微波技术实验指导书.doc

微波技术试验
微波实验室 编
哈尔滨工业大学
2005年
前言
射频技术在很多领域，其中包括移动电话、无线局域网、家庭宽带网、数字电视、接受和传输，还有GPS等很多领域都得到广泛的应用。然而，学生在学****这门课程的时候，虽然掌握了一定的理论，但毕竟射频/微波电路是一门枯燥又复杂的学科，唯有引起学生的兴趣，才能让学生对射频/微波领域有更多的了解。所以，射频/微波电路的教学，不能仅谈理论，必须搭配相对应的实验，来验证基础理论，同时引导并培养学生的实际动手能力。
因此，开设本实验的目的和意义就在于让学生运用已学过的基础理论，学****从实验途径研究射频/微波问题的方法，熟悉掌握常用射频/微波仪器设备的使用，学会组成射频/微波系统，加强实践动手能力的训练，从而提高分析问题和解决问题的能力。由于频率高的特性，许多在中、低频不会发生的现象纷纷出现，其中因阻抗不匹配所产生的反射尤为重要，其次从波长、波速与频率的公式中了解到线路板上的一条线，两点间不能再视为“同电位”了，因为这条线已由“短路线”变为“传输线”……等等。 另外， “电子”这门学科主要分成“路”与“场”这两方面，“路”是基础，最终归结于欧姆定律。“场”因看不到，摸不着，加上复杂的数学运算，令诸多学生头疼不已！然而最基本的电磁场理论仍为必修的学科，学生学了“路”之后又学“场”虽能应付考试，却始终停留在知其然而不知其所以然的阶段，不知道要如何将“路”跟“场”作一连接。而其中关键就在“射频/微波电路”的实验。通过本实验，使学生对射频/微波工程有感性的理解和提高，为今后从事科研活动打下良好基础。

编者于2005年3月
目录
前言
实验一 短路线、开路线、匹配负载S参量的测量------------------------------4
实验三 定向耦合器特性的测量-----------------------------------------------------7
实验二 功率衰减器特性的测量------------------------------------------------------11
实验四 功率分配器特性的测量-----------------------------------------------------15
附录一 RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19
附录二 射频电路基本常用单位------------------------------------------------------24
实验一 短路线、开路线、匹配负载S参量的测量
实验目的
1、通过对短路线、开路线的S参量S11的测量，了解传输线开路、短路的特性。
2、通过对匹配负载的S参量S11及S21的测量，了解微带线的特性。
二、实验原理
S参量
网络参量有多种，如阻抗参量[Z]，导纳参量[Y]，散射参量[S]等。微波频段通常采用[S]参量，因为它不仅容易测量，而且通过计算可以转换成其他参量，例如[Y]、[Z]，电压驻波比及反射损耗等。
一个二端口微波元件用二端口网络来表示，如图1-1所示。图中，a1,a2分别为网络端口“１”和端口“２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2分别为端口“１”和端口“2”向外的反射波。对于线性网络，可用线性代数方程表示。
b1=S11a1+S12a2 (1-1)
b2=S21a1+S22a2
写成矩阵形式：
(1-2)
式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为
S11= “2”端口外接匹配负载时，
“1”端口的反射系数
S21= “2”端口外接匹配负载时，
“1”端口至“2”端口的传输系数
S12= “1”端口外接匹配负载时，