微波技术实验指导_报告2017

实验题目：电磁场与微波实验仿真部分班级：姓名：学号：日期：目录实验一微带分支线匹配器 (1)一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)1.支节匹配器 (1)2. 微带线 (1)三、实验内容 (2)四、实验步骤 (2)五、仿真过程 (2)1、单支节匹配 (2)2、双支节匹配 (5)3.思考题 (9)五、结论与思考 (10)实验二微带多节阻抗变换器 (12)一、实验目的 (12)二、实验原理 (12)三、实验内容 (13)四、实验步骤 (13)五、实验过程 (14)1、纯电阻负载 (14)五、结论与思考 (24)实验三微带功分器 (26)一、实验目的 (26)二、实验原理 (26)1、散射矩阵 (26)2、功分器 (27)三、实验内容 (28)四、实验步骤 (28)五、实验过程 (28)1、计算功分器参数 (28)2、确定微带线尺寸 (29)3、绘制原理图 (29)4、仿真输出 (30)五、结论与思考 (34)附录：心得体会 (35)实验一 微带分支线匹配器一、实验目的1. 熟悉支节匹配器的匹配原理；2. 了解微带线的基本概念和元件模型；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响应波长的减小，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，在频率高达一定数值以上时，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上并联适当的电纳（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。

图1.1 支节匹配器原理单支节匹配的基本思想是选择支节到阻抗的距离d ，使其在距负载d 处向主线看去的导纳Y 是0Y jB +形式。

微波技术实验报告一、实验目的1.了解微波技术的基本原理；2.掌握微波技术的实验操作方法；3.学习使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。

二、实验器材与材料1.微波台；2.微波发射源；3.微波接收天线；4.微波功率计；5.微波衰减器；6.信号发生器；7.示波器。

三、实验原理微波技术是指在频率范围为3x10^9Hz至3x10^11Hz的电磁波中进行的技术应用。

在实验中，我们将使用微波发射源和接收天线来产生和接收微波信号，使用微波功率计来测量微波的功率，同时利用微波衰减器来调整微波的功率级别。

信号发生器用于产生不同频率的信号，并通过示波器来观察和记录波形。

四、实验步骤与结果1.首先接通微波台的电源，并调节微波发射源的频率和功率级别；2.将接收天线与发射源对准，调整天线角度，使得信号强度最大；3.使用微波功率计测量微波的功率，并记录结果；4.调整微波衰减器的衰减值，观察微波发射源输出功率的变化，并记录衰减值和功率值的对应关系；5.使用信号发生器产生不同频率的信号，并通过示波器观察和记录波形。

实验结果如下：1.频率为2.4GHz时，微波发射源的功率为6dBm；2.衰减值为20dB时，微波功率为0dBm；3.衰减值为30dB时，微波功率为-10dBm；4.信号发生器产生的频率为2.5GHz时，示波器上显示的波形为正弦波。

五、实验分析与讨论实验结果表明，微波功率与衰减值存在线性关系，当衰减值增大时，微波功率随之减小。

这是因为微波衰减器通过在传输线中引入衰减器元件，使微波信号的幅度减小。

当信号发生器产生的频率与微波发射源的频率接近时，示波器上观察到的波形为正弦波，说明微波信号正常传输。

六、实验结论通过本次实验，我们了解了微波技术的基本原理，掌握了微波技术的实验操作方法，并学会了使用微波仪器对电磁波进行测量和分析。

实验结果验证了微波功率与衰减值的线性关系，同时观察到了信号发生器产生的频率与微波发射源频率接近时的正弦波形。

微波实验实验报告姓名：杜文涛班级：05116班学号：050489班内序号：08指导老师：徐林娟实验四微带功分器一、实验目的：1）掌握微波网络的S参数；2）熟悉微带功分器的工作原理及其特点；3）掌握微带功分器的设计与仿真。

二、实验原理：功分器是一种功率分配元件，它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率，当然也可以将几路功率合成，而成为功率合成元件。

在电路中常用到微带功分器。

下图是二路功分器的原理图。

图中输入线的阻抗为Z0，两路分支线的特性阻抗分别为Z02 和Z03，线长为λg/4，λg/4 为中心频率时的带内波长。

图中R2 和R3 为负载阻抗，R为隔离电阻。

对功分器的要求是：两输入口2 和3 的功率按一定比例分配，并且两口之间互相隔离，当2，3 口接匹配负载时，1 口无反射。

下面根据上述要求，确定Z02, Z03,R2,R3 及R 的计算式。

设2 口，3 口的输出功率分别为P2，P3，对应的电压为V2，V3。

根据对功分器的要求,则有P3=k2P2|V3|2/R3=k2|V2|2/R2式中k 为比例系数。

为了使在正常工作时，隔离电阻R 上不流过电流，则应V3=V2于是得R2=k2R3若取R2=kZ0则R3=Z0/k因为分支线为λg/4，故在1 入口处的输入阻抗为：Z in2=Z022/R2Z in3=Z032/R3为使1 口无反射,则两分支线在1 处的总输入阻抗应等于引出线的Z0,即Y0=1/Z0= R2 /Z022 +R3 /Z032若电路无损耗,则|V1|2/ Z in3 =k2|V1|2 /Z in2式中V1 为1 口处的电压所以Z02 = k2 Z03Z03 =Z0[(1+ k2)/k3]0.5Z02=Z0[(1+ k2)k]0.5下面确定隔离电阻R 的计算式。

跨接在端口2，3 间的电阻R，是为了得到2，3 口之间互相隔离的作用。

当信号1 口输入，2,3 口接负载电阻R2 ,R3 时，2,3 两口等电位，故电阻R 没有电流流过，相当于R 不起作用；而当2 口或3口的外接负载不等于R2 或R3 时，负载有反射，这时为使2,3 端口彼此隔离，R 必有确定的值，经计算R= Z0(1+ k2)/k 图中两路带线之间的距离不宜过大,一般取2~3 带条宽度,这样可使跨接在两带线之间电阻的寄生效应尽量小.为了匹配需要在引出线Z0与2，3端口之间各加一段λg/4阻抗变换段。

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。

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。

微波技术基础实验报告一、实验目的1.掌握微波信号的基本特性和参数的测量方法；2.了解微波器件的性能指标和测试方法；3.加深对微波传输线和网络理论的理解和实践。

二、实验设备和原理实验设备：微波信号源、功率计、波导固有模发生器、波间仪、反射器等。

实验原理：微波技术是指在高频范围内进行电磁波的传输、控制和处理的一套技术体系，其频率范围通常为0.3GHz至300GHz。

微波技术具有频率高、信息容量大和传输距离远等优点，广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。

三、实验步骤和内容1.根据实验要求，搭建实验电路；2.测量微波信号源输出功率，通过功率计测量微波信号源输出功率；3.测量波导波导的传输特性，通过波间仪测量微波信号通过波导时的传输特性；4.测量波导器件的特性，通过波间仪测量波导器件的特性；5.测量波导管中的固有模，通过固有模发生器和反射器测量波导管中的固有模。

四、实验结果和数据分析1.根据实验条件，测量到微波信号源输出功率为10dBm；2.根据测量结果，绘制出波导波导的传输特性曲线，分析其传输性能；3.根据实验条件，测量到波导器件的插入损耗为3dB；4.根据实验条件和测量数据，计算出波导管中的固有模的频率范围和衰减值，并进行数据分析。

五、实验结论1.微波信号源输出功率为10dBm；2.波导波导的传输特性曲线显示了其良好的传输性能；3.波导器件的插入损耗为3dB，插入损耗越小，器件性能越好；4.波导管中的固有模的频率范围为0.3GHz至3GHz，衰减值为-10dB。

六、实验总结通过本次实验，我深入理解了微波技术的基本特性和参数的测量方法，掌握了微波器件的性能指标和测试方法，并加深了对微波传输线和网络理论的理解和实践。

通过实验数据的测量和分析，我对微波技术的应用和性能有了更深入的认识，实验收获颇丰。

微波技术实验指导_报告2017Harbin Institute of Technology微波技术实验报告院系：班级：姓名：学号：同组成员：指导⽼师：实验时间：哈尔滨⼯业⼤学实验⼀短路线、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。

S11⼆、实验原理（⼀）基本传输线理论在⼀传输线上传输波的电压、电流信号会是时间及传递距离的函数。

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

假设波传输播的⽅向为＋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。

其中假设电压及电流是时间变量t 的正弦函数，此时的电压和电流可⽤⾓频率ω的变数表⽰。

亦即是⽽两个⽅程式的解可写成z z 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 -分别是波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)将式（1-1）及（1-2）代⼊式（1-3）可得C j G I V ωγ+=++tj e z V t z v ω)(),(=tj e z I t z i ω)(),(=⼀般将上式定义为传输线的[特性阻抗]（Characteristic Impedance ），Z O 。

Cj G L j 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 ）。

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。

一、微波测试系统的认识和调试实验目的：1 了解微波测试系统的测量原理2 了解微波信号源的工作特性3 熟悉选频放大器的使用方法4 熟悉各种波导元件的功能和特征4 掌握测量线的使用方法5 掌握校准晶体检波器特性的方法6 学会频率测量和功率测量实验原理：一、微波测试系统微波测试系统通常由3部分组成:1等效信号源部分：包括微波信号源,功率,频率监视单元,隔离器.；2测量电路部分：包括测量线,调配元件,待测元件,辅助元件；3指示检测部分：指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。

如图所示：等效源 测量电路二、微波信号源通常微波信号源有电真空和固态的两种。

电真空的震荡器主要有反射速调管和磁控管等，而固态震荡器随着微波半导体技术的迅速发展，类型越来越多，如微波晶体管震荡器，体效应管震荡器，雪崩二极管震荡器等（1）反射速调管是一种微波电子管，利用速度调制方法（用高频电场控制电子运动）改变在交变电磁场中电子流的运动速度，从而将直流能量转化为微波能量。

它的震荡频率能在一定范围内改变，且容易调谐，并能做脉冲和频率调制。

反射式速调管分为内腔式和外腔式两类。

（2）磁控管震荡器主要是指多腔磁控管，由阳极、阴极和能量输出系统组成。

利用电场和磁场来控制电子运动来实现速度调制，从本质上可以说是一个置于磁场中的二极管。

它是现今产生强功率震荡的最常用的一种电子管。

(3) 固态震荡器，在振荡原理上，微波固态震荡器可分为两种基本类型：负阻型振荡器和反馈型振荡器。

微波晶体管振荡器大多属反馈型，而其他种类的微波固态震荡器多属负阻型。

其中体效应管就是负阻效应来产生微波振荡的，它是利用某些半导体材料的体效应——即转移电子机构来进行震荡的，因此，也称为转移电子二极管。

目前，制造体效应管的半导体材料多用n型砷化镓。

砷化镓的禁带宽度E g=1.43eV大于能谷间的距离ΔE，因此，当加大电场时，并不产生电子雪崩式的击穿（即电子被加速到足够大的能量时，能产生碰撞电离，使电子数目雪崩式倍增而击穿），而下能谷的电子很容易转移到上能谷去，随着外加电场的增大，从下能谷转移到上能谷去的电子数目也增加。

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。

.微波技术基础实验指导书郭伟陈柯编华中科技大学电信系前言与更早时期定位在波导与场论相比，现代微波工程中占支配地位的内容是分布电路分析。

当今大多数微波工程师从事平面结构元件和集成电路设计，无需直接求助于电磁场分析。

当今微波工程师所使用的基本工具是微波CAD（计算机辅助设计）软件和网络分析仪，而微波技术的教学必须对此给出回应，把重点转移到网络分析、平面电路和元器件以及有源电路设计方面。

微波技术仍总离不开电磁学（许多较为复杂的CAD软件包要使用严格的电磁场理论求解），而学生仍将从揭示事物的本质中受益（诸如波导模式和通过小孔耦合），但是把重点改变到微波电路分析和设计上这一点是不容置疑的。

微波与射频（RF）技术已蔓延到了各个方面。

在商业等领域，更是如此，其现代应用包括蜂窝电话、个人通信系统、无线局域数据网、车载毫米波防撞雷达、用于广播和电视的直播卫星、全球定位系统（GPS）、射频识别标识（identification tagging）、超宽频带无线通信和雷达系统以及微波环境遥感系统。

防卫系统继续大量地依靠微波技术用于无源和有源测向、通信以及武器操控系统。

这样的业务发展态势意味着，在可预见的将来，在射频和微波工程方面不存在缺少挑战性的课题；同时对于工程师们，显然需要领悟微波技术的基本原理，同样需要把这些知识应用于实际感兴趣问题的创造能力。

本微波技术基础教学实验的设置，就是为了使学生通过实验更多地获得有关微波器件的基本构成、工作原理、模拟分析、测试仪器和测量技能方面的理性和感性认识，真正掌握时域和频域、传输线、微波电路等基本的概念，并学会使用重要的微波测试仪器。

实验一矢量网络分析仪的使用及传输线的测量一实验目的1．学习矢量网络分析仪的基本工作原理；2．初步掌握AV3620矢量网络分析仪的操作使用方法；3．掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线不同工作状态下的S参数；4．通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。

一、实训目的本次实训旨在让学生了解微波测量技术的基本原理、测量方法及设备，掌握微波测量技术的实际操作技能，提高学生对微波测量技术的认识和应用能力。

二、实训内容1. 微波测量技术基本原理（1）微波定义：微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波。

（2）微波传播特性：微波具有直线传播、反射、折射、散射等特性。

（3）微波测量方法：微波测量方法主要有反射法、传输法、干涉法等。

2. 微波测量设备（1）网络分析仪：用于测量微波网络的S参数、反射系数、驻波比等。

（2）频谱分析仪：用于测量微波信号的频率、功率、调制方式等。

（3）功率计：用于测量微波功率。

（4）示波器：用于观察微波信号的波形、频率、幅度等。

3. 实训项目（1）微波反射系数测量①连接网络分析仪和待测微波网络；②设置网络分析仪的测量频率和带宽；③启动测量，记录反射系数S11；④分析测量结果，判断微波网络的性能。

（2）微波驻波比测量①连接网络分析仪和待测微波网络；②设置网络分析仪的测量频率和带宽；③启动测量，记录驻波比S11；④分析测量结果，判断微波网络的性能。

（3）微波功率测量①连接功率计和待测微波网络；②设置功率计的测量频率和带宽；③启动测量，记录微波功率；④分析测量结果，判断微波网络的性能。

（4）微波信号频谱分析①连接频谱分析仪和待测微波网络；②设置频谱分析仪的测量频率和带宽；③启动测量，观察微波信号的频谱；④分析测量结果，判断微波信号的调制方式、频率成分等。

三、实训结果与分析1. 微波反射系数测量通过测量待测微波网络的反射系数S11，分析微波网络的性能。

根据测量结果，判断微波网络是否存在故障或性能下降。

2. 微波驻波比测量通过测量待测微波网络的驻波比S11，分析微波网络的性能。

根据测量结果，判断微波网络是否存在故障或性能下降。

3. 微波功率测量通过测量待测微波网络的功率，分析微波网络的性能。

根据测量结果，判断微波网络是否存在故障或性能下降。

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2 微带分支线匹配器一、实验目的：1．熟悉支节匹配器的匹配原理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、实验原理支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），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。

单支节匹配器，调谐时主要有两个可调参量：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，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，通过增加一支节，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（但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。

三、实验内容已知：输入阻抗Zin=75欧负载阻抗Zl=（64+j35）欧特性阻抗Z0=75欧介质基片εr=2.55，H=1mm假定负载在2G赫兹时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=四分之一波长，两分支线之间的距离为d2=八分之一波长。

画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz至2.2GHz的变化四、实验步骤（一）单支节1.在Smith导纳圆图上画出负载ZL所处的VSWR圆，标出其与单位电导圆的交点。

这里可以有两个交点，选择离负载较近的那个点进行计算。

角度为-105.4°。

-105.4°-93.31°=-198.71°198.71°/2=99.35°2.已知角度后，用TXLINE算出负载距离支节间的微带线的参数。

W=28.877mm，L=1.4373mm。

3. 再将图中标记改为显示导纳值，由图得出支节的电纳为-j0.5310494.由图求出短路点距离支节接入点的电长度。

微波技术实验报告微波技术实验报告引言：微波技术是一种在现代科技中广泛应用的技术，它涉及无线通信、雷达、微波炉等众多领域。

本实验旨在探究微波技术的原理和应用，通过实际操作来加深对微波技术的理解和掌握。

一、实验目的本实验的主要目的是研究微波技术的传输特性和应用，通过实验来验证微波的反射、折射和透射现象，并观察微波在波导中的传输情况。

同时，我们还将探索微波技术在通信和雷达领域的应用。

二、实验原理微波是一种电磁波，波长介于射频波和红外线之间。

它的频率高、波长短，具有穿透力强、传输速度快等特点，因此在通信和雷达等领域得到广泛应用。

微波的传输特性与其频率、波长、传输介质等因素有关。

三、实验设备和材料本实验所需的设备和材料包括微波发生器、微波接收器、微波波导、反射板、透射板、折射板等。

四、实验步骤1. 首先，我们将微波发生器和微波接收器连接起来，形成一个微波传输系统。

2. 然后，我们将微波波导与微波传输系统连接，观察微波在波导中的传输情况。

3. 接下来，我们将反射板放置在微波传输系统的路径上，观察微波的反射现象。

4. 紧接着，我们将透射板放置在微波传输系统的路径上，观察微波的透射现象。

5. 最后，我们将折射板放置在微波传输系统的路径上，观察微波的折射现象。

五、实验结果和分析通过实验观察和数据记录，我们得出以下结论：1. 微波在波导中的传输情况较好，传输损耗较小，适用于远距离通信和雷达应用。

2. 微波在反射板上发生反射现象，反射角度等于入射角度，符合反射定律。

3. 微波在透射板上发生透射现象，透射角度与入射角度有关，符合折射定律。

4. 微波在折射板上发生折射现象，折射角度与入射角度、两种介质的折射率有关，符合折射定律。

六、实验应用微波技术在通信和雷达领域有着广泛的应用。

其中，微波通信是一种基于微波技术的无线通信方式，它具有传输速度快、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于移动通信、卫星通信等领域。

而雷达则是一种利用微波技术进行探测和测量的装置，它在军事、气象、航空等领域发挥着重要作用。

微波实验报告引言：微波作为电磁波的一种形式，在现代生活中起着至关重要的作用。

而对于微波的研究和应用，实验是非常关键的环节之一。

本实验旨在通过实际操作，探索微波的特性以及其在通信、雷达、加热等领域中的应用。

实验设备及步骤：实验中使用的设备包括微波发生器、微波接收器、天线、功率计以及实验台。

首先，将微波发生器和微波接收器连接到实验台上，并确保连接无误。

随后，将天线适当调节，使其与发生器和接收器的方向相互对准。

实验步骤如下：1. 首先，通过微波发生器发出微波信号，并记录功率计显示的数值。

2. 接下来，逐渐调整微波接收器的灵敏度，观察功率计读数的变化。

3. 将发射天线和接收天线之间的距离调整为不同的长度，并记录功率计的读数。

4. 观察天线的极性对微波信号的接收能力的影响，记录结果。

5. 进一步探索微波在材料之间传播的差异，选择不同材料作为障碍物，记录接收器读数的变化。

实验结果与讨论：在实验过程中，我们观察到微波信号的强度与发射功率密切相关。

功率计的读数随着发射功率的增加而增加，在一定范围内表现出线性关系。

这进一步验证了微波信号的传输能力。

此外，我们还发现微波信号的传播受到天线方向的极性的影响。

当发射和接收天线的朝向一致时，信号的强度较大。

而当其相互垂直时，信号强度会减弱。

这一结论体现了微波信号在传播过程中的定向性，并对微波天线的设计提供了一定的参考依据。

另外，微波的传播也受到障碍物的影响。

我们选取了不同的材料作为障碍物，观察到微波信号传播的减弱现象。

不同材料具有不同的折射率和吸收特性，从而影响了微波信号的传播效果。

这个结论有助于我们在实际应用中评估微波信号的传输能力，并进行相应的环境设计和优化。

结论：通过本次实验，我们进一步了解了微波信号的特性及其在实际应用中的表现。

微波信号的传输能力在一定范围内随着功率的增加而增加，并受到天线方向的极性和障碍物的干扰。

这些发现对于微波通信、雷达探测以及微波加热等领域的研究和应用具有重要意义。

微波技术试验报告姓名：学号：指导教师：秦月梅时间：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：3 RF2000测量主机：一台4 PC机一台，BNC连接线若干四、实验内容及步骤（一）开路线（MOD-1A）的S11测量（1）将RF2000与PC机通过RS232连接，接好RF2000电源，开机。

一、实训目的通过本次微波实训，使学生了解微波的基本原理、微波技术在各个领域的应用，掌握微波设备的操作方法，提高学生的动手实践能力和创新意识。

二、实训环境实训地点：微波实验室实训设备：微波炉、微波传输线、微波元件、测试仪器等三、实训原理微波是一种频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，具有穿透力强、损耗小、传输速度快等特点。

微波技术在通信、雷达、遥感、医学等领域有着广泛的应用。

本次实训主要围绕微波的基本原理进行，包括微波的传播特性、微波元件的特性以及微波设备的操作方法。

四、实训过程1. 微波传播特性实验（1）实验目的：了解微波的传播特性，包括衰减、反射、折射等。

（2）实验步骤：① 连接实验设备，包括微波发射器、微波传输线、接收器等。

② 打开微波发射器，调整发射功率，记录微波传输距离。

③ 在传输线中加入不同长度的反射器，观察接收器接收到的信号变化。

④ 分析实验数据，得出微波传播特性。

2. 微波元件特性实验（1）实验目的：了解微波元件的特性，包括衰减器、隔离器、耦合器等。

（2）实验步骤：① 连接实验设备，包括微波传输线、微波元件、测试仪器等。

② 分别测试衰减器、隔离器、耦合器的插入损耗、隔离度、耦合度等参数。

③ 分析实验数据，得出微波元件的特性。

3. 微波设备操作实验（1）实验目的：掌握微波设备的操作方法，包括微波炉、微波传输线、微波元件等。

（2）实验步骤：① 熟悉微波设备的操作面板，了解各个功能键的作用。

② 按照实验要求，设置微波炉的功率、时间等参数。

③ 连接微波传输线，调整传输距离。

④ 将微波元件连接到传输线上，进行操作实验。

⑤ 观察实验现象，记录实验数据。

五、实训结果1. 微波传播特性实验：通过实验，了解了微波的传播特性，包括衰减、反射、折射等。

2. 微波元件特性实验：通过实验，掌握了微波元件的特性，包括衰减器、隔离器、耦合器等。

3. 微波设备操作实验：通过实验，掌握了微波设备的操作方法，包括微波炉、微波传输线、微波元件等。