您现在的位置:首页 > >

新编文档-微波的波导传输与基本测量06476-精品文档

发布时间:

微波的波导传输与基本测量 一、实验目的要求 1.了解波导系统的几种工作状态,掌握波导元件的使用方法。 2.掌握用驻波测量线测量驻比及波导波长的方法。 3.掌握微波频率和功率的测量方法。 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: 2.微波*胀ǖ乃傻枷叽涫保岽罅康叵蛑芪Э占浞洌庇捎 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。 y z b a x 矩形波导 圆波导 3.测量原理 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。 电压表 波长计 调 制 微波 隔离器 衰减器 信号源 信号源 微瓦功率计 晶体检波器 测量线 短路器 毫伏计 选频放大器 吸收负载 4.驻波测量包括两部分内容,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(1.005<P <1.5) 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*均值: E E m m 1 1 a i E E n m m x 2 2 a i n x E E m m n n i a n x 当检波器工作于*方率特性区时: Im a1 xIm a2 x Im anx Im i1 n Im i2 n Im in n 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 E D'1 D1 D'2 D2 D D1min D2min 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,实验线路见图13(用虚线连接的仪器在第二种方法时才用)。 在对系统调匹配,并适当调节可变衰减器使示数合适后,即可进行测量。 电压表 检流计 示波器 微波信号源 隔离器 可变衰减器 测 量 y x 调制信号源 频率计 放大器 第二种方法是所谓动态观察法,采用这种方法可以直接在示波器上显 示各个振荡模的形状,进行测量分析,十分直观方便。 这时需将一个调制信号加到速调管反射极上,实验中是采用音讯一甲型音频 信号发生器做调制信号源,它的输出电压较高,因而可以使速调管的反射极电压 有比较大的变动,观察到较多的振荡模。音讯—甲只有正弦信号输出,在示波器 使用内部扫描时基时,观察到的振荡模形状是失真的。为了避免失真可用音讯— 甲的信号输出作为示波器的扫描时基。如果采用锯齿信号作为调制电压,则可以 对速调管的工作特性进行更好的观察。 在观察振荡模时,如果调节波长计<串在线路中的吸收式波长计>旋钮至适当位置, 可以观察到“吸收谷”的存在,如图14所示,这是由于当腔体的固有频率与波导 中的微波信号频率一样时,腔体会通过耦合孔吸收一部分微波功率,因而经过频 率计传输出去的微波信号功率就减小了,形成“谷”点,利用这种现象可以测定 各个振荡模的中心频率和电子调谐范围。这从图14中可以很清楚地看出来,当吸 收谷移到Ap点时 pm 12 B pm A 吸收谷 C Ur 频率计指示值即为振荡模中心频率,而B、C两点之间的频率差即为电子调 谐范围。


热文推荐
猜你喜欢
友情链接: