北京邮电大学
电磁场与微波测量实验
实验二波导波长的测量
学院：电子工程学院
班级：2011211207
组员：邹夫、马睿、李贝贝
执笔：邹夫
目录
1.实验内容 1
1.1实验目的 1
1.2实验设备 1
1.3实验系统框图 1
1.3实验步骤 2
2.实验原理 3
3
21两点法
3实验数据与分析 4
3.1测量波导波长 4
3.1.1两点 法………………4
3.1.2直接 法………………4
3.2晶体检波特性 4
3.2.1晶体校准曲线图 4
3.2.2晶体检波率公式计算 6
3.3误差分析 6
4.思考题 6
5.实验心得与体会 7
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1.实验内容
1.1实验目的
通过博导波长测量系统测出波导波长。
1.2实验设备
1.DH1121C型微波信号源
2.DH364A00型3cm测量线
1.3实验系统框图
微波信号源
隔离器
波长表
可变衰减器
选频放大器
测量线
可变电抗
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1.3实验步骤
测量波导波长
1.观察衰减器、空腔波长计、主播测量线的结构形式、读数方法；
2.按照系统框图检查系统的连接装置以及连接电缆和电缆头；
3.开启信号源，预热仪器，并按照操作规则调整信号工作频率以及幅度，并调整调制频率；
4.利用两点发进行测量，将波导测量线终端短路，调测放大器的衰减量和可变衰减器使当探针位于波腹时，放大器只是电表接近满格，用两点法测量波导波长；
5.将驻波测量线探针插入适当深度，将探针移到两个波节点的重点位置，然后调节其调谐贿赂，使测量放大器指示最大；
6.利用间接法来测量波导波长λg。首先用波长计测量信号波长λo,测三次去平均值。再计算λg。测量完成后要将波长计从谐振点调开，以免信号衰减影响后面的测量；
校准晶体二极管检波器的检波特性
7.将探针沿线测量线移动，按测量放大器指示改变最大值刻度的10%,记录一次探针位置，给出U沿线的分布图形；
8.设计表格，用驻波测量线校准晶体的检波特性；
9.做出晶体检波器校准曲线图；
10.再移动探针到驻波的波腹点，记录数据，分别找到波腹点两相邻边指示电表读数为波腹点50%对应的值，记录此刻探针的位置d1,d2,根据公式求得晶体检波率n,和8所得的数值进行比较。
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2.实验原理
2.1两点法
按照系统框图连接测量系统。可变电抗采用短路片，短路片的反射系数接近1。在测量线中，入射波与反射波的叠加为接近纯驻波的图形，只要测得驻波相邻节点的位置L1、L2,
庄1,即可求得波导波长λg。
T2T1
T2
?
?Tmin
TminTmin
Tmin
波节点的位置Tmin取T?和T?的平均值：
由上图可知，波导波长：
λg=2|T2n-TmnI
2.2间接法
理论上，自由波长λo和频率f的换算方法：
c为自由空间传播速度，约3*1010厘米每秒；
矩形波导中的H?波，自由波长λo和波导波长λg满足公式：
a为矩形波导宽边尺寸，对三厘米波导a=22.86毫米。上个实验已经用波长表测出信号波长，计算λg。
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3实验数据与分析
3.1测量波导波长
3.1.1两点法
T?
T1
T?
T2
139.722mm
129.678mm
112.584mm
102.576mm
由公式λg=2|T2n-Tmn|可以计算出λg=54.24mm
3.1.2直接法
第一次
第二次
第三次
平均值
f(GHz)
8.678
8.678
8.677
/
λo(mm)
34.570
34.570
34.574
/
λg(mm)
52.825
52.825
52.840
52.830
由上表可知，λg=52.830mm
3.2晶体检波特性
3.2.1晶体校准曲线图
所测量的波导波长：54.24mm波节点d?的位置：134.7mm
E/Emax
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
d
0
d
0
0.861
1.733
2.633
3.545
4.52
5.545
6.696
7.976
9.686
13.56
d+d?
134.7
135.561
136.433
137.333
138.245
139.22
140.245
141.396
142.676