1、微波波導傳輸和基本測量三、實驗內容1. 微波是一種頻率很高的電磁波，按目前的劃分，頻率在300兆赫至300千兆赫之間屬于微波波段。對應的波長為1米到1毫米。一般將它再細分為三個小的波段，即：分米波段、厘米波段、毫米波段，本實驗中將使用厘米波段微波，波長為3厘米。 波長在1毫米以下至紅外線之間的電磁波稱為“亞毫米波”，這是一個正在開發的波段。測量原理圖如下:2.微波沿普通的雙股導線傳輸時，會大量地向周圍空間輻射，同時由于電流的趨膚效應，導線的熱損耗也急劇增大，這些都使微波能量無法有效地傳輸，因此，一般不用雙導線來傳送微波。常用的微波傳輸線為同軸線、波導管、帶狀線等，本實驗采用波導管傳輸線，以下簡

2、稱波導. 波導是截面為矩形或圓形的金屬管，如圖1所示。電磁場在金屬管內傳播，損耗很小。baxyz 矩形波導 圓波導 3.測量原理 本實驗的線路如圖10所示,波長計除了外接的一個外，在實驗所用FL_2A型號源中也附有一個,可選擇使用。 微瓦功率計晶體檢波器短路器吸收負載測 量 線選頻放大器衰減器波長計毫伏計電壓表隔離器微波信號源調 制信號源 4.駐波測量包括兩部分內容，即(1)測定電場波腹和波節處的場強Emax和Emin，利用它們可以計算出駐波比等。(2)測定波節之間的距離，求得波導波長，為求得測量結果準確，常采用下述測量及計算方法： 1、小駐波比(1.005P 1.5) 在這種情況下，駐波波腹

3、和波節都不尖銳，需多測幾個波腹和波節的場強，求其平均值：當檢波器工作于平方率特性區時： EEEnEEEnmaxmaxmaxminminmin1212ImImImImImImaxaxaxinininnn12125. 交叉讀數法測波導波長 波導波長的測定一般為測定兩個波節的位置，這樣由探針引入的誤差最小，為了準確測定波節的位置，常采用交叉讀數法。方法是，不直接測量最小點的位置，而是在最小點兩側找到兩個電流讀數相同的點，記下它們的位置分別為D1和D1“則有 ： D1min = (D1+D1)/2同樣， D2min=(D2+D2)/2 D1 D1 D2 D2 D1min D2minED由此可得波導波長

4、 g=2(D2min-D1min)。實驗二實驗二 反射式速調管工作特性的研究反射式速調管工作特性的研究一、實驗目的要求1、熟悉微波信號源及儀表、波導元件的正確使用方法。 2、熟悉反射式速調管的工作原理,并測定XFL2A信號源中反射式速調管的工作特性曲線。 3、根據速調管的工作特性曲線，提出使用該管的設想。二、實驗儀器三、實驗內容 本實驗將采用兩種方法對速調管的特性進行觀察研究。 第一種方法是逐點描述法（即靜態法），方法是逐點改變反射極電壓，測量在不同反射極電壓時振蕩器的輸出功率和振蕩頻率，這樣就可以繪制出速調管的工作特性曲線，即 P Ur 曲線和 f Ur 曲線。這是一個比較精確的方法，但由于

5、本實驗所用的XFL2A型信號源中反射極電壓調節范圍較窄，用這種方法只能觀察到兩個振蕩模，因而只適用于研究最佳振蕩模的特性，實驗線路見圖13（用虛線連接的儀器在第二種方法時才用）。在對系統調匹配，并適當調節可變衰減器使示數合適后，即可進行測量。檢流計測 量放大器可變衰減器頻率計隔離器電壓表微波信號源調制信號源示波器y x第二種方法是所謂動態觀察法，采用這種方法可以直接在示波器上顯示各個振蕩模的形狀，進行測量分析，十分直觀方便。 這時需將一個調制信號加到速調管反射極上，實驗中是采用音訊一甲型音頻 信號發生器做調制信號源，它的輸出電壓較高，因而可以使速調管的反射極電壓有比較大的變動，觀察到較多的振蕩模。音訊甲只有正弦信號輸出，在示波器使用內部掃描時基時，觀察到的振蕩模形狀是失真的。為了避免失真可用音訊甲的信號輸出作為示波器的掃描時基。如果采用鋸齒信號作為調制電壓，則可以對速調管的工作特性進行更好的觀察。 在觀察振蕩模時，如果調節波長計旋鈕至適當位置，可以觀察到“吸收谷”的存在，如圖14所示，這是由于當腔體的固有頻率與波導中的微波信號頻率一樣時，腔體會通過耦合孔吸收一部分微波功率，因而經過頻率計傳輸出去的微波信號功率就減小了，形成“谷”點，利用這種現象可以測定各個振蕩模