波导传输及基本测量.ppt

微波的波导传输与基本测量
一、实验目的要求
,掌握波导元件的使用方法。
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二、实验仪器
三、实验内容
1. 微波是一种频率很高的电磁波,按目前的划分,频率在300兆赫至300千兆赫之间属于微波波段。对应的波长为1米到1毫米。一般将它再细分为三个小的波段,即:分米波段、厘米波段、毫米波段,本实验中将使用厘米波段微波,波长为3厘米。
波长在1毫米以下至红外线之间的电磁波称为“亚毫米波”,这是一个正在开发的波段。测量原理图如下:
,会大量地向周围空间辐射,同时由于电流的趋肤效应,导线的热损耗也急剧增大,这些都使微波能量无法有效地传输,因此,一般不用双导线来传送微波。常用的微波传输线为同轴线、波导管、带状线等,本实验采用波导管传输线,以下简称波导.
波导是截面为矩形或圆形的金属管,如图1<a>所示。电磁场在金属管内传播,损耗很小。
矩形波导圆波导

本实验的线路如图10所示,波长计除了外接的一个外,在实验所用FL__2A型号源中也附有一个,可选择使用。
,即(1)测定电场波腹和波节处的场强Emax和Emin,利用它们可以计算出驻波比等。(2)测定波节之间<或波腹之间>的距离,求得波导波长,为求得测量结果准确,常采用下述测量及计算方法:
1、小驻波比(<P <)
在这种情况下,驻波波腹和波节都不尖锐,需多测几个波腹和波节的场强,求其平均值:
当检波器工作于平方率特性区时:
5. 交叉读数法测波导波长
波导波长的测定一般为测定两个波节的位置,这样由探针引入的误差最小,为了准确测定波节的位置,常采用交叉读数法。方法是,不直接测量最小点的位置,而是在最小点两侧找到两个电流读数相同的点,记下它们的位置分别为D1‘和D1“<如图12>则有:
D1min = (D1'+D1")/2
同样, D2min=(D2'+D2")/2
由此可得波导波长λg=2(D2min-D1min)。
实验二反射式速调管工作特性的研究
一、实验目的要求
1、熟悉微波信号源及仪表、波导元件的正确使用方法。
2、熟悉反射式速调管的工作原理,并测定XFL—2A信号源中反射式速调管的工作特性曲线。
3、根据速调管的工作特性曲线,提出使用该管的设想。
二、实验仪器
三、实验内容
本实验将采用两种方法对速调管的特性进行观察研究。
第一种方法是逐点描述法(即静态法),方法是逐点改变反射极电压,测量在不同反射极电压时振荡器的输出功率和振荡频率,这样就可以绘制出速调管的工作特性曲线,即 P … Ur 曲线和 f … Ur 曲线。这是一个比较精确的方法,但由于本实验所用的XFL—2A型信号源中反射极电压调节范围较窄,用这种方法只能观察到两个振荡模,因而只适用于研究最佳振荡模的特性,