号的一个重要物理量．频率的测量通常采用数字式频率计或吸收式频率计进行测量．下面主要介绍较常用的吸收式频率计计的工作原理．当调节频率计，使其目身空腔的固有频率与微波信号频率相同时，则产生谐振，此时通过连接在微波通路上的微安表或功率计可观察到信号幅度明显减小的现象．注意，应以减幅最大的位置作为判断画频率测量值的依据．3．微波功率的测量．微波功率是表征微波信号强弱的一个物理量．通常采用替代或比较的万法进行测量．也就是将微波功率借助于能量转换器转换成易于测量的低频或直流物理量．来实现微波功率的测量．实验室中通常采用吸收式微瓦功率计(如GX2A)．在功率计探头表面。

微波实验实验报告微波实验实验报告引言：微波是一种电磁波，具有较高的频率和较短的波长。

在现代科技中，微波被广泛应用于通信、雷达、烹饪等领域。

本次实验旨在通过实际操作，探究微波的特性和应用。

一、实验目的本实验旨在通过实际操作，了解微波的特性和应用。

具体目标如下：1. 掌握微波的产生和传播原理；2. 研究微波在不同介质中的传播特性；3. 实践微波在烹饪中的应用。

二、实验器材和材料1. 微波发生器；2. 微波传输系统；3. 不同介质样品；4. 高频检波器；5. 微波炉。

三、实验步骤与结果1. 实验一：微波的产生和传播原理将微波发生器与微波传输系统连接，调节微波的频率和功率，观察微波在传输系统中的传播情况。

结果显示，微波在传输系统中呈直线传播，并且能够穿透一些非金属材料。

2. 实验二：微波在不同介质中的传播特性将不同介质样品分别放置在微波传输系统中，观察微波在不同介质中的传播情况。

实验结果显示，微波在不同介质中的传播速度和路径发生了变化。

在介质的界面处，微波会发生反射、折射等现象。

这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。

3. 实验三：微波在烹饪中的应用将食物样品放置在微波炉中，设置适当的时间和功率，观察微波在烹饪中的应用效果。

实验结果显示，微波能够快速加热食物，并且能够均匀加热。

这是因为微波能够与食物中的水分子发生共振，使其产生热量。

四、实验讨论与分析1. 微波的产生和传播原理微波的产生和传播是基于电磁波的原理。

微波发生器通过电磁振荡产生微波，微波传输系统将微波传输到目标位置。

微波在传输系统中呈直线传播，这是因为微波具有较高的频率和较短的波长，能够穿透一些非金属材料。

2. 微波在不同介质中的传播特性微波在不同介质中的传播速度和路径会发生变化，这是因为介质的折射率不同。

当微波从一种介质传播到另一种介质时，会发生反射、折射等现象。

这些现象可以用光学中的折射定律和反射定律来解释。

3. 微波在烹饪中的应用微波在烹饪中的应用是基于微波与食物中的水分子发生共振的原理。

实验一 基本微波测量系统的使用方法（一）实验目的1. 了解波导（或同轴）测量系统，熟悉基本微波元件的作用。

2. 掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。

3. 掌握用频率计测量频率的方法。

（二）实验原理1.驻波测量线探测微波传输系统中电磁场分布情况，测量反射系数，电压驻波比，阻抗（或导纳），调匹配，测量谐振腔品质因数等，使微波测量的重要工作。

测量所用基本仪器是驻波测量线。

本实验所用测量线是3cm 波导测量线。

图1-1是3厘米波导性测量线CLX-6的结构原理图。

它包括一段波导，在波导宽边的中央，开有一条平行于波导轴线的窄槽，其上装有晶体检波器，调谐腔及金属探针。

探针经窄槽插入波导内并于电场平行，其上感应一个电动势经同轴探针座送到晶体检波器，被检波后从测量放大器电表读出，当探针座沿波导移动时，放大器读数就间接表示了波导内电场大小的分布，找出电场的最大值与最小值及其位置，就能求出驻波大小及相位。

1 2 34到测量放大器 5 6 71.标尺2.探针深度调节螺母3.探针调谐机构4.检波器调谐旋钮5.探针6. 窄槽7.波导当探针插入波导时，在波导中会引入不均匀性，影响系统的工作状态，因而分析时为了方便起见，通常把探针等效成一导纳与传输线并联，如图1-2所示。

其中u G 为探针等效电导，反映探针吸收功率的大小。

u B 为探针等效电纳，表示探针在波导中产生反射的影响，当终端解任意阻抗时由于u G 的分流作用，驻波腹点和电场强度都要比真实值小，而u B 的存在将驻波腹点和节点的位置发生偏移，当测量线终端短路时，驻波节点处的输入导纳in Y →∞趋近于无穷大，驻波最大点A 及最小点in G =0的圆上。

如果探针放在驻波的波节点B 上，由于此点处的输入导纳in Y →∞，故u Y 的影响很小，驻波节点的位置不会发生偏移。

如果探针放在驻波的波腹点，由于此点处的输入导纳in Y →0，故u Y 对驻波腹点的影响就特别明显，探针呈容性电纳将使驻波腹点向负载方向偏移。

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S 11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S 11及S 21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]，电压驻波比及反射损耗等。

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，a 1,a 2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。

b 1=S 11a 1+S 12a 2 (1-1)b 2=S 21a 1+S 22a 2写成矩阵形式：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡a a S S S S b b 212212211121 (1-2)式中S 11，S 12，S 21，S 22组成[S]参量，它们的物理意义分别为S 11=11a b 02=a “2”端口外接匹配负载时，“1”端口的反射系数S 21=12a 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S 12=21a 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S 22=22a b 01=a “2”端口外接匹配负载时，“1”端口的反射系数对于多端口网络，[S]参量可按上述方法同样定义，对于互易二端口网络，S12=S21,则仅有三个独立参量。

三、实验仪器及装置图1模组编号：RF2KM1-1A (OPTN/SHORT/THRU CAL KIT)2模组内容：代号名称说明适用频率范围主要特性MOD-1A OPEN 开路传输线50-500MHz Ruturn Loss≥-1db MOD-1B SHORT 短路传输线50-500MHz Ruturn Loss≥-1db MOD-1C THRU 50Ω微带线50-500MHz Ruturn Loss≥-15dbIntretion Loss≥-0.5db4 PC机一台，BNC连接线若干四、实验结果（一）开路线（MOD-1A）的S11测量（二）短路线（MOD-1B）的S11测量（三）匹配负载（MOD-1C）的S11及S22的测量注：在测试过程中，DOD-1A,MOD-1B 的S 11范围为0±5db ，MOD-1C 的S 11≤-8db ，S 21=0±2db实验二 定向耦合器特性的测量一、实验目的1、通过对MOD-5A ：叉路型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解叉路型定向耦合器的特性。

微波工程基础实验报告实验一微波同轴测量系统的熟悉一、实验目的1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉各部分构件的工作原理，熟悉其操作和特性。

2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。

二、实验内容1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。

微波测量系统常用的有同轴和波导两种系统。

同轴系统频带宽,一般用在较低的微波频段。

波导系统损耗低，功率大，一般用在较高频段。

一个完整的微波测量系统通常有信号源，测量装置和指示器三部分组成。

（1）微波信号源部份：它包括微波信号发生器，隔离器和功率、频率监视单元，信号发生器提供测量所需的微波信号，它具有一定频率和足够功率。

功率、频率监视单元是由定向耦合器取出一部分微波能量，经过检测指示来观察信号的稳定情况，以便及时调整，为了减少负载对信号源的影响，电路中采用了隔离器。

（2）测量装置（即测量电路）：包括测量线，调配元件，待测元件和辅助元件（如短路器，匹配负载），以及电磁能量检测器（如晶体检波器，功率计探头等）。

（3）指示部分（即测量接收器）：指示器是显示测量信号与特性的仪表，如直流电流表，测量放大器，功率计，示波器，数字功率计等。

在本学期的实验中我们使用的是AV36580A矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer）作为测量仪器。

2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。

a)矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能①提供入射信号的信号源:信号源为激励被测器件，信号源必须在整个感兴趣的频率范围内提供入射波。

被测器件通过传输和反射对激励波做出响应。

被测器件的频率响应通过信号源扫频确定。

测量结果受到多种信号源参数的影响，包括频率范围、功率范围、频率稳定度和信号纯度等。

在矢量网络分析仪中广泛采用合成扫频信号源。

②信号分离器分离入射、反射和传输:信号分离网络分析仪的下一项任务是分离入射、反射和传输信号，从而测量它们各自的幅度和相位。

矢量网络分析仪均采用定向耦合器方法分离信号。

实验一：传输线理论 * （Transmission Line Theory ）一. 实验目的：1. 了解基本传输线、微带线的特性。

2. 利用实验模组实际测量以了解微带线的特性。

3. 利用MICROWA VE 软件进行基本传输线和微带线的电路设计和仿真。

二、预习内容：1．熟悉微波课程有关传输线的理论知识。

2．熟悉微波课程有关微带线的理论知识。

四、理论分析：（一）基本传输线理论在传输线上传输波的电压、电流信号会是时间及传输距离的函数。

一条单位长度传输线的等效电路可由R 、L 、G 、C 等四个元件来组成，如图1-1所示。

假设波的传播方向为＋Z 轴的方向，则由基尔霍夫电压及电流定律可得下列二个传输线方程式：此两个方程式的解可写成：0)()()()()(222=+---z V LG RC j z V LC RG dzz V d ωω0)()()()()(222=+---z I LG RC j z I LC RG dzz I d ωω 图1-1单位长度传输线的等效电路zz e V e V z V γγ--++=)( (1-1) ，z z e I e I z I γγ--+-=)((1-2)其中V +,V -,I +,I -分别是信号的电压及电流振幅常数，而+、-则分别表示+Z ，-Z 的传输方向。

γ则是传输系数（propagation coefficient ），其定义如下：))((C j G L j R ωωγ++= (1-3)而波在z 上任一点的总电压及电流的关系则可由下列方程式表示：I L j R dzdV ⋅+-=)(ωV C j G dz dI⋅+-=)(ω (1-4) 式（1-1）、（1-2）代入式（1-3）可得：Cj G I V ωγ+=++ 一般将上式定义为传输线的特性阻抗（Characteristic Impedance ）——Z O ：Cj G Lj R C j G I V I V Z O ωωωγ++=+===--++当R=G=0时，传输线没有损耗（Lossless or Loss-free ）。

内蒙古工业大学信息工程学院实验报告课程名称：微波技术实验名称：传输线调试与参数测试实验类型：验证性■综合性□设计性□实验室名称：通信与控制基础实验室成绩：实验日期：2014年4月30日实验一、传输线调试与参数测试一、实验目的1．学会使用基本微波器件。

2．了解微波振荡源的基本工作特性和微波的传输特性。

3．学习利用吸收式测量频率和波长的方法；4．掌握用测量线来测量波长和频率的方法；5．学会测量线的定标；6．掌握常用的大、中、小电压驻波比的测量方法，以及如何精确测量。

二、实验装置YM1123标准信号发生器，GX2B小功率计，YM3892选频放大器，TC2b波导型测量线，（TS7厘米波导精密衰减器，PX16直读式频率计），BD-20A三厘米波导系统，探头若干。

三、实验内容与步骤1．连接线路如图2．打开标准信号发生器的电源，电流调零，输出功率调到中档，输出频率调到10GHZ。

信号工作方式置于“内方波”，重复频率用“X10档”1KHZ左右。

3．将选频放大器衰减档置于40dB 档位，输入阻抗置200Ω，通频带置于32HZ 。

4．将选频放大器接到晶体检波器输出端，缓慢旋转频率计在10GHZ 左右，当输出幅度降低达到最低的时候，谐振腔（频率计）处于谐振状态，此时频率计的读数就是信号源的输出频率f 。

5．当频率计不处于谐振状态时，将选频放大器接到TC2b 测量线上，测量端口接上可变短路器，缓慢移动测量探针，测出相邻两个极值点附近的两点坐标，测两组数据；再用平均值方法，计算波导波长)()(2143d d d d g +-+=λ，测三组数据。

四、 微波实验注意事项：1． 旋动频率计要缓慢，否则塑料红指针易卡断。

在起始端和终了端要切忌不能使劲转动。

2． 移动测量线探针的同时，要适当调整选频放大器的放大倍数，避免在输出最大位置时选放指针打表。

3． 合适调节信号源的输出功率。

（衰减约37dB ）。

4． 每次改变信号源频率时，都须重新调整E —H 面阻抗调配器、晶体检波器、测量线，使之处于谐振输出最大状态。

微波技术基础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。

微波的测量实验报告微波的测量实验报告引言：微波技术是一门应用广泛的电磁波技术，它在通信、雷达、医疗等领域发挥着重要作用。

本实验旨在通过测量微波信号的传输特性和功率传输特性，探索微波的性质和应用。

实验一：微波信号的传输特性在实验一中，我们使用了一台微波信号发生器、一根微波传输线和一台微波功率计。

首先，我们将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端，然后将微波传输线的输出端连接到微波功率计。

接下来，我们调节微波信号发生器的频率，并通过微波功率计测量微波信号的功率。

实验结果表明，微波信号的传输特性与频率密切相关。

当微波信号的频率增加时，传输线上的功率损耗也会增加。

这是因为微波信号在传输过程中会受到传输线的阻抗匹配、衰减和反射等因素的影响。

因此，在实际应用中，我们需要根据传输线的特性和工作频率来选择合适的传输线，以确保信号传输的稳定和可靠。

实验二：微波功率传输特性在实验二中，我们使用了一台微波信号发生器、一根微波传输线、一台微波功率计和一个负载。

首先，我们将微波信号发生器的输出端连接到微波传输线的输入端，然后将微波传输线的输出端连接到负载。

接下来，我们调节微波信号发生器的功率，并通过微波功率计测量微波信号在传输线和负载上的功率。

实验结果表明，微波功率的传输特性与功率和负载的阻抗匹配程度密切相关。

当功率和负载的阻抗匹配较好时，微波功率能够有效地传输到负载上，并且功率损耗较小。

然而，当功率和负载的阻抗不匹配时，微波功率会发生反射和衰减，导致功率损耗增加。

因此，在微波电路设计中，我们需要注意功率和负载的阻抗匹配问题，以提高功率传输效率。

实验三：微波的应用微波技术在通信、雷达、医疗等领域有着广泛的应用。

在通信领域，微波信号可以传输大量的数据，并且具有较高的传输速率和稳定性。

在雷达领域，微波信号可以用于探测和测量目标物体的距离、速度和方位。

在医疗领域，微波信号可以用于医学成像和治疗，如MRI和微波消融术等。

微波的测量实验报告微波的测量实验报告引言：微波技术在现代通信、雷达、无线电频谱分析等领域中起着重要的作用。

测量微波信号的参数是了解和分析微波系统性能的基础。

本实验旨在通过一系列测量，探究微波的特性和性能，并分析测量结果的准确性和可靠性。

实验一：微波信号的频率测量在本实验中，我们使用频率计来测量微波信号的频率。

首先，将微波信号源与频率计连接，并设置频率计的测量范围。

然后，调节微波信号源的频率，记录频率计的测量结果。

通过多次测量，我们可以得到微波信号的频率范围和频率分布情况。

实验结果显示，微波信号的频率在特定范围内波动较小，表明微波信号源的频率稳定性较好。

同时，我们还发现微波信号的频率分布呈正态分布，符合统计规律。

这些结果对于微波系统的设计和优化具有重要的参考价值。

实验二：微波信号的功率测量微波信号的功率是衡量其强度和传输性能的重要指标。

在本实验中，我们使用功率计来测量微波信号的功率。

首先，将微波信号源与功率计连接，并设置功率计的测量范围。

然后，调节微波信号源的输出功率，记录功率计的测量结果。

通过多次测量，我们可以得到微波信号的功率范围和功率分布情况。

实验结果显示，微波信号的功率与微波信号源的输出功率呈线性关系，即功率随输出功率的增加而增加。

同时，我们还发现微波信号的功率分布呈正态分布，表明微波信号的功率稳定性较好。

这些结果对于微波系统的功率控制和传输性能的优化具有重要的参考价值。

实验三：微波信号的衰减测量在微波传输过程中，由于信号传播介质和传输线的损耗，信号的强度会逐渐减弱。

在本实验中，我们使用衰减器来模拟微波信号的衰减情况，并使用功率计测量衰减后的微波信号的功率。

通过调节衰减器的衰减量，我们可以探究微波信号的衰减规律和衰减程度。

实验结果显示，微波信号的衰减与衰减器的衰减量呈线性关系，即衰减随衰减量的增加而增加。

同时，我们还发现微波信号的衰减程度与传输介质和传输线的特性有关，不同介质和线路的衰减程度不同。