微波技术基础实验报告
所在学院： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：
2016年5月13日
实验一 微波测量系统的了解与使用
实验性质：验证性 实验级别：必做 开课单位： 学 时：2学时 一、实验目的：
1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材：
1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容：
1．了解微波测试系统 2．学习使用测量线 四、基本原理：
图1。1 微波测试系统组成
1．信号源
信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。
本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2．选频放大器
当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线
3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器
为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统
1．1观看如图装置的的微波测试系统。
1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。 2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。
2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。
2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考：
总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。
实验二 驻波系数的测量
实验性质：综合性 实验级别：必做 开课单位： 学时：2学时 一、实验目的：
1．理解测量大、中电压驻波比的原理和常用方法。 2．掌握用直接法测量小驻波比的方法。 二、实验器材：
1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容：
测量无耗小驻波比微波元件的电压驻波比。 四、基本原理：
图2.1 直接法测电压驻波比方框图
微波元件的电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为
??EmaxEmin1． 直接法
（2.1）
该方法适用于测量中小电压驻波比。当驻波系数不大于6时，可直接沿测量线测量驻波最大点和最小点的场强得到，故称为直接法。直接法测电压驻波比方框图如图2.1所示。被测器件接在测量线的终端，这时测量线中电场的纵向分布如图2.2所示。
图2.2 测量线电场分布图
当测量线的探针沿纵向移动时，波腹点和节点指示电表读数分别为Umax和Umin。 晶体二极管为平方律检波时，则有：
（2．2） ??U/Umaxmin当驻波比1.05
??Umax1?Umax2???Umaxn （2.3）
Umin1?Umin2???Uminn
当驻波比1.5
2．功率衰减法
功率衰减法适用于测量大、中电压驻波比（?>6）。当测量线的驻波比大于6时，驻波最大点和最小点的场强相差很大。如果在最小点，检波晶体的输出能使指示电表有足够大的偏转，那么，在最大点，检波晶体的检波特性将从平方律变成直线律。若减小微波的输入电平，则最小点的读数又太小，不易测准，且易受零点漂移的影响，故在这种情况下用直接法测量的误差较大。下面简要介绍功率衰减法的原理。
它可用精密可变衰减器测量驻波腹点和节点两个位置上的电平差。改变测量系统中精密可变衰减器的衰减量，使探针位于驻波腹点和节点时指示电表的读数相同，则驻波比可用下式计算：
??10Amax?Amin20 （2.4）
Amax和Amin分别表示精密衰减器衰减量的分贝值。 五、实验步骤： 1．微波测试系统调整
（1）检查测试系统，测量线终端接匹配负载，开启电源，预热各仪器。 （2）按操作规程使信号源工作在方波调制状态，并获得最佳输出。
（3）调整测量线，调谐探针电路，使测量线工作在最佳工作状态。调整输入电平，使晶体管工
作在平方律检波范围内。
2． 用直接法测量开口波导及单螺钉的电压驻波比