微波技术基础实验一

第一部分微波技术与天线实验实验一微波功率与频率的测量一、实验目的1．了解微波测量系统的组成、测试仪器的工作原理及测试方法。

2．学会用波长计谐振吸收法测频率，掌握吸收式波长计测取频率值的原理和方法。

3．学会用微瓦功率计测功率。

二、实验要求1．充分作好实验前的预习和准备工作，写出预习报告。

2．实验应严格按照仪器使用说明、测量方法和实验步骤进行操作。

三、预习报告要求1．画出实验仪器和器件连接框图。

2．简述实验目的、实验原理和方法。

3．写出实验步骤，画出数据表格。

四、实验注意事项1．开机前必须将信号源的衰减器置于较大衰减量，否则易烧坏器件。

（注意：面板标注“功率”，则向左旋，衰减增大；面板标注“衰减”，则向右旋，衰减增大。

）2．拆接器件时，将信号源工作方式置“外调制”，不要随意关电源。

3．连接器件时，注意波导口方向。

五、实验原理微波信号发生器是由高频部分、调制部分、功率指示器部分、频率显示及衰减显示部分组成。

高频部分是由体效应振荡器、截止式衰减器二个单元组成。

体效应振荡器采用砷化镓体效应二极管作为振荡管，在外加直流偏压的瞬时，所产生的尖峰脉冲电流能量，被不断用来激发谐振腔。

当高频电源送来高频电压加到体效应管上，在谐振腔产生相应射频电压，腔体的输出耦合孔直接耦合输出，经过环流器送到调制器与脉冲形成电路进行调制，从而完成对微波信号的脉冲调幅，工作状态选择电路控制输出状态。

当工作状态选择按键置“等幅”时，信号源输出微波信号，输出功率可直接用微瓦功率计测得，输出信号频率可用外接的波长计测得，也可校对信号源频率显示是否准确。

当工作状态选择按键置“方波”或“脉冲”时，则输出微波调幅信号。

仪器采用PIN调制器来实现微波信号的脉冲幅度调制，整个调制部分是由一套脉冲形成电路及一个PIN调制器构成，由脉冲形成电路产生一系列的脉冲信号，驱动PIN 调制器，从而完成对微波信号的脉冲调制。

图1－1 简单的微波测量系统框图六、实验系统简介一般常用的微波测量系统如图1－1所示。

中南大学微波一实验报告学院学生姓名专业班级学生学号2015年6月8日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。

1235467到测量放大器1.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.波导图1-1 波导测量线结构原理图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。

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。

微波技术基础实验一本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March华中科技大学《微波技术基础》实验报告实验名称：矢量网络分析仪的使用及传输线的测量院（系）：电子信息与通信学院专业班级：姓名：学号：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AV36580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二、实验内容1. 矢量网络分析仪操作实验初步运用矢量网络分析仪AV36580，熟悉各按键功能和使用方法以RF带通滤波器模块为例，学会使用矢量网络分析仪AV36580测量微波电路的S 参数。

2. 微带传输线测量实验使用网络分析仪观察和测量微带传输线的特性参数。

测量1/4波长传输线在不同负载情况下的频率、输入阻抗、驻波比、反射系数。

观察1/4波长传输线的阻抗变换特性。

三、系统简图四、步骤简述实验一：矢量网络分析仪操作实验步骤一按【复位】调用误差校准后的系统状态步骤二选择测量参数设置频率范围：按【起始】【600】【M/μ】：设置起始频率600 MHz。

按【终止】【1800】【M/μ】：设置终止频率1800 MHz。

设置源功率：按鼠标点击菜单栏的激励，在下拉菜单功率，设置矢网合成源的功率大小，单位是dBm。

将功率电平设置为-10dBm。

步骤三连接待测件测量S参数①按照装置图连接待测器件；②测量待测器件的S参数：按【测量】选择正向传输测量S21。

按【光标】调出可移动光标，光标位置的读数位于屏幕右上角。

按【格式】[相位]：测量待测器件插入相位响应，即S21的相位。

按【格式】[对数幅度]：选择对数dB形式测量S21的幅值。

按【搜索】［最小值］：测量待测器件的正向插入损耗，读出此时光标的读数，为待测器件的最小正向插入损耗。

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。

微波技术实验报告姓名：***学院：电光学院班级：09042102学号：**********二0一二年六月实验一传输线的工作状态及驻波比测量1．实验目的了解无耗传输线（矩形波导）在终端接不同负载时的工作状态。

2．实验内容a)测量传输线终端接不同负载时传输线中的电场幅度沿传播方向的分布，判定传输线的工作状态b)求出波导波长和驻波比3．实验原理a)所使用的实验仪器及元器件信号源同轴-波导变换铁氧体隔离器频率计衰减器波导测量线选频放大器负载（短路负载，开路负载，匹配负载和任意负载）b) 原理传输线的工作状态（电场幅度分布）在无耗传输线的终端连接不同的负载时，传输线将呈现不同的工作状态。

当终端接与传输线特性阻抗相等的匹配负载时，只有入射波，没有反射波，传输线工作在行波状态。

行波状态下传输线上的电压（电流）幅度沿传输方向的分布如图1所示。

图1 传输线行波状态电压（电流）幅度沿传播方向的分布当终端接与短路，开路或纯电抗负载时，终端将发生全反射，传输线工作在纯驻波状态。

纯驻波状态下传输线上的电压（电流）幅度沿传输方向的分布如图2所示（以终端短路为例）。

I 0I 0Z 0||U||I/4λ/2λ3/4λλ5/4λ3/2λ图2 传输线纯驻波状态（终端短路）电压（电流）幅度沿传播方向的z VI分布测量传输线的工作状态（电场分布）是采用测量线技术。

测量线的主体是一段在波导宽边中间开槽的矩形波导，有一根探针通过波导的槽缝伸进波导内，并可以沿传输线移动。

当探针位于某一个位置时，与所在位置的电场发生耦合，在探针上产生感应电动势，由检波二极管转换为检波电流，并通过选频放大器指示出来。

当探针沿波导移动时，放大器读数就间接地反映了波导内电场大小的分布。

将探针位置D 与检波电流I 的测量值绘制成曲线，即为传输线上的电场幅度分布曲线，由此也就知道了传输线的工作状态。

两个相邻波节点的间距等于2gλ，因此有测出的波节点的位置可以求得矩形波导的波导波长λg 。

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。

微波技术基础实验报告所在学院：专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：2016年5月13日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：必做开课单位：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。