微波工程基础实验 20 实验二 阻抗测量和匹配 一．实验目的与意义 微波元器件或天线系统的输入阻抗是微波工程中的重要参数，因此阻抗测量也是重要内容之一。微波元件的特性，有时是通过对该元件一系列的阻抗测量来达到的。例如微波双口网络散射参量的测量，阻抗法测量谐振腔的品质因数、传输线与天线的匹配技术，以及研究传输线的不均匀性等等，都用到阻抗测量技术。 二．实验原理和方法 1、阻抗测量的基本原理： 阻抗测量方法有多种，最常用的是驻波法和阻抗电桥法，本实验介绍驻波法。根据传输线基本理论，归一化负载阻抗的电阻和电抗分量如下式所示： 222112cos2sin12cosRLZCXLZC （1） 式中 ZC 为传输线的特性阻抗, 为传输线终端负载的反射系数 的模数， 为它的相角， 与驻波比 的关系由（2）式给出。 与由负载算起的最近一个驻波电压节点的距离dmin 之间关系由（3）式给出： 11 （2） 4 min1dg （3） 因此，用驻波法测阻抗归结为传输线中驻波比的测量和距负载最近一个电压驻波节点的测量。关于驻波比的测量在实验一中已学习过，这里介绍一下 d min的测量。dmin 是待测负载到最近的一个驻波电压节点之间的距离，由于测量线结构的限制，直接测量dmin 比较困难，因此，实际测量中常用“等效参考面法”。 如图一所示，待测负载接于测量线输出端 A，测量线的槽开到 B处为止，该待测件的第一个驻波节点在C点，探针不可能直接移到 C处，此时 dmin = A C，所以不可能直接测量。而要采取等效负载参考面的方法，根据传输线原理，在传输线中相隔λ g/2的整数倍的各点的阻抗是相同的。因此，我们可以将负载虚拟移动若干个半波导波长，直移到槽线中的某一适当位置，这个位置即为所取的等效负载参考面。在实验时它可以 微波工程基础实验 21 待测件ＢＡＣ测量线的槽图 一 这样得到，在测量线输出端以短路片代替待测负载，这时传输线内形成全反射的纯驻波（如图二a）。在测量线中用交叉读数法测得一波节点，该点即为所需的等效负载参考面，以AA表示。以待测负载换短路片，在测量线中用交叉读数找到离参考面AA向波源方向（或向负载方向）的最近一个驻波节点的位置，此驻波节点与参考面之间的距离即是dmin，测得驻波比 及距离dmin后，即可用（1）式计算出待测件归一化阻抗值，也可用阻抗（或导纳）圆图进行计算...
