微波工程基础实验 9 实验一 驻波比测量与检波晶体二极管检波律测定 一、 实验目的与意义 1、熟悉测量线的使用方法; 2、驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一,几乎在所有的微波测量中都涉及驻波比测量的,因此必须熟练掌握测量中小驻波、大中驻波的常用方法。 二、 实验原理与方法 1、驻波比定义: 一个微波元件插入均匀波导以后,即会产生反射波,不同性能的元件引起反射波的大小和相位都不相同,它与入射波合成后产生的驻波状态也不相同。在驻波分布图形上有驻 EmaxEminEZ0d 图 1. 驻波的形成 波波腹和驻波波节,波腹点的电场最大值为 Emax,波节点的电场最小值为 Emin。电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比,表示为 m i nm a xEE (1) 传输线上波的传播状态也可用反射系数表示,即 )2(dEiErEiEr (2) (2)式中: 为双口网络的反射角; d 为双口网络输入端到左侧第一个驻波节点的距离; g/2是相位常数,其中 g 是波导波长。 驻波比 与反射系数 之间的关系式为 11 (3) 微波工程基础实验 10 11 (4) 用测量线测量驻波系数的方法有很多,如下表所示: 测 量 方 法 应 用 范 围 1.直接法 中小驻波系数 < 6 2.等指示度法 大中驻波系数 > 5 3.功率衰减法 任意驻波系数(与晶体检波律无关) 4.节点偏移法 任意驻波系数(无耗四端网络) 5.滑动小反射负载法 小驻波比 本实验中只介绍最基本的直接法和等指示度法。 2、检波晶体二极管特性的测定与定标 要准确测得待测件的驻波比,首先要正确调整和使用信号源和测量线(信号源在实验时已由指导教师调好),其次要了解测量线探头中所使用的检波晶体二极管的检波特性。 由测量线结构可知,是开槽线使探针拾取探针所在位置的电场,感应出与场强成正比的电动势加到探头内的检波晶体上,晶体检波后的检波电流接到适当的仪表上,指示出沿线分布的驻波大小。一般来说,晶体二极管是非线性元件,通常加在检波二极管上的电压 u正比于探针所在位置的场强 E,而检波电流 i与检波电压 u的一般关系式为 nicu (5) 式中c为常数,n为检波律,u为检波电压。晶体管的检波律n随检波电压 u而改变,通常在低电压范围n近似等于 2(平方律),在高电压范围n近似等于 1(直线律)。n的数值可以由定标曲线求出,如图二(a)所示。 * 晶体定标...