微型计算机微波辐照效应的实验研究

微波辐射计的设计原理与应用微波辐射计是一种用于测量微波辐射强度的仪器，其设计原理基于微波辐射的电磁波特性。

微波辐射计广泛应用于气象、通信、雷达、卫星通信等领域，用于测量和监测微波辐射强度，为相关领域的研究和应用提供关键数据。

微波辐射计的设计原理主要基于微波辐射的特性和电磁波的测量原理。

微波辐射是一种电磁波，具有特定的频率范围和波长。

微波辐射计通过接收微波辐射，将其转化为电信号进行测量和分析。

微波辐射计通常由天线、接收机、信号处理器和显示器等组件组成。

天线用于接收微波辐射，并将其转化为电信号。

接收机接收天线传输的电信号，并对信号进行放大和处理。

信号处理器用于进一步处理和分析信号，提取出所需的微波辐射强度数据。

显示器用于显示测量结果。

微波辐射计的应用非常广泛。

在气象领域，微波辐射计用于测量大气中的微波辐射强度，以了解大气中的水汽含量、云层特性等，对天气预报和气候研究具有重要意义。

在通信领域，微波辐射计用于测量和监测无线电通信中的微波辐射强度，以保证通信质量和安全性。

在雷达领域，微波辐射计用于测量和监测雷达系统中的微波辐射强度，提供数据支持和性能评估。

在卫星通信领域，微波辐射计用于测量和监测卫星通信中的微波辐射强度，以保证卫星通信质量和稳定性。

值得注意的是，微波辐射计的设计和应用需要考虑多种因素。

首先，天线的选择和设计对于微波辐射的接收至关重要，不同频率和波长的微波辐射可能需要不同类型的天线。

其次，接收机和信号处理器的性能和精度直接影响测量结果的准确性和可靠性。

此外，环境因素如温度、湿度、干扰等也会对测量结果产生影响，因此需要进行相应的校准和补偿。

微波辐射计是一种用于测量微波辐射强度的仪器，其设计原理基于微波辐射的电磁波特性。

微波辐射计广泛应用于气象、通信、雷达、卫星通信等领域，用于测量和监测微波辐射强度，为相关领域的研究和应用提供关键数据。

微波辐射计的设计和应用需要考虑多种因素，包括天线选择、接收机性能、环境校准等。

篇一：大学物理实验微波光学特性及布拉格衍射微波光学特性及布拉格衍射摘要：微波是一种特定波段的电磁波，其波长范围为1mm~1m。

它存在反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。

但因为它的波长、频率和能量具有特殊的量值，所以它所表现出的这些性质也具有特殊性。

用微波来仿真晶格衍射，发生明显衍射效应的晶格可以放大到宏观尺度（厘米量级）。

所以，本实验用一束3cm的微波代替x射线，观察微波照射到人工制作的晶体模型时的衍射现象，用来模拟发生在真实晶体上的布拉格衍射，并验证著名的布拉格公式。

该实验还利用了微波分光仪完成了微波的单缝衍射和微波迈克尔逊干涉实验。

该报告主要介绍了上述实验的原理，并进行了数据处理和误差分析，在最后还提出了一种实验仪器的改进方案。

关键字：微波光学特性布拉格衍射实验目的：1. 了解微波原理及微波分光的使用方法;2. 认识微波的光学性质，及基本测量方法。

实验仪器：体效应管微波发生器、微波分光计及其附件、微波发射天线、微波接收天线、检波器、微安表等。

实验原理微波波长从1m到0.1mm，其频率范围从300mhz～3000ghz，是无线电波中波长最短的电磁波。

微波波长介于一般无线电波与光波之间，因此微波有似光性，它不仅具有无线电波的性质，还具有光波的性质，即具有光的直射传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。

由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右，因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。

微波是一种电磁波，它和其他电磁波如光波、x射线一样，在均匀介质中沿直线传播，都具有反射、折射、衍射、干涉和偏振等现象。

1、微波的反射实验微波的波长较一般电磁波短，相对于电磁波更具方向性，因此在传播过程中遇到障碍物，就会发生反射。

如当微波在传播过程中，碰到一金属板，则会发生反射，且同样遵循和光线一样的反射定律：即反射线在入射线与法线所决定的平面内，反射角等于入射角。

2、微波的单缝衍射实验当一平面微波入射到一宽度和微波波长可比拟的一狭缝时，在缝后就要发生如光波一般的衍射现象。

实验时间：2023年X月X日实验地点：微波光学实验室实验者：XXX一、实验目的1. 了解微波光学的基本原理和实验方法；2. 掌握微波分光仪的使用方法；3. 熟悉微波干涉现象，并验证干涉规律；4. 研究微波透镜的成像特性，分析其成像原理。

二、实验原理1. 微波光学是研究电磁波在传播过程中与物质相互作用规律的一门学科。

微波光学实验通常采用电磁波分光仪、透镜、波导等元件，研究微波的干涉、衍射、折射等现象。

2. 微波干涉现象是指两束相干微波相遇时，产生的加强或减弱现象。

实验中，利用微波分光仪产生两束相干微波，通过干涉条纹的观察和分析，验证干涉规律。

3. 微波透镜是一种利用电磁波聚焦原理制成的光学元件。

实验中，通过研究微波透镜的成像特性，分析其成像原理。

三、实验仪器与设备1. 微波分光仪：用于产生两束相干微波；2. 透镜：用于研究微波的成像特性；3. 波导：用于微波的传输；4. 紫外线灯：用于产生干涉条纹；5. 移动台：用于调节微波光路；6. 光电传感器：用于测量干涉条纹。

四、实验步骤1. 连接微波分光仪，设置实验参数，产生两束相干微波；2. 将微波分光仪输出的两束微波分别引入波导，使微波在波导中传播；3. 将波导输出端引入透镜，观察透镜成像特性；4. 通过移动台调节微波光路，观察并记录干涉条纹；5. 改变实验参数，分析微波干涉现象和透镜成像特性。

五、实验结果与分析1. 实验中观察到明显的干涉条纹，验证了微波干涉规律；2. 通过改变实验参数，观察到微波透镜的成像特性，分析其成像原理；3. 实验结果表明，微波透镜具有聚焦和成像功能，成像质量与透镜参数和微波光路有关。

六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了微波光学的基本原理和实验方法；2. 熟悉了微波分光仪的使用方法，验证了微波干涉规律；3. 研究了微波透镜的成像特性，分析了其成像原理。

七、实验讨论1. 实验过程中，微波光路调节较为困难，需要精确控制微波的传播路径；2. 实验结果受实验环境和仪器精度的影响较大，需要进一步提高实验精度；3. 未来可进一步研究微波光学在通信、雷达等领域的应用。

实验5 微波光学综合实验数据处理1、反射实验数据处理：
实验结论：把误差考虑在内，可以认为:反射角等于入射角。

3.微波干涉数据处理：
a=35mm; b=58mm
由公式求得的理论值：第一级加强点ϕ=21.0°第一级减弱点不在所测得范围内。

由实验数据求得的值：第一级加强点ϕ值在20°~22°之间，与理论值近似相等
4、微波的偏振数据处理：
实验结论：把误差考虑在内，可以认为得到的实验数据基本和理论值相等。

5、微波的迈克尔逊干涉
实验数据：读数为极小值时的刻度（mm ）：4.170；19.762；35.170；53.736；69.337
读数为极大值时的刻度（mm ）：11.596；27.929；42.821；
61.353
数据处理：由读数极小值测得的波长：λ=（69.337-4.170）
⨯2/4=32.58nm
由读数极大值测得的波长：λ=(61.353-11.596)
⨯2/3=33.17nm
求均值：λ=32.88nm 理论值; λ=33.3nm
相对误差：=
σ%100⨯-理
实
理λλλ=1.26%
6、微波的布拉格衍射数据处理：
根据实验数据测得的衍射角曲线：如图
下图为理论测得的衍射角曲线：如图
实验结果：
经对比可知:实验所测得的衍射角曲线和理论测得的衍射角曲线可以近似看作相等（把误差考虑在内），实验测得100面第一级加强点的衍射角为θ=68.1°
第二级加强点的衍射角为θ=37.8°
测得110面第一级加强点的衍射角为θ=56.4°。

微波光学实验微波作为一种电磁波，具有波粒二象性。

微波和光波一样，都具有波动性，能产生反射、折射、干涉和衍射等现象，因此用微波作波动实验与用光作波动实验所说明的波动现象及规律是一致的。

由于微波的波长比光波的波长在数量级上至少相差一万倍，因此用微波来做波动实验比光学实验更直观、方便和安全。

微波的基本性质通常还呈现为穿透、吸收、反射三个特性。

对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿透而不被吸收；水和食物等物质会吸收微波而使自身发热；对金属类物质，则会反射微波。

通过本系统所提供的以下实验内容，可以加深对微波及微波系统的理解，特别是微波的波动这一特性。

1、反射，2、折射，3、偏振，4、双缝干涉，5、驻波-测量波长，仪器介绍图1 实验整机图1.发射器组件组成部分：缆腔换能器、谐振腔、隔离器、衰减器、喇叭天线、支架及微波信号源。

其中微波信号源输出微波中心±20M5517cm，功率15mW，频率稳定度可达2×10-4，幅度稳定度：10-2，这种微波源相当于光学实验中的单色光束，将电缆中的微波电流信号转换为空中的电磁场信号。

喇叭天线的增益大约是20分贝，波瓣的理论半功率点宽度大约为：H面20°，E面16°。

当发射喇叭口面的宽边与水平面平行时，发射信号电矢量的偏振方向是垂直的。

2.接收器组件组成部分：喇叭天线、检波器、支架、放大器和电流表。

检波器将微波信号变为直流或低频信号。

放大器分三个档位，分别为×1档、×0.1档和×0.02档，可根据实验需要来调节放大器倍数，以得到合适的电流表读数。

在读数时，实际电流值等于读数值乘以所在档位的系数。

3.平台组成部分：中心平台和四根支撑臂等。

其中，中心平台上刻有角度，直径为20cm，3号臂为固定臂，用于固定微波发射器，1号臂为活动臂，可绕中心做±160°旋转，用于固定微波接收器，剩下两臂可以拆除。

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《微波的布拉格衍射范文一》实验十、微波布拉格衍射实验目的1、了解与学习微波产生的基本原理以及传播和接收等基本特性。

2、观测模拟晶体的微波布拉格衍射现象。

实验仪器DHMS-1型微波光学综合实验仪一套，包括：三厘米微波信号源、固态微波震荡器、衰减器、隔离器、发射喇叭、接收喇叭、检波器、检波信号数显器、可旋转载物平台和支架，以及实验用附件（晶体模型、读数机构等）。

实验原理微波的产生微波波长从1m到0.1mm，其频率范围从300MHz～3000GHz，是无线电波中波长最短的电磁波。

微波波长介于一般无线电波与光波之间，因此微波有似光性，它不仅具有无线电波的性质，还具有光波的性质，即具有光的直射传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。

由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右，因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。

本实验装置由微波三厘米固态信号电源、固态微波震荡器、衰减器、发射喇叭、载物平台、接收喇叭、检波器、液晶显示器等组成。

（选件：简单立方交替模型等）图1 1 调谐杆 2 谐振腔3输出孔 4 体效应管 5 偏压引线 6负载体效应振荡器经微波三厘米固态信号电源供电，使得体效应管内的载流子在半导体材料内运动，产生微波，经调谐杆调制到所要产生的频率。

产生的微波经过衰减器（可以调节输出功率）由发射喇叭向空间发射（发射信号电矢量的偏振方向垂直于水平面）。

微波碰到载物台上的选件，将在空间上重新分布。

接收喇叭通过短波导管与放在谐振腔中的检波二极管连接，可以检测微波在平面分布，检波二极管将微波转化为电信号，通过A/D转化，由液晶显示器显示。

模拟晶体的布拉格衍射实验布拉格衍射是用X射线研究微观晶体结构的一种方法。

因为X射线的波长与晶体的晶格常数同数量级，所以一般采用X射线研究微观晶体的结构。

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。

典型半导体器件的高功率微波效应研究典型半导体器件的高功率微波效应研究近年来，随着无线通信技术的迅猛发展，对高功率微波器件的需求也越来越高。

在这个背景下，典型半导体器件的高功率微波效应研究引起了广泛的关注。

本文将着重探讨典型半导体器件在高功率微波环境下的行为和性能。

首先，我们来介绍一下什么是典型半导体器件。

典型半导体器件包括二极管、晶体管、场效应管等。

这些器件都是由半导体材料构成的，并且在电路中起着重要的作用。

在高功率微波环境中，典型半导体器件所受到的能量和压力将显著增加，因此其行为和性能也会发生变化。

在高功率微波环境中，典型半导体器件的第一个重要问题是能量吸收和散热。

当高功率微波信号经过半导体器件时，一部分电磁能量将被器件吸收，而吸收的能量会被转化为热能。

因此，器件的温度会升高，如果温度过高，就会导致器件的损坏甚至失效。

因此，提高典型半导体器件的散热性能成为了研究的重点。

除了能量吸收和散热问题，典型半导体器件在高功率微波环境中还面临着其他问题。

例如，器件的非线性特性会受到电磁场的影响，导致输出信号的失真。

此外，高功率微波信号还会引起器件的非平衡效应，使得器件的电路特性发生变化。

这些都给典型半导体器件的设计和应用带来了很大的挑战。

针对典型半导体器件的这些问题，研究者们采取了多种方法来解决。

一方面，他们通过改进材料的热导率和散热结构，提高器件的散热性能。

另一方面，他们利用器件的非线性特性和非平衡效应，设计出更加适应高功率微波环境的电路结构。

此外，一些新型器件材料的引入和微纳加工技术的应用也为典型半导体器件的高功率微波效应研究带来了新的思路和方法。

总体来说，典型半导体器件的高功率微波效应研究具有重要的理论和应用价值。

通过深入研究器件在高功率微波环境中的行为和性能，可以为半导体器件的设计和应用提供更准确的参考和指导。

此外，对典型半导体器件的高功率微波效应研究还可以为高功率微波技术发展提供技术支持和创新思路。

一、实验目的1. 理解微波的基本特性及其在通信、雷达、遥感等领域的应用。

2. 掌握微波实验的基本操作和实验仪器的使用方法。

3. 通过实验验证微波的基本理论，加深对微波技术的理解。

二、实验仪器与设备1. 微波信号发生器2. 微波探测器3. 波导4. 信号分析仪5. 计算机及相关软件三、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，具有穿透能力强、传播速度快、频率高、波长短等特点。

微波技术在通信、雷达、遥感、医学等领域有着广泛的应用。

本实验主要验证以下微波基本理论：1. 微波在波导中的传播特性2. 微波与金属板的相互作用3. 微波探测原理四、实验内容与步骤1. 微波在波导中的传播特性（1）将微波信号发生器产生的微波信号送入波导，通过波导的输入端和输出端分别连接微波探测器。

（2）调整微波信号发生器的频率和输出功率，观察微波探测器接收到的信号强度。

（3）记录不同频率和功率下微波探测器的信号强度，分析微波在波导中的传播特性。

2. 微波与金属板的相互作用（1）将微波信号发生器产生的微波信号送入波导，在波导的输出端放置一块金属板。

（2）调整金属板的位置，观察微波探测器接收到的信号强度。

（3）记录不同位置下微波探测器的信号强度，分析微波与金属板的相互作用。

3. 微波探测原理（1）将微波信号发生器产生的微波信号送入波导，在波导的输出端连接微波探测器。

（2）调整微波信号发生器的频率和输出功率，观察微波探测器接收到的信号强度。

（3）分析微波探测原理，验证实验结果。

五、实验结果与分析1. 微波在波导中的传播特性实验结果表明，微波在波导中的传播速度与真空中的光速相近，传播损耗较小。

随着频率的增加，传播损耗逐渐增大。

2. 微波与金属板的相互作用实验结果表明，微波与金属板相互作用时，会发生反射、透射和吸收等现象。

金属板的位置对微波探测器的信号强度有显著影响。

3. 微波探测原理实验结果表明，微波探测器能够有效地检测微波信号，验证了微波探测原理。