中国石油大学（华东） 近代物理实验 散波测量枝术实验 实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 主讲教师：王殿生 K团 X 巛近代物理实验》 中阙不油大等国 HINAUNIVERSTTY OE PETROL曰
EXIT 《近代物理实验》 中国石油大学（华东） 近代物理实验 微波测量技术实验 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量 主讲教师：王殿生
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 >在微波传输过程中，因负载 在微波测量系统中，晶体检波器是微波测量 阻抗与波导特性阻抗不匹配而 产生驻波，驻波比是描述驻波 的基本器件，需要测量的微波信号通过晶体检 波器检波后，转换为直流或低频电流信号送至 特性和表征系统匹配程度的基 本参量。 指示器，指示器的读数是检波电流的有效值。 >通过驻波测量，不仅可以了 ● 晶体检波器的检波电流与所测的微波高频电 解微波传输线上的场分布，而 压之间关系一般是非线性的，因此要准确测出 且还可以测量波长、阻抗、相 驻波比等微波参量必须知道晶体检波器的检波 移、衰减、 Q值等其他参量。 特性，通过驻波测量来确定是一种常用的方法。 >因此，微波驻波的测量是微 ●本实验重点学习通过驻波法来测定晶体检波 波测量中最基本、最重要的内 律的原理与技术，以及测量驻波比的3种常用方 容之一。 法 直接法、等指示度法和功率衰减法。 巛近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 ➢ 在微波传输过程中，因负载 阻抗与波导特性阻抗不匹配而 产生驻波，驻波比是描述驻波 特性和表征系统匹配程度的基 本参量。 ➢ 通过驻波测量，不仅可以了 解微波传输线上的场分布，而 且还可以测量波长、阻抗、相 移、衰减、Q值等其他参量。 ➢ 因此，微波驻波的测量是微 波测量中最基本、最重要的内 容之一。 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量 ⚫ 在微波测量系统中，晶体检波器是微波测量 的基本器件，需要测量的微波信号通过晶体检 波器检波后，转换为直流或低频电流信号送至 指示器，指示器的读数是检波电流的有效值。 ⚫ 晶体检波器的检波电流与所测的微波高频电 压之间关系一般是非线性的，因此要准确测出 驻波比等微波参量必须知道晶体检波器的检波 特性，通过驻波测量来确定是一种常用的方法。 ⚫ 本实验重点学习通过驻波法来测定晶体检波 律的原理与技术，以及测量驻波比的3种常用方 法——直接法、等指示度法和功率衰减法
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 一、 实验目的 五、 注意事项 二、 预习要求 六、 思考与讨论 三、 实验器材 七 实验原理 四、实验内容 八、 参考文献 《K近代物理实验》 中国不油大墨 NAtW生YOEPETRO
EXIT 《近代物理实验》 一、实验目的 二、预习要求 三、实验器材 四、实验内容 五、注意事项 六、思考与讨论 七、实验原理 八、参考文献 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 实验目的 二、预习要求 (1)了解晶体检波 (1)在微波测量系统中，晶体检波器的作 器的基本结构和工作原 用是什么？ 理，学会测定晶体检波 (2)什么是微波晶体管的检波律？在微波 律的基本方法和技术。 测量中为什么要测定晶体检波律？有哪些基 本测量方法？ (2)理解波导中的 (3)波导在什么工作状态下会传播驻波？ 驻波特性，掌握直接法、 用哪些物理量来描述驻波特性？怎样调整测 等指示度法和功率衰减 量系统来产生不同特性的驻波？ 法测量驻波比的基本原 (4)什么是微波驻波比？测量驻波比有哪 理和方法。 些基本方法？ 近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 一 、实验目的 （1）了解晶体检波 器的基本结构和工作原 理，学会测定晶体检波 律的基本方法和技术。 （2）理解波导中的 驻波特性，掌握直接法、 等指示度法和功率衰减 法测量驻波比的基本原 理和方法。 二、预习要求 （1）在微波测量系统中，晶体检波器的作 用是什么？ （2）什么是微波晶体管的检波律？在微波 测量中为什么要测定晶体检波律？有哪些基 本测量方法？ （3）波导在什么工作状态下会传播驻波？ 用哪些物理量来描述驻波特性？怎样调整测 量系统来产生不同特性的驻波？ （4）什么是微波驻波比？测量驻波比有哪 些基本方法？ 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 实验目的 五、 注意事项 二 预习要求 六、 思考与讨论 三、实验器材 七、 实验原理 四、实验内容 八、 参考文献 巛近代物理实验》 中国石油大号国 NAtW生YOEPETRO
EXIT 《近代物理实验》 一、实验目的 二、预习要求 三、实验器材 四、实验内容 五、注意事项 六、思考与讨论 七、实验原理 八、参考文献 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 三、 实验器材 晶体检波器 匹配负载 微波信号源 检波指示器 短路片 隔离器 双踪示波器 选频放大器 可变短路器 谐振腔波长表 数字万用表 单螺钉调配器 可变衰减器 波导测量线 环形器 谐振腔 波导 巛近代物理实验》 中圆油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 三、实验器材 ➢ 微波信号源 ➢ 隔离器 ➢ 谐振腔波长表 ➢ 可变衰减器 ➢ 波导测量线 ➢ 环形器 ➢ 谐振腔 ➢ 波导 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量 ⚫ 晶体检波器 ⚫ 检波指示器 ⚫ 双踪示波器 ⚫ 选频放大器 ⚫ 数字万用表 匹配负载 短路片 可变短路器 单螺钉调配器
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 一 实验目的 五、注意事项 二、 预习要求 六、 思考与讨论 三、 实验器材 七、 实验原理 四、实验内容 八、 参考文献 ?近代物理实验》 中圆不油大号国 IINAUXIV生YOp2OL曰
EXIT 《近代物理实验》 一、实验目的 二、预习要求 三、实验器材 四、实验内容 五、注意事项 六、思考与讨论 七、实验原理 八、参考文献 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 四、 奥验内容 1、基础性实验内容 (1)测定晶体检波律 ①在微波测量系统中，测量线的输出端口接短路片或可变短路器，在波节和 波腹点之间合理取10个点左右，从波节开始，依次移动探针位置，记录位置读数 和相应的检波电流读数，做出检波电流与相对场强的关系曲线，计算晶体检波律。 为了减小因探针影响驻波分布而产生的误差，可采用以波节点为中心的对称测量 法。 ②采用半高点法测定晶体检波律。 ③根据晶体检波律的测量值，分析讨论晶体检波律是否符合平方律。 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 四、实验内容 （1）测定晶体检波律 ① 在微波测量系统中，测量线的输出端口接短路片或可变短路器，在波节和 波腹点之间合理取10个点左右，从波节开始，依次移动探针位置，记录位置读数 和相应的检波电流读数，做出检波电流与相对场强的关系曲线，计算晶体检波律。 为了减小因探针影响驻波分布而产生的误差，可采用以波节点为中心的对称测量 法。 ② 采用半高点法测定晶体检波律。 ③ 根据晶体检波律的测量值，分析讨论晶体检波律是否符合平方律。 1、基础性实验内容 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 四、实验内容 1、基础性实验内容 (2)测量驻波比 ①在微波测量系统中，测量线的输出端口接匹配负载，用直接法测量驻波 比，分别采用式（2-2-8)计算出的驻波比和采用选频放大器直接读出的驻波比， 进行对比分析。 ②测量线的输出端口依次接单螺钉调配器和匹配负载，调节单螺钉插入伸 度和沿槽位置使驻波比为10左右（用选频放大器直接读出驻波比），采用等指示 度法（二倍最小功率法）测量驻波比。在不改变测量线输出端口待测负载状态的 条件下，再用功率衰减法测量驻波比。 ③测量线的输出端口接短路片或可变短路器，分别采用功率衰减法和等指 示度法测量驻波比。 ④分析讨论上述驻波比的测量结果。 巛近代物理实验》 中国方油大号国 HINAUXIVERSTTY OEP2OL白
EXIT 《近代物理实验》 四、实验内容 1、基础性实验内容 （2）测量驻波比 ① 在微波测量系统中，测量线的输出端口接匹配负载，用直接法测量驻波 比，分别采用式（2-2-8）计算出的驻波比和采用选频放大器直接读出的驻波比， 进行对比分析。 ② 测量线的输出端口依次接单螺钉调配器和匹配负载，调节单螺钉插入伸 度和沿槽位置使驻波比为10左右（用选频放大器直接读出驻波比），采用等指示 度法（二倍最小功率法）测量驻波比。在不改变测量线输出端口待测负载状态的 条件下，再用功率衰减法测量驻波比。 ③ 测量线的输出端口接短路片或可变短路器，分别采用功率衰减法和等指 示度法测量驻波比。 ④ 分析讨论上述驻波比的测量结果。 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 四、 实验内容 (2)设计实验方案，研究微波信 2、设计性实验内容 号大小对晶体检波律的影响。 (1)在高精度微波测量中 (3)为了使等指示度法能够测量 为减少多项反射的影响，要求 大驻波比(p>100),需要对这一方 微波信号源有良好的匹配，驻 法进行一些改进，可在驻波曲线波节 波比应小于1.02。这就需要通 极小值点两侧，测出两组不同的等指 过测量信号源的驻波比来判断 示值和相应的节点宽度来测量大驻波 匹配是否良好。请设计实验进 比，这种方法称为两次节点宽度法。 行微波信号源驻波比的测量。 请采用两次节点宽度法测量大驻波比。 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 四、实验内容 （1）在高精度微波测量中， 为减少多项反射的影响，要求 微波信号源有良好的匹配，驻 波比应小于1.02。这就需要通 过测量信号源的驻波比来判断 匹配是否良好。请设计实验进 行微波信号源驻波比的测量。 2、设计性实验内容 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量 （2）设计实验方案，研究微波信 号大小对晶体检波律的影响。 （3）为了使等指示度法能够测量 大驻波比（ρ＞100），需要对这一方 法进行一些改进，可在驻波曲线波节 极小值点两侧，测出两组不同的等指 示值和相应的节点宽度来测量大驻波 比，这种方法称为两次节点宽度法。 请采用两次节点宽度法测量大驻波比