实验报告-微波的基本参数测量

微波测量实验报告一、实验背景微波测量是指利用微波技术对被测物体进行测量的一种方法。

微波是一种电磁波，其频率范围在300MHZ至300GHz之间。

微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域。

本实验旨在通过对微波信号的发射、传播和接收进行实验，了解微波测量的基本原理和方法。

二、实验原理微波测量实验主要依赖于微波发射器和接收器的配合。

首先，发射器通过产生一个特定频率和幅度的微波信号，将信号输入到一个导波器（如开放式传输线）中。

信号在导波器中通过传播，并且可以根据特定的设计进行传播路径的调整。

接收器用来接收由被测物体反射或传播过来的微波信号，通过对信号进行处理，可以得到关于被测物体的信息。

在微波测量中，由于微波的特殊性质，测距、测速和测向等参数可以通过对微波信号的相位、频率和幅度进行分析来实现。

例如，利用多普勒频移原理，可以通过测量微波信号的频率变化来计算目标物体的速度；利用相位差原理，可以通过测量微波信号的相位差来计算目标物体的位置。

三、实验设备和材料1.微波发射器：用来产生微波信号的设备；2.导波器：用来传输微波信号的导向装置；3.微波接收器：用来接收被测物体反射或传播过来的微波信号并进行参数分析的设备；4.被测物体：用来反射或传播微波信号的物体。

四、实验步骤1.连接微波发射器和接收器，并对其进行相位校准；2.将被测物体放置在适当位置，调整微波接收器的位置和角度，以便接收到反射或传播过的微波信号；3.运行微波发射器和接收器，记录并分析接收到的微波信号的相位、频率和幅度等参数；4.根据参数分析的结果，计算并得出被测物体的测量结果。

五、实验结果与分析在实验中，我们成功地利用微波发射器和接收器对一块金属板进行了微波测量。

通过对接收到的微波信号的相位、频率和幅度进行实验结果的分析，我们得出了金属板的尺寸和位置等测量结果。

六、实验总结通过本实验，我们了解了微波测量的基本原理和方法。

微波测量广泛应用于通信、测距、雷达、卫星等领域，具有重要的实际应用价值。

一、实验目的1. 理解微波测量技术的基本原理和实验方法；2. 掌握微波测量仪器的操作技能；3. 学会使用微波测量技术对微波元件的参数进行测试；4. 分析实验数据，得出实验结论。

二、实验原理微波测量技术是研究微波频率范围内的电磁场特性及其与微波元件相互作用的技术。

实验中，我们主要使用矢量网络分析仪（VNA）进行微波参数的测量。

矢量网络分析仪是一种高性能的微波测量仪器，能够测量微波元件的散射参数（S参数）、阻抗、导纳等参数。

其基本原理是：通过测量微波信号在两个端口之间的相互作用，得到微波元件的散射参数，进而分析出微波元件的特性。

三、实验仪器与设备1. 矢量网络分析仪（VNA）2. 微波元件（如微带传输线、微波谐振器等）3. 测试平台（如测试夹具、测试架等）4. 连接电缆四、实验步骤1. 连接测试平台，将微波元件放置在测试平台上；2. 连接VNA与测试平台，进行系统校准；3. 设置VNA的测量参数，如频率范围、扫描步进等；4. 启动VNA，进行微波参数测量；5. 记录实验数据；6. 分析实验数据，得出实验结论。

五、实验数据与分析1. 实验数据（1）微波谐振器的Q值测量：通过扫频功率传输法，测量微波谐振器的Q值，得到谐振频率、品质因数等参数；（2）微波定向耦合器的特性参数测量：通过测量输入至主线的功率与副线中正方向传输的功率之比，得到耦合度；通过测量副线中正方向传输的功率与反方向传输的功率之比，得到方向性；（3）微波功率分配器的传输特性测量：通过测量输入至主线的功率与输出至副线的功率之比，得到传输损耗。

2. 实验数据分析（1）根据微波谐振器的Q值测量结果，分析谐振器的频率选择性和能量损耗程度；（2）根据微波定向耦合器的特性参数测量结果，分析耦合器的性能指标，如耦合度、方向性等；（3）根据微波功率分配器的传输特性测量结果，分析功率分配器的传输损耗。

六、实验结论1. 通过实验，掌握了微波测量技术的基本原理和实验方法；2. 熟练掌握了矢量网络分析仪的操作技能；3. 通过实验数据，分析了微波元件的特性，为微波电路设计和优化提供了依据。

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。

实验一、微波测量基础知识班级：核32 姓名：杨新宇学号：2013011806 同组成员：杨宗谕一、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二、实验原理及系统组成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。

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。

本实验采用的微波源是YM1123 标准信号发生器，工作在等幅模式下。

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）。

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。

4、元件基本原理及作用信号源：本次实验采用YM1123标准信号发生器作为信号源，测量时工作在等幅模式，非测量时工作在其他模式，具体原理见本节第一部分。

数字频率计：由于信号源显示的频率不准，所以要用一个数字频率计来进行频率校准。

后面的频率值均为数字频率计的示数。

同轴波导转换：将同轴线和后面的矩形波导连接起来，将同轴线中的TEM波转变成要测量的微波信号。

微波基本测量实验报告微波基本测量实验报告引言：微波技术是现代通信、雷达、天文学等领域的重要组成部分。

为了更好地了解微波的特性和应用，本实验旨在通过基本的测量实验，探索微波的传输、反射和干涉等现象，并对实验结果进行分析和讨论。

一、实验装置和原理本实验使用的实验装置包括微波发生器、微波导波管、微波检波器、微波衰减器等。

微波发生器产生微波信号，经由微波导波管传输到被测物体，再通过微波检波器接收并测量微波信号的强度。

微波衰减器用于调节微波信号的强度，以便进行不同强度的测量。

二、实验过程和结果1. 传输实验将微波发生器与微波检波器分别连接到微波导波管的两端，调节发生器的频率和功率，记录检波器的读数。

随着发生器功率的增加，检波器读数也相应增加，说明微波信号能够稳定传输。

2. 反射实验将微波发生器与微波检波器连接到微波导波管的同一端，将导波管的另一端暴露在空气中，调节发生器的功率，记录检波器的读数。

随着功率的增加，检波器读数也增加，表明微波信号在导波管与空气之间发生了反射。

3. 干涉实验将两根微波导波管分别连接到微波发生器和微波检波器上，将两根导波管的另一端合并在一起，调节发生器的功率，记录检波器的读数。

随着功率的增加，检波器读数呈现周期性的变化，表明微波信号在导波管之间发生了干涉。

三、实验结果分析1. 传输实验结果表明，微波信号能够稳定传输，说明微波导波管具有良好的传输特性。

传输实验中，微波信号的强度与发生器功率呈正相关关系，这与微波信号的传输损耗有关。

2. 反射实验结果表明，微波信号在导波管与空气之间发生了反射。

反射实验中，微波信号的强度与发生器功率呈正相关关系，说明反射信号的强度与输入信号的强度相关。

3. 干涉实验结果表明，微波信号在导波管之间发生了干涉。

干涉实验中，微波信号的强度呈现周期性的变化，这与导波管的长度和微波信号的频率有关。

当导波管的长度等于微波信号的波长的整数倍时，干涉现象最为明显。

四、实验总结通过本次微波基本测量实验，我们对微波的传输、反射和干涉等现象有了更深入的了解。

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。

（完整）微波基本参数测量实验报告微波基本参数测量实验报告【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。

微波成为一门技术科学，开始于20世纪30年代。

微波技术的形成以波导管的实际应用为其标志，若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明，是另一标志。

在第二次世界大战中，微波技术得到飞跃发展。

因战争需要，微波研究的焦点集中在雷达方面，由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。

至今，微波技术已成为一门无论在理论和技术上都相当成熟的学科，又是不断向纵深发展的学科。

【实验设计】一、实验原理1、微波微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。

微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。

微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。

微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。

对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。

对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热，微波炉就是利用这一特点制成的，而对金属类东西，则会反射微波。

2、微波的似声似光性微波波长很短，比地球上的一般物体（如飞机，舰船，汽车建筑物等）尺寸相对要小得多。

使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。

因此使用微波工作，能使电路元件尺寸减小，使系统更加紧凑；可以制成体积小，波束窄方向性很强，增益很高的天线系统，接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体方位和距离，分析目标特征。

由于微波波长与物体（实验室中无线设备）的尺寸有相同的量级，使得微波的特点又与声波相似，即所谓的似声性。

3、波导管波导管是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子。

一、实验目的1. 了解微波技术的原理和基本概念；2. 掌握微波元件的基本特性及测量方法；3. 学习微波网络分析仪的使用方法；4. 培养实际操作能力和团队协作精神。

二、实验原理微波技术是研究频率在300MHz至300GHz范围内电磁波的产生、传播、辐射、调制和接收等问题的学科。

本实验主要涉及微波元件、微波网络分析仪等设备的使用，以及微波参数的测量。

1. 微波元件：微波元件是微波技术中的基本组成部分，主要包括传输线、谐振器、滤波器、衰减器、隔离器、定向耦合器等。

这些元件在微波系统中起到传输、选择、匹配、隔离等作用。

2. 微波网络分析仪：微波网络分析仪是一种用于测量微波网络性能的仪器，可以测量网络的S参数、衰减、相位等参数。

三、实验内容1. 微波元件特性测量（1）实验目的：掌握微波元件的特性测量方法，了解其基本参数。

（2）实验原理：利用微波网络分析仪测量微波元件的S参数，通过S参数计算出微波元件的反射系数、传输系数、驻波比等参数。

（3）实验步骤：a. 将待测微波元件接入微波网络分析仪；b. 调整微波网络分析仪的频率，进行扫频测量；c. 记录微波元件的S参数；d. 分析S参数，计算反射系数、传输系数、驻波比等参数。

2. 微波网络分析仪的使用（1）实验目的：掌握微波网络分析仪的基本操作，了解其功能。

（2）实验原理：微波网络分析仪通过测量微波网络的S参数，可以分析微波网络的性能。

（3）实验步骤：a. 打开微波网络分析仪，进行自检；b. 设置测量参数，如频率、扫描范围等；c. 连接待测微波网络，进行测量；d. 分析测量结果，了解微波网络的性能。

3. 微波系统调试（1）实验目的：了解微波系统的调试方法，掌握调试技巧。

（2）实验原理：通过调整微波系统中的元件参数，使系统达到最佳性能。

（3）实验步骤：a. 连接微波系统，设置初始参数；b. 进行系统测试，观察性能指标；c. 根据测试结果，调整元件参数；d. 重复测试和调整，直至系统性能满足要求。

北理工微波实验报告1. 引言微波技术是当今通信领域中非常重要的一项技术。

微波在通信、雷达、卫星导航等方面都有广泛应用。

本实验旨在通过实际操作，熟悉微波实验仪器的使用和微波实验的基本原理。

2. 实验目的- 了解微波实验仪器的组成和基本原理- 掌握微波实验仪器的操作方法- 学习微波实验中的重要参数的测量方法3. 实验装置和仪器本实验使用的实验装置和仪器主要包括：- 微波信号源- 微波导管- 微波频率计- 微波功率计- 微波衰减器- 波导短路器和电阻负载4. 实验步骤4.1 测量微波信号源频率稳定度使用微波频率计测量微波信号源输出频率，并记录。

4.2 测量不同功率时微波信号源输出频率固定微波信号源的频率，调整微波功率计上的衰减器，测量不同功率下的微波信号源输出频率。

4.3 测量不同频率时微波信号源输出功率固定微波功率，调节微波信号源频率，使用微波功率计测量不同频率下微波信号源的输出功率。

4.4 测量微波信号源的调制深度将调制信号接入微波信号源的调制输入端口，调整调制信号的幅度，并观察微波信号源的输出功率变化。

通过测量最大输出功率和最小输出功率的差值，计算调制深度。

4.5 测量微波信号源的谐波水平将微波信号源的输出信号接入频谱分析仪，测量不同谐波的振幅，并根据测量结果分析微波信号源的谐波水平。

5. 数据处理与分析5.1 微波信号源的频率稳定度根据频率计测量结果计算微波信号源的频率稳定度，并与厂家提供的规格进行比较。

5.2 微波信号源的调制深度根据测量结果计算微波信号源的调制深度，并与厂家提供的规格进行比较。

5.3 微波信号源的谐波水平根据频谱分析仪测量结果分析微波信号源的谐波水平，并与厂家提供的规格进行比较。

6. 结论通过本实验，我们对微波实验仪器的使用和微波实验的基本原理有了更深入的了解。

我们掌握了微波信号源频率稳定度、功率调制深度和谐波水平的测量方法，并通过数据处理与分析，了解了微波信号源的性能。

实验结果与厂家提供的规格相符，说明我们的测量结果是可靠的。

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。

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。

（实验报告）微波基本参量测量【摘要】微波技术是一门独特的现代科学技术，我们应掌握它的基本知识和测量的方法。

对微波测试系统的工作原理的分析研究与基本参量的测量，能使我们掌握微波的基本知识，了解其传播的特点，并且我们还能学会对功率、驻波比和频率等量的测量方法。

另外，在实验过程中我们还能熟悉功率计等实验器材的工作原理和物理学中对有关物理量的测量的思想方法。

【关键词】微波、功率、驻波比、频率、测量【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。

微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。

微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。

微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。

对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。

对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。

而对金属类东西，则会反射微波。

微波的特点有以下几点：第一.微波波长很短。

具有直线传播的性质，能在微波波段制成方向性极强的无线系统，也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回来的微弱回波，从而确定物体的方向和距离。

这使微波技术广泛的应用于雷达中。

第二.微波的频率很高 ，电磁振荡周期很短。

比电子管中电子在电极经历的时间还要小。

普通电子管不能用作微波振荡器、放大器和检波器，而必须用原理上完全不同的微波电子管来代替。

第三.许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长正好处在微波波内。

用这特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子无线电物理学等尖端学科, 还研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子钟与原子钟。

第四.微波可以畅通无阻的穿过地球上空的电离层。

微波波段为宇宙通讯、导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。

【正文】本实验中，我们首先要引入两个基本概念：反射系数与驻波比。

反射系数的定义：波导出某横截面出的电场反射波与入射波的复数比。

微波基本参数的测量【目的要求】1.学习微波的基本知识，了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用；2.了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；3.掌握驻波测量线的正确使用方法；4.掌握电压驻波系数的测量原理和方法。

【仪器用具】微波参数测试系统，包括：三厘米固态信号源，三厘米驻波测量线，选频放大器，精密衰减器，隔离器，谐振式频率计（波长表），匹配负载，晶体检波器，单螺调配器等。

【原理】微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。

从图1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。

与无线电波相比，微波有下述几个主要特点图1 电磁波的分类1．波长短(1m —1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。

2．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9一10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。

另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻、电容、电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。

3．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。

近代物理实验报告微波基本参量学院班级姓名学号时间微波基本参量【摘要】本实验让我们学习微波基础知识和掌握微波基本测量技术；同时学习用微波作为观测手段来研究物理现象的基本原理和实验方法，最后了解微波测量系统的基本组成，学会用谐振腔波长表测量微波频率，掌握了微波功率、驻波比测量的基本实验方法与技术。

【关键词】微波、功率、驻波比、频率、特性阻抗【引言】微波是一种波长较短的电磁波，频率范围约为300 MHz－300GHz，对应波长范围约为1m－1mm。

在电磁波波谱表中，微波的波长介于无线电波与光波之间，如图1 所示。

微波波段还可以细分为“分米波”（波长为1m 至10cm），“厘米波”（波长10cm 至1cm）和“毫米波”（波长为1cm 至1mm）。

波长在1 毫米以下至红外线之间的电磁波称为“亚毫米波”或超微波，这是一个正在开发的波段。

波长较长的分米波和无线电波的性能相近，波长较短的毫米波则与光波的性质相一致。

微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，其重要标志是雷达的发明与使用。

微波技术不仅在国防、通讯、工农业生产的各个方面有着广泛的应用，而且在高能粒子加速器、受控热核反应、射电天文与气象观测、分子生物学研究、等离子体参量测量、遥感技术等当代尖端科学研究中也是一种重要手段。

例如，微波所辐射的能量可与物质发生相互作用，使用微波直线加速器和微波频谱仪可对原子和分子结构进行研究，微波衍射仪可用来研究晶体结构；微波波谱仪可测定物质的许多基本物理量，微波谐振腔又可用来测量低损耗物质的介质损耗及介质常数，等等。

因此，微波测量技术是一门基本的实验技术。

【实验方案】一、实验原理1.微波的特点与波导传输特性微波的特点:与低频无线电波相比，微波频率很高，波长很短。

因此，微波具有许多特点。

（1）与几何光学中光波类似，波长很短的微波也具有直线传播的性质。

因此，在微波波段可制成方向性极高的天线系统，通过检测发射微波和接收空间各种物体反射回来的微波，从而确定物体的方向和距离。

一、实验目的1. 理解微波的基本特性及其在实验中的应用。

2. 掌握微波频率测量的原理和方法。

3. 通过实验，验证微波频率测量方法的有效性。

4. 提高对微波测量仪器的操作能力。

二、实验原理微波是一种高频电磁波，其频率范围在300MHz到300GHz之间。

微波的频率测量对于雷达、通信、电子对抗等领域至关重要。

微波频率的测量通常采用以下几种方法：1. 波长-频率关系法：根据微波的波长和光速，通过公式 \( f =\frac{c}{\lambda} \) 计算频率，其中 \( f \) 为频率，\( c \) 为光速，\( \lambda \) 为波长。

2. 示波器测量法：利用示波器观察微波信号的周期，通过公式 \( f =\frac{1}{T} \) 计算频率，其中 \( T \) 为周期。

3. 频谱分析仪测量法：利用频谱分析仪直接测量微波信号的频率。

三、实验仪器与设备1. 微波信号发生器2. 波导3. 检波器4. 示波器5. 频谱分析仪6. 波长计7. 量角器8. 计时器四、实验步骤1. 波长-频率关系法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。

- 利用波长计测量微波信号在波导中的波长。

- 根据公式 \( f = \frac{c}{\lambda} \) 计算微波频率。

2. 示波器测量法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。

- 将微波信号连接到示波器上。

- 观察示波器上的波形，测量信号周期。

- 根据公式 \( f = \frac{1}{T} \) 计算微波频率。

3. 频谱分析仪测量法：- 将微波信号发生器输出信号通过波导传输。

- 将微波信号连接到频谱分析仪上。

- 观察频谱分析仪上的频谱图，找到微波信号的频率峰。

- 读取频率值。

五、实验结果与分析1. 波长-频率关系法：测量得到微波信号的波长为 \( \lambda = 10 \) cm，根据公式 \( f = \frac{c}{\lambda} \)，计算得到微波频率为 \( f = 3 \times10^8 \) Hz。

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。

微波技术基础实验实验名称：微波元件特性参数测量班级：通信学号：U2013姓名：2016年3月31日一实验目的1、掌握利用矢量网络分析仪扫频测量微带谐振器Q 值的方法。

2、学会使用矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的特性参数。

3、掌握使用矢量网络分析仪测试微波功率分配器传输特性的方法。

二实验原理1. 微波谐振腔Q 值的测量品质因数Q 是表征微波谐振系统的一个重要的技术参量，品质因素Q 描述了谐振系统频率选择性的优劣及电磁能量损耗程度。

它定义为0022T ll W W W Q W PT P ππω=== 其中l P 为腔的平均损耗功率，W 为腔内的储能。

品质因素Q 的测量方法很多，例如：功率传输法、功率反射法、阻抗法等等，通常可根据待测谐振腔Q 值的大小、外界电路耦合的程度及要求的精度等，选用不同的测量方法。

本实验主要运用扫频功率传输法来测量微带谐振器的Q 值。

功率传输法是根据谐振腔的功率传输特性来确定它的Q 值。

图2-1表示测量谐振腔功率特性的方框图。

图2-1 测量谐振腔功率传输特性的方框图当微波振荡源的频率逐渐改变时，由于谐振腔的特性，传输到负载的功率将随着改变，它与频率的关系曲线如图2-2所示。

图2-2 谐振腔传输功率与频率的关系曲线根据功率传输法测量谐振腔的等效电路可推得，谐振腔两端同时接有匹配微波源和匹配负载时的有载品质因数为0021L f f Q f f f==-∆（2-1） 式（2-1）中0f 为谐振腔的谐振频率，1f 、2f 是传输功率2P 自最大值下降到一半时的“半功率点”的频率。

2f 与1f 之间的差值f ∆为谐振频率的通频带。

2.微波定向耦合器2.1 工作原理与特性参数定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、同轴线、带状线及微带线等几种类型。

理想的定向耦合器一般为互易无损四口网络，如图2-3所示。

定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传输的微波功率经过小孔或间隙等耦合机构，将一部分功率耦合到副线中去，由于波的干涉和叠加，使功率仅沿副线中的一个方向传输（称正方向），而在另一个方向几乎没有或极少功率传输（称反方向）。