微波工程实验报告1

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。 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。 1 2 3 4 到测量放大器 5 6 7 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 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uG 为探针等效电导，反映探针吸收功率的大小。uB 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uG 的分流作用，驻波腹点和电场强度都要比真实值小，而uB 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inY →∞趋近于无穷大，驻波最大点A 及最小点inG =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inY →∞，故uY 的影响很小，驻波节点的位置不会发生偏移。如果探针放在驻波的波腹点，由于此点处的输入导纳inY →0，故uY 对驻波腹点的影响就特别明显，探针呈容性电纳将使驻波腹点向负载方向偏移。如图1-3 所示。 所以探针引入的不均匀性将导致场的图形畸变。使测得的驻波波腹值下降，而波节点略有增高，造成测量误差，于是探针导纳影响变小，探针愈浅愈好，但这是在探图1-3 探针电纳对驻波分布图形的影响 Lg Ll Yu jBu Rq E Gu Yl 图1-2 探针等效电B 波节点 A 波腹点 D 负载 电源 B A D 向负载 向电源 针 上 的 感 应 电 动 ...