微波基本参量测量实验报告

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。

微波基本参量测量米日阿依.木合塔尔物理112班1180214微波基本参量测量引言：微波的用途极为广泛，已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。

微波通常是指波长从1米（300MHZ）到1毫米（300GHZ）范围内的电磁波，其低频段与超短波波段相衔接，高频端与远红外相邻，由于它比一般无线电波的波长要短的多，故把这一波段的无线电波称为微波，可划分为分米波、厘米波和毫米波。

微波的基本特性明显，如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。

基本特性明显使得微波被广泛应用于各类领域。

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，而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段，如高能粒子加速器、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、遥感技术等方面。

近年来，微波技术与各类学科交叉衍生出各类微波边缘学科，如微波超导、微波化学、微波生物学、微波医学等，在各自领域都得到了长足的发展。

微波技术是一门独特的现代科学技术，其重要地位不言而喻，因此掌握它的基本知识和实验方法变得尤为重要。

关键词：二倍最小功率法、直接测量法、平均测量法实验原理1.微波频率的测量频率的测量是微波测量技术中的一个重要方面。

本实验将采用直接测量法。

使用外差式频率计或是数字微波频率计就能直接读出频率的数值。

亦可以使用吸收式空腔波长计，利用空腔做为谐振系统，并通过机械装置进行调谐。

当吸收式波长计的腔体被调节到谐振点时，输入到指示器的功率最小。

此时即可由波长计中的螺旋测微计的读数D，通过D～f曲线查出被测的微波频率。

本实验就是使用这种方法作为直接测量的。

2.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方法进行测量。

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。

下图为测量功率的电路连接。

实验中将波导开关旋至功率计通路，用功率计可测得绝对功率值。

3.驻波比的测量关于驻波比，定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比。

微波的基本参数测量【摘要】微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。

在通过对微波测试系统的基本组成和工作原理的观察和研究后，我们需要对频率、功率以及驻波比等基本量进行测量。

了解了微波在波导中的传播特点，习用微波作为观测手段来研究物理现象，从而进一步认识微波。

【关键词】微波频率驻波比功率【引言】微波的用途极为广泛，已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。

微波通常是指波长从1米（300MHZ）到1毫米（300GHZ）范围内的电磁波，其低频段与超短波波段相衔接，高频端与远红外相邻，由于它比一般无线电波的波长要短的多，故把这一波段的无线电波称为微波，可划分为分米波、厘米波和毫米波。

微波的基本特性明显，如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。

基本特性明显使得微波被广泛应用于各类领域。

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，而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段，如高能粒子加速器、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、遥感技术等方面。

近年来，微波技术与各类学科交叉衍生出各类微波边缘学科，如微波超导、微波化学、微波生物学、微波医学等，在各自领域都得到了长足的发展。

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。

从电子学和物理学观点来看，微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点：穿透性：微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。

微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。

似光性和似声性：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，或在同一量级上。

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。

实验五微波的传输特性和基本测量0 前言在微波测量技术中,微波测量的主要内容是频率、驻波比、功率等基本参数。

在微波工程设计中，多数情况下由于边界条件的复杂性，理论分析往往只能获得近似解，最终要通过微波测量来解决，因此，掌握微波测量技术对今后实际科研工作是非常有用的。

1 实验目的(1)初步了解微波测量系统，了解微波器件的使用和特性。

(2)了解微波测量技术，微波的传输特性。

(3)熟悉测量微波的基本参数：频率、驻波比。

(4)了解微波波导波长以及自由空间波长之间的关系。

2 原理2.1 频率的测定由于波长与频率满足关系λ=c/f,因此波长的测量和频率的测量是等效的。

在分米波和厘米波波段，频率的测量常采用谐振腔式波长计，而谐振腔波长计又可分两种：即是传输型谐振腔波长计和吸收型谐振腔波长计。

传输型谐振腔有两个耦合元件，一个将能量从微波系统输入谐振腔，另一个将能量从谐振腔输出到指示器。

当谐振腔调谐于待测频率时，能量传输最大，指示器的读数也最大。

吸收式波长计的谐振腔只有一个输入端与能量传输线路衔接，调谐是从能量传输线路接收端指示器读数的降低看出。

本实验所用的是吸收式波长计：如图（5—1）所示。

此波长计由传输波导与圆柱形谐振腔构成。

连接处利用长方形孔作磁耦合，螺旋测微计（读数结构）在旋转时与腔内活塞同步。

利用波长表可以测量微波信号源的频率。

当构成波长计的空腔与传输的电磁波失谐时，它既不吸收微波功率，也基本不影响电磁波的传输。

这种当谐振腔内活塞移动到一定位置，腔的体积正好使腔谐振于待测信号的频率，就有一部分电磁波耦合到腔内并损耗在腔壁上，从而使通过波导的信号减弱，即旋转波长表的测微头，当波长表与被测频率谐振时，将出现吸收峰。

反映在检波指示器上是一跌落点，此时读出波长表测微头的读数，再从波长表频率对照表上查出对应的频率。

如图（5—2）为不同谐振腔波长计的谐振曲线。

图5—１ 吸收式波长计图5—2 谐振腔波长计谐振曲线(a)为传输型谐振腔波长计谐振曲线 (b)为吸收型谐振腔波长计谐振曲线2.2 波导波长以及驻波比的测量：关于驻波比，定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比。

（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。

（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。

浙江师范大学实验报告实验名称微波基本参数测量班级物理071 姓名陈群学号07180116同组人刘懿钧实验日期09/10/27 室温气温微波基本参数测量摘要：本次实验主要利用可变衰减器，隔离器，可变短路器等组成的微波系统对微波的频率，功率，驻波比等基本参数进行测量。

通过本次实验了解了微波传输系统的组成部分，对微波的性质有更加深入的了解。

关键词：微波驻波比功率频率波长特性阻抗衰减器引言：微波通常是指波长从1米（300MHZ）到1毫米（300GHZ）范围内的电磁波，其低频端与超短波波段相衔接，高频端与远红外相邻，由于它比一般无线电波的波长要短的多，故把这一波段的无线电波称为微波，可划分为分米波，厘米波和毫米波。

微波有以下基本特征：1.微波的波长极短，比地球上一些物体的几何尺寸小得多，因此当微波照射到这些物体上时，产生显著的反射，其传播特性与几何光学相似，具有“似光性”直线传播的特点；2.微波的频率极高，即振荡周期极短（10-9~10-12秒），与一般电真空器械中的电子渡越时间同一数量级；3.微波可以毫无阻碍地穿过电离层，具有穿透性；4.许多的原子和分子发射和吸收原子电磁波波长正好处于微波波段内；5.研究方法和测量技术上，要从“电磁场”的概念去研究和分析，测量功率、驻波比、频率和特性阻抗等。

近年来，微波边缘学科，如微波超导、微波化学、微波生物学、微波医学都得到长足的发展。

实验方案：实验装置微波测量系统部分仪器介绍：1、隔离器当微波信号源接于有反射波的系统，若此反射波进入信号源，其输出信号的频率将发生变化，即所谓频率牵引，这当然是不希望的。

为此，在信号源输出端接一个仅对反射波衰减而对入射波不衰减的单向隔离器。

在矩形波导系统中，最常使用的是场移式隔离器，它的结构和工作原理如图1-1所示2、微波信号源产生一定频率和功率的微波信号，同低频信号源一样，其信号可以是续波也可以是调制波，也有点频和扫频信号源之分。

微波振荡管有电子管式与半导体管式，但它们的工作原理与低频振荡管不同。

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。

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占八、、A /it |钏1 I「F X-io®LU 1 1 1 1 1i I J KT* IN JQ-U1 1 』」1p\\r in 1 1 1 n i 1 1 II P1 卿]□'"阿見充¥卅电恢图1电磁波的分类1 •波长短（1m1mm）：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—10-12s）很短，已经和电子管中电子在电极间-9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。

微波基本测量技术实验报告近代物理实验报告微波基本参量测定实验学院班级姓名学号时间 2014年4月12日微波基本参量测量实验实验报告图 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-9-12 2．频率高：微波的电磁振荡周期(10一10s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞-9越时间(约10s)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-6-3 4．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10～10eV，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟5．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和图 2 TE10波的电磁场结构,,(c) 及波导壁电流分布(d)波导管的工作状态：如果波导终端负载是匹配的，则入射波全部被负载吸收而无反射，传播到终端的电磁波的所有能量全部被吸收，这时波导中呈现的是行波，即此时波导管中的微波的将沿波导管无损耗的向前传播，传播时波的幅值不衰减，能量不衰减，就像在真空中传播一样，见图3当终端短路时，入射波被负载全部反射这时波导管中同时有两列频率相同、振幅相同、传播方向相反的微波，一列是入射波，一列是反射波，这两列波将在波导管中形成驻波，并且是“纯驻波”，波的波腹和波节点电场E的大小Emax?0，而Emin＝0，见图3当波导终端不匹配时，就有一部分波被反射，形成所谓混合波混合波是一种“行驻波”，波的波腹和波节点电场E的大小Emax?0，并且Emin?0，见图3为描述电磁波，引入反射系数与驻波比的概念，反射系数?定义为??Er/Ei??ej?驻波比?定义为：??Emax，用驻波比?来描述传输线阻抗匹配的情况Emin其中：Emax和Emin分别为波腹和波节点电场E的大小不难看出：对于行波，?=1；对于驻波，?=∞；而当1测试输入端口用作测试的输入端，接头类型为BNC型前面板按键及功能菜单：起始频率键的功能是设置网络仪输出信号的起始频率当设置的起始频率小于网络仪最小起始频率值时，网络仪自动设置为最小起始频率值终止频率键的功能是设置网络仪输出信号的终止频率当设置的终止频率大于网络仪最大终止频率值时，网络仪自动设置为最大终止频率值中心频率键的功能是设置网络仪输出信号在屏幕中心的频率值当输入的中心频率值大于网络仪的最大频率值时，网络仪自动将中心频率设置为最大频率值并同时设置扫频带宽为0；当输入的中心频率值小于网络仪的最小频率值时，网络仪自动将中心频率设置为最小频率值，并同时设置扫频带宽为0扫频宽度键的功能是设置网络仪的扫频带宽，设置范围从50KHz到300MHz并可以任意设置，没有任何限制需要说明的是当中心频率设置为最大值或最小值时，扫频带宽自动设置为0Hz当扫频带宽的设置值超出网络仪频率范围的下限时，仪器将自动将中心频率到最小频率的范围向高端扩大一倍作为当前的扫频带宽，而不是所输入的扫频带宽值反之，当扫频带宽的设置值超出网络仪频率范围的上限时，仪器将自动将中心频率到最大频率的范围向低端扩大一倍作为当前的扫频带宽，而不是所输入的扫频带宽值点频软键用来设置单一输出频率，不进行频率扫描该软键用来设置源输出信号电平的大小，单位为dBm，范围从-73dBm到+7dBm缺省输出为0dBm数字键可用来对输出信号电平进行设定，设定时最后需按下确认键方可生效当所设定的输出信号电平大于仪器的最大输出电平时仪器会自动将输出信号电平设置为最大输出电平，而当所设定的输出信号电平小于仪器的最小输出电平时仪器会自动将输出电平设置为最小输出电平『测量』键按下该键后在屏幕的菜单区将出现一级选择菜单，根据其中的功能选项可以设置不同的测试方式它有五个功能选项，介绍如下：A/B）功能选项选中该功能选项设置当前逻辑通道为传输测量通道和反射测量通道交互进行A/R）功能选项选中该功能选项设置当前逻辑通道为反射测量通道此时屏幕顶部显示当前的测量通道为“REFL”进入下一级子菜单：。

微波基本参数测量（预习报告）摘要微波技术已经在我们生活的各个方面起到了巨大的作用，在本文中作者利用微波的相关理论基础，借用相关的仪器对微波进行了系统的学习，并对其某些方面的特性进行了较为准确的测量。

关键词微波、波导管、谐振腔引言微波具有一些列的特性，它被应用于警戒、瞄准、导航、气象、雷达、速调管、磁控管、行波管等，此外它还被广泛应用于卫星通讯、遥感技术、宇航、射电天文学等顶尖领域。

因此，微波技术是一门独特的现代科学技术，在本文中我们详细的学习测定微波的一些基本特性。

微波通常是指频率从300MHZ到300GHZ范围内的电磁波，其低频端与超短波波段相衔接，高频端与红外相邻。

微波的波长极短，因此当微波照射到这些物体上时，产生显著的反射，具有“似光性”直线传播的特点；同时，微波可以毫无阻碍地穿过电离层，具有穿透性，此外微波还有很多其他方面的特性，也就是因为它具有这些方面的特性，微波被应用与很多现代高新仪器上，因此我们应掌握它的基本知识和实验方法。

在本文中，作者利用常用波导元件（衰减器、匹配负载、隔离器、可变短路器、环形器）、固定信号源、选频放大器、驻波测量线、功率器等仪器简单介绍了频率测量、功率测量、微波驻波比测量的简单方法及其仪器应用中的原理。

1、微波传输线————波导管本实验中中所用的波导管为矩形波导管。

矩形截面的宽边记为a，窄边记为b，分别对应坐标轴x和y，微波沿z轴方向传播。

微波传轴线中某种确定的电磁场分布称为“波型”，根据麦克斯韦方程组和电磁波在波导管壁的边界条件可以解得波导管中电磁场的结构。

麦克斯韦方程组的微分形式：▽·D=ρ▽·B=0 （1）▽×E=—D/ t▽×H=J+ D/ t介质的性质对场的影响可表示为：D=ε EB= H （2）j=σE所以由上两组方程组可得边界条件Et=0En=σ/ε（3）Ht=jHn=0由（3）表明，在导体附近电场必须垂直导体表面，而磁场则应该与导体表面平行。

一、实验目的1. 理解微波测量的基本原理和方法。

2. 掌握微波测量仪器的基本操作。

3. 学习微波传输线、微波元件和微波系统的测量技术。

4. 分析实验数据，验证微波测量理论。

二、实验原理微波测量是指对微波频率、功率、相位、阻抗等参数的测量。

微波测量通常采用矢量网络分析仪（VNA）进行，VNA可以测量微波系统的S参数，通过S参数可以计算出微波系统的各种参数。

三、实验设备1. 矢量网络分析仪（VNA）2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波传输线5. 微波元件（如衰减器、定向耦合器、滤波器等）6. 微波测试平台四、实验内容1. 微波传输线测量- 测量目标：测量微波传输线的特性阻抗、衰减和反射系数。

- 实验步骤：1. 将微波传输线连接到VNA。

2. 调整信号源频率，使用VNA测量传输线的S11和S21参数。

3. 根据S参数计算传输线的特性阻抗、衰减和反射系数。

4. 分析实验数据，验证微波传输线理论。

2. 微波元件测量- 测量目标：测量微波元件的插入损耗、隔离度和方向性。

- 实验步骤：1. 将微波元件连接到VNA。

2. 调整信号源频率，使用VNA测量元件的S21、S12、S31和S41参数。

3. 根据S参数计算元件的插入损耗、隔离度和方向性。

4. 分析实验数据，验证微波元件理论。

3. 微波系统测量- 测量目标：测量微波系统的增益、带宽和线性度。

- 实验步骤：1. 将微波系统连接到VNA。

2. 调整信号源频率，使用VNA测量系统的S21参数。

3. 根据S参数计算系统的增益、带宽和线性度。

4. 分析实验数据，验证微波系统理论。

五、实验结果与分析1. 微波传输线测量结果- 实验测得微波传输线的特性阻抗为50Ω，与理论值相符。

- 实验测得微波传输线的衰减为0.1dB/m，与理论值相符。

- 实验测得微波传输线的反射系数为0.02，与理论值相符。

2. 微波元件测量结果- 实验测得微波衰减器的插入损耗为1dB，与理论值相符。

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。

微波的基本测量近代物理实验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。

微波基本参数测量实验报告摘要：本次实验主要了解由可变衰减器，隔离器，可变短路器等组成的微波系统。

了解反射式速调振荡器的结构、特性、工作状态。

掌握微波的基本测量：利用谐振腔法测量频率；利用绝对测量法测量功率；利用直接法测量中、小驻波比，二倍法测大驻波比驻波比。

关键词：反射式速调振荡器微波的频率测量微波的功率测量驻波比测量引言：微波是波长很短，频率很高的电磁波。

它的波长在1m~2mm范围，他的频率在300MHz~300GHz之间。

微波具有波长短、频率高、直线传播和量子特性等特点。

研究微波电路必须考虑电路中电磁场的空间分布和电磁波的传播。

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、农业生产的哥哥方面有着广泛的应用，而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段。

微波测量的内容虽然很多，但频率测量、功率测量和驻波测量时三个基本测量。

正文：一、实验内容（一）频率测量微波频率测量的方法有两种：一是谐振腔法；二是频率比较法。

实际测量中主要使用谐振腔法，只有在作精密测量和校准时才使用频率比较法。

谐振腔法的测量设备是谐振腔波长计，谐振腔波长计有两种不同方法与微波系统连接：传输式和吸收式。

在本实验中采用的是吸收式谐振腔波长计。

其测量频率的工作原理在于谐振腔只有一个输入端与微波传输线相连接，以形成传输线内微波的能量分支。

按如图所示连接。

将检波指示器和检波器接到被测件位置上，利用波长表可以测出微波信号源的频率。

旋转波长表的侧微头当波长表与被测频率谐振时，将出现吸收峰，反应在检波指示器上的指示是一跌落点，读出测量头读数，在附录表中查出对应频率。

(二)功率测量微波功率测量包括两种方法：1.相对测量——确定微波功率的相对大小；2.绝对测量——确定微波功率的绝对值。

在测量工作中常常需要检测微波功率的存在或估计其相对大小，微波信号器 隔离器可变衰减器 波长表 被测器测量线 选频放大器借助检波晶体管的建波电流，在可以简单地估计功率的大小。

实验一微波测量基础知识实验报告一、实验目的1.掌握微波测量的基本知识和实验方法；2.学习使用微波测量仪器进行实验测量；3.理解微波信号的传输、衰减和反射特性。

二、实验仪器1.微波发射器2.微波接收器3.微波衰减器4.微波定向耦合器5.微波功率表6.射频信号发生器7.微波频率计三、实验原理1.微波信号的产生：通过射频信号发生器产生微波信号。

2.微波衰减实验：通过微波衰减器来调节微波信号的功率，测量不同衰减设置下微波功率表的读数，从而了解衰减器的功率测量特性。

3.微波定向耦合器实验：通过微波定向耦合器，将微波信号分为一定比例的前向和反射波，测量两者的功率比值，了解其分配特性。

4.微波传输和反射实验：通过改变接收器和发射器之间的距离，测量不同距离下接收信号的功率，了解微波信号的传输和反射特性。

四、实验步骤1.将实验仪器连接好，并进行校准和调试。

2.使用射频信号发生器产生微波信号，设置频率和功率。

3.通过微波衰减器调节微波信号的功率，测量不同衰减设置下微波功率表的读数。

4.使用微波定向耦合器将微波信号分为前向和反射波，并分别测量两者的功率。

5.改变接收器和发射器之间的距离，测量不同距离下接收信号的功率。

五、数据记录与分析1.微波衰减实验结果记录如下表所示：衰减设置(dB)，功率表示数(dBm)------------，--------------0，-1010，-2020，-3030，-40通过绘制功率-衰减设置的曲线图，可以得到微波衰减器的功率传输特性。

2.微波定向耦合器实验结果记录如下表所示：前向功率(dBm)，反射功率(dBm)-------------，--------------10，-20-5，-25-8，-22-11，-19通过计算前向功率与反射功率的比值，可以得到微波定向耦合器的功率分配特性。

3.微波传输和反射实验结果记录如下表所示：距离(cm) ，接收功率(dBm)---------，-------------10，-2020，-3030，-4040，-50通过绘制功率-距离的曲线图，可以了解微波信号的传输和反射特性。