微波技术实验微波技术是近代发展起来的一门尖端技术,以其高效、均匀、节能、 环保等诸多优点受到普遍关注,在科学研究中也是一种重要的观测手段,并广泛应用于国防军事、科学研究、医疗卫生等领域。随着社会向信息化、数字化的迈进,作为无线传输信息的主要手段,微波技术将发挥更为重要的作用。本实验旨在通过观测微波的产生和传播的特性,使同学们了解微波的基本知识, 掌握常用微波元器件的原理和使用方法,学习若干种微波测量方法,并理解微波通信的基本原理,为从事与微波有关的工作打下基础。一、微波的性质微波是无线电波中波长最短的电磁波,其波长在 1mm~1m 范围, 频率范围处于光波和广播电视所采用的无线电波之间,为300MHz ~300GHz。微波又分为分米波、厘米波和毫米波。微波具有电磁波的一切特性,但因其波长的特殊性,微波在产生、传输、接收和应用等方面跟其他波段很不相同,具有下述几个独特的性质,主要表现在:(1)波长短。其波长比地球上一般物体的几何尺寸小得多或在同一数量级上,具有直线传播的特性。 利用这个特点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,从而确定物体的方位和距离,广泛用于通信、 雷达、导航等领域。(2)频率高。微波的频率很高,电磁振荡周期(10-9~10-12s)很短,与电子在电真空器件中的渡越时间相似。因此, 低频的电子器件在微波阶段都不能使用,而必须采用原理上完全不同的微波电子管、微波固体器件和量子器件来代替。在不太大的相对带宽下可用带宽很宽,所以信息容量大。此外,作为能量,可用于微波加热、微波武器等。(3)量子特性。 在微波波段, 电磁波每个量子的能量范围大约是10-6~10-3eV,能被很多的原子分子吸收或发射,成为研究物质结构的重要手段,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极为准确的分子钟与原子钟。(4)似光性,微波介于一般无线电波与光波之间,它不仅具有无线电波的性质,还具有光波的性质,以光速直线传播,有反射、衍射、干涉等现象。(5)在微波波段的电波能穿透电离层。微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层,为卫星通讯、 导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景,进行外太空通信 (卫星、宇航、射电天文学等)。综上所述, 微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。不论在处理问题时运用的概念和方法上,还是在实际应用的...