微波测量试题及答案

习题

一、填空题

1、微波是指频率从的电磁波，其相应的波长从。

2、常把微波划分为四个波段：、、、亚毫米波。

3、、、是微波测量的三个基本参量。

4、计量器具合格贴色；计量器具限用贴色。

5、微波测量误差通常采用误差、误差和误差三种方法表示。

6、在处理测量结果时，常有一些数字的位数多于所需的有效数字，对于这些多余的有效数字，应按“”的法则进行处理。

7、是由法定计量结构确定并证实测量器具是否完全满足规定要求而做的全部工作。

8、是企业对不同用途和不同类别的计量器具实行“保证重点、兼顾普通、区别管理、全面监督”的管理办法。

9、测量是测量被测信号幅度与频率的函数关系。常用仪器为。

10、功率等参数用分贝（dB）表示的相对误差为：。

11、微波频率计按其工作原理可分为两类：和。

12、利用谐振式频率计测量频率时，按照其接入测量系统的方式可以如下两种接法：和。

13、驻波测量所采用的主要仪器是。

14、测量≤6的中小驻波比常用测量方法是。

15、信号功率电平为100 mW ，换算成dBm。

16、微波功率计按照测量原理大致可分为以下两种类型和。

17、微波中小功率测量：一般采用或测量其功率。

18、热电式功率计由微波功率探头和指示线路组成。功率计探头中的主要部件是。它的抗过荷能力差，易烧毁。

19、微波频谱分析仪主要有扫频超外差式和射频调谐式两种，目前基本是都用。

20、扫频测量系统一般包括三部分：、和微波稳幅扫频信号源。

21、校准标准包括：开路器、、负载和直通件。

22、矢量网络分析仪可快速、精确地测量被测件S参数的、和群延迟特性。

答案：

1、300MHz~3000GHz 1m~0.1mm

2、分米波、厘米波、毫米波

3、频率、功率、驻波比

4、绿合格证、蓝限用证

5、绝对、相对、分贝

6、小于5舍，大于5进，等于5时取偶数

7、检定

8、分类管理

10、

11、谐振式频率计、外差式频率计。

12、通过式接法、吸收式接法。

13、测量线

14、直接测量法

15、+20

16、吸收式微波功率计、通过式微波功率计

17、热电式功率计、热敏电阻式功率计

18、铋-锑热电偶膜片

19、扫频超外差式

20、微波测量装置和指示设备。

21、短路器

22、幅度、相位

二、选择题

1、一般企业的计量标准、列入强制检定的工作计量器具经检定或校准合格贴（）合格证。

A、A类

B、B类

C、C类

D、A、B、C都可以

2、以下（）单位不是国际单位制（SI）的基本单位。

A、坎德拉

B、千克

C、开尔文

D、 dBm

3、以下（）不是产生系统误差的主要原因

A、测量时的实际温度、湿度及电源电压等环境条件与仪器要求的条件不一致

B、测量人员估计读数时，习惯偏于某一方向或有滞后倾向等原因所引起的误差。

C、测量仪器中零部件配合的不稳定或有摩擦，仪器内部器件产生噪声等

D、测量仪器设计原理及制作上的缺陷。

4、以下（）不是用测量线测量驻波比产生误差的原因。

A、信号源输出幅度和频率不稳；

B、晶体检波律为2；

C、测量线本身反射过大；

D、测量线探针结构不稳定。

5、以下（）不是全双端口TRL校准标准。

A、直通标准

B、反射标准

C、传输线标准

D、阻抗

6、调频谱仪频宽时，若其它设置为自动，下面哪些参数将不会自动调节到合适值。（）

A、视频带宽

B、分辨带宽

C、电平

D、扫描时间

7、以下（）不是网络的反射参量。

A、复阻抗

B、插入损耗

C、驻波比

D、回波损耗

8以下（）不是测量被测件相位失真

A、线性相位偏移

B、群延迟

C、AM-PM变换

D、回波损耗

9、以下（）不是网络的传输参量。

A、绝对输出功率

B、增益压缩

C、驻波比

D、反向隔离

10、网络分析仪校准不能修正以下（）项误差。

A、连接器重复性误差

B、方向性误差

C、匹配误差

D、串扰误差答案：

A、D、C、

B、D、

C、、B、

D、C、A

三、判断题

1、（×）无线电波就是微波。

2、（√）微波电路参量是时间和空间的二元函数。

3、（×）反射系数是标量。

4、（×）在微波波段，电压、电流也具有唯一性意义。

5、（√）为了保证量值的准确、可靠，用于微波测量的仪器都必须经计量检定，根据结果进行标识，才能借出使用。

6、（×）用于工艺控制、质量检测中对计量数据有准确度要求的计量器具，贴A类标识。

7、（√）测量时的实际温度、湿度及电源电压等环境条件与仪器要求的条件不一致而引入的误差是随机误差。

8、（√）有效数字进行加减计算时，以小数点后有效数字位数最少的数据为准。

9、（√）测量的误差值，包括绝对误差、相对误差、不确定度等，有效数字位数一般只需保留1位或2位即可。

10、（×）信号发生器输出300MHz的信号，用频率计测得数据为299.00003MHz，频率准确度为-3.3×10-3。

11、（√）在稳态情况下，电磁波的频率不随介质的性质而改变，而波长却与介质、传输线尺寸和波型有关。

12、（√）吸收式频率计的调谐机构使谐振腔发生谐振，腔中的场最强，腔内损耗功率很大，相应的检波电流也达到最小值，这时读数得到频率值。

13、（√）微波数字式频率计它具有直观、准确、使用方便、测量准确度高等优点、现在已得到广泛的应用。

14、（√）衰减量与给定系统的源和负载的阻抗无关，其值唯一地表征了元件本身的性质。

15、（×）一个随时间作周期变化的信号既可以用时域表示，也可以用频域表示，示波器观察的是信号的频谱，而频谱仪观察的是信号的波形。

16、（√）扫频测量具有直观，快速的特点，易于获得宽频带内的频率特性曲线，便于调试。

17、（√）信号源的稳幅反馈环路有两个作用：保持扫频输出的功率恒定不变；能有效地改善信号源匹配性能。

18、（√）静电防护：防静电附件、部件必须提供至少1MΩ的与地隔离电阻。通常我们使用导电桌垫与防静电手腕结合。

19、（√）射频矢量网络分析仪的发展特点：够用为原则，以降低成本。

20、（×）使用网络分析仪测量时不需要校准。

21、（√）测量校准是通过测量特性已知的标准来确定系统误差，然后在进行被测件测量时去除这些系统误差影响的过程。

22、（×）单端口（反射）测量校准标准：开路器，短路器和直通标准

23、（√）线性相位偏移测量被测件所产生的相位失真。

24、（√）对数幅度格式：显示幅度信息，适合测量回波损耗、插入损耗和增益，单位dB或dBm

25、（√）频谱分析仪可对调制信号、谐波失真、三阶交调、相位噪声等多种类型的信号进行频率、功率、带宽、调制等参数测量分析。

26、（×）史密斯圆图上半部分的电抗为正，因此为容性区，下半部分的电抗为负，因此为感性区。

27、（√）史密斯圆图的中心水平轴线代表纯电阻，水平轴的中心点代表系统阻抗；水平轴的最左边电阻为零，代表短路；水平轴的最右边电阻为无穷大，代表开路。

28、（√）全双端口SOLT校准标准有开路器，短路器，负载和直通标准，适合所有S参数的测量。

29、（√）线性相位偏移测量的优点：测量结果为相位数据，对于传输调制信号的器件更有用；提供一种比群延迟噪声低的测量方法。

30、（√）分析仪将频域数据进行反傅里叶变换得到时域数据，响应值在分立的时间点出现，可以对被测件的特性或故障点进行分析。

答案：

1~5 ×√××√6~10 ×√√√×11~15 √√√√×16~20 √√√√×21~25 √×√√√26~30 ×√√√√

四、简答题

1、掌握微波测量技术的重要性。

2、计量器具为什么要进行彩色标记管理。

3、谐振式频率计工作原理

4、简述用测量线测量驻波比的工作原理

5、简述吸收式微波功率计工作原理

6、简述用高频替代法测量微波衰减的工作原理。

7、简述双口网络参量S

11、S

、S1

、S21的物理意义。

8、简述网络分析仪的主要优点

9、简述扫频超外差式频谱分析仪的工作原理

10、设置频谱仪测量300MHz, ﹣20dBm信号的幅度和频率

11、简述矢量网络分析仪的应用。

12、简述频谱仪的典型应用。

1、答：微波技术是近代科学技术发展的重大成就之一，微波技术在雷达、通信、航空、航天领域等各个方面应用广泛。但微波理论的正确与否，只有通过科学实验和生产实践才能加以检验。微波元器件、微波设备在其设计、试制、生产、检验、试验环节都需要利用微波仪器测量取得必要的数据。微波测量已作为一种常用的实验技术列入近代物理实验的内容。因此，掌握微波测量技术是十分必要的。

2、答：彩色标志是国内国外普遍使用的对计量器具检定、使用和监督管理的一种有效方法、被检定计量器具粘贴鲜艳的彩色标识，醒目、直观。使用者可按标志明确该计量器具是否可使用或在某些范围内限制使用等规定要求。

3、答：根据谐振腔的谐振选频原理可知，单模谐振腔的谐振频率决定于腔体尺寸，利用谐振结构（常用活塞）对谐振腔进行调谐，使之与待测微波信号发生谐振，就可以根据调谐时调谐结构的位置，判断腔内谐振的电磁波的频率。这就是谐振式频率计的基本原理。

4、答：探针从槽中伸入传输系统，从中捡取微波信号的功率用以测量场强幅值沿线分布，探针的纵向位置可在游标尺或附加的测微计上读出。由于测量线中采用了晶体二极管进行检波，而晶体二极管又直线律检波和平方律检波，但一

律检波有其中I max min

5、答：吸收式微波功率计是利用接在波导或同轴线终端的匹配负载——水负载、热电偶、热敏电阻等，将微波全部吸收转化为热能，然后想办法测量单位时间内产生的热量，根据热—功当量即可算出功率。

6、答：替代法是测量微波衰减量的一种比较重要而又常用的方法。它是用已校准的标准衰减器替代待测元件的衰减量来进行的测量。在微波信号源和测量装置之间的适当部位接入一个已校准的标准衰减器为替代之用，测量时先不接入待测元件，将标准衰减器调整到适当的衰减量，使功率检测系统指示到某一基准电平；然后将待测元件接入，同时相应地减小标准衰减器的衰减量，使检测系统的指示仍等于原来的基准电平。显然，待测元件的衰减量就等于标准衰减

器的前后两次衰减值之差。即

A1为未接入待测元件时标准衰减器的衰减量，A2为接入待测元件后标准衰减器的衰减量。

7、答：S 11= b 1/a 1=г1

为端口2接匹配负载时，端口1的反射系数；

S 22= b 2/a 2=г2为端口1接匹配负载时，端口2的反射系数； ?

S 12= b 1/a 2为端口1接匹配负载，端口2至端口1的反向传输系数；

? S 21= b 2/a 1

为端口2接匹配负载，端口1至端口2的正相传输系

数。

8、答：既能进行定频测量，也能进行扫频测量；

? 测量频带宽；测量量程宽；

? 测量准确度高；

? 显示形式多样；

? 可与计算机连接，组成自动网络分析仪，提高测量速率和精度。

9、答：本地振荡器受锯齿波扫描电压调制，当扫频振荡器的频率f L

在一定范围

内自动扫动时，输入信号中的各个频率分量f x 在混频器中产生差频信号f IF

依次

落入中频放大器的通带内（这个通带是固定的），获得中频增益，经检波后加到Y 放大器，使亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制扫频振荡器的同时，又驱动X 放大器，从而可以在屏幕上显示出被测信号的线状频谱图。

dB A A A 21-=

10 、答：操作步骤：按【复位】，按【频率】，﹝中心频率﹞键入300MHz，按【频宽】﹞键入20MHz，按【扫描】键，选择﹝扫描时间自动手动﹞，按【频标】，按【峰值搜索】，按【频标→】﹝频标→参考﹞，在频谱仪上直接读出信号的频率和功率值。

11、答：矢量网络分析仪可快速、精确地测量被测件S参数的幅度、相位和群延迟特性，可广泛应用于元器件、雷达、航天、电子干扰与对抗、通信等军工、民用领域。

12、答：频谱分析仪可对调制信号、谐波失真、三阶交调、激励响应、相位噪声等多种类型的信号进行频率、功率、带宽、调制等参数测量分析。可应用于通信、雷达、频谱管理、信号监测、信息安全等测试领域，以及用于电子元器件、部件和设备的科研、生产、测试、试验、计量等方面。

五、作图和计算题：

1、画出矩形脉冲调制的微波信号的频谱（定性）

2、画出扫频超外差式频谱分析仪的原理方框图

3、画出理想正弦波的波形和频谱。

4、在50Ω系统中功率电平为13 dBm，换算成多少dBu？换算成多少V？

5、在50Ω系统中功率电平为10 dBm，换算成多少dBu？换算成多少W？

6、10MHz晶体振荡器准确度为±1×10-6

,用频率计测量它的频率时，以MHz为单

位，测量数据应保留到小数点后第几位。

1、

2、

3、波形频谱

4、120dBu 1V

5、117dBu 、 10mW

6、答：第六位。

微波电路S参数测量实验报告

微波电路S参数测量实验报告一、实验目的掌握微波电路S参数的基本概念、测试的原理和方法。二、实验内容用矢量网络分析仪测试微波滤波器的二端口S参数。三、基本原理网络分析仪中最常用的应用是矢量网络分析仪，它是用来测量、分析各种微波器件和组件S参数的高精度仪器，在整个行业中使用率极高，作为重要仪器很多从事产品研发和测试的电子工程师都有可能需要使用。矢量网络分析仪的原理如图1所示。图1 矢量网络分析仪的原理图上图中各部分的功能如下： A、信号源：提供被测件激励输入信号，被测器件通过传输和反射对激励波作出响应，被测器件的频率响应可以通过信号源扫频来获取，由于测试结构需要考虑多种不同的信号源参数对系统造成的影响，故一般我们采用合成扫频信号源。 B、信号分离装置：含功分器和定向耦合器，分别提取被测件输入和反射信号，从而测量出它们各自的相位和幅度大小，测试装置可以单独也可以集成到分析仪的内部。 C、接收机：对被测件的反射、传输和输入信号进行测试；采用调谐接收机可以提供最好的灵敏度和动态范围，还能抑制谐波和寄生信号。 D、处理显示单元：对测试结果进行处理和显示，它作为多通道一起，需要有基准通道和测试通道，通过二者的比较才能知道测试的精准度，它的显示功能很强大并且灵活，如多种标记功能、极限线功能等，给系统和元器件的性能和参数测试带来很大的便利性。

矢量网络分析仪本身自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况。而对于双端口测量，则还可以测量传输参数。图2 利用网络分析仪测微波电路的S参数微波滤波器可看作是一个二端口网络，具有选频的功能，可以分离阻隔频率，使得信号在规定的频带内通过或被抑制。滤波器按其插入衰减的频率特征来分有四种类型：（1）低通滤波器：使直流与某一上限角频率ωC（截至频率）之间的信号通过，而抑制频率高于截至频率ωC的所有信号；（2）高通滤波器：使下限频率ωC以上的所有信号通过，抑制频率在ωC以下的所有信号；（3）带通滤波器：使ω1至ω2频率范围内的信号通过，而抑制这个频率范围外的所有信号。（4）带阻滤波器：抑制ω1至ω2频率范围内的信号，而此频率范围外的信号可以通过。测试前需要特别注意的一点是，如果待测件是有源器件，连接待测件前一定先将网络分析仪的两个端口的输出功率降到-25dBm以下。否则不但不会得到正确的测试结果，而且还有可能将网络分析仪损坏。这一点是测量有源器件时需要特别注意的一点。四、微波滤波器技术指标工作频率：9.36GHz；电压驻波比：<1.3；插入损耗：< 1dB。五、实验步骤 1、矢量网络分析仪开机； 2、矢量网络分析仪校准； 3、连接矢量网络分析仪与被测器件； 4、按下“PRESET”键，准备进行设置，并设置监视的频率范围：按下“FREQ”键，按下“CENTER”软键，使用数字键输入扫频段的中心频率，例如9360，然后按下“MHz”软键。同时按下“SPAN”软键，输入测量带宽，使用数字键输入“500”，然后按下“MHz”软键。

微波技术基础试题三

一．简答：（50分） 1．什么是色散波和非色散波？（5分）答：有的波型如TE 波和TM 波，当波导的形状、尺寸和所填充的介质给定时，对于传输某一波形的电磁波而言，其相速v p 和群速v g 都随频率而变化的，把具有这种特性的波型称为色散波。而TEM 波的相速v p 和群速v g 与频率无关，把具有这种特性的波型称为非色散波。 2．矩形波导、圆波导和同轴线分别传输的是什么类型的波？（5分）答：（1）矩形波导为单导体的金属管，根据边界条件波导中不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。（2）圆波导是横截面为圆形的空心金属管，其电磁波传输特性类似于矩形波导不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。（3）同轴线是一种双导体传输线。它既可传输TEM 波，也可传输TE 波和TM 波。 3．什么是TE 波、TM 波和TEM 波？（5分）答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型：（1）横磁波（TM 波），又称电波（E 波）:0=H Z ，0≠E Z ；（2）横电波（TE 波），又称磁波（H 波）：0=E Z ，0≠H Z ；（3）横电磁波（TEM ）：0=E Z ，0=H Z 。 4．导波系统中的相速和相波长的含义是什么？（5分）答：相速v p 是指导波系统中传输电磁波的等相位面沿轴向移动的速度。相波长λp 是指等相位面在一个周期T 内移动的距离。 5．为什么多节阶梯阻抗变换器比单节阻抗变换器的工作频带要宽？（5分）答：以两节阶梯阻抗变换器为例，设每节4 λ阻抗变换器长度为θ，三个阶

梯突变的电压反射系数分别为 Γ ΓΓ2 1 ,,则点反射系数为 e e U U j j i r θ θ 42210--ΓΓΓ++==Γ，式中说明，当采用单节变换器时只有两个阶梯突变面，反射系数Γ的表达式中只有前两项，若取ΓΓ=10，在中心频率处,2/πθ=这两项的和为零，即两突变面处的反射波在输入端相互抵消，从而获得匹配；但偏离中心频率时，因2/πθ≠，则两个反射波不能完全抵消。然而在多节阶梯的情况下，由于多节突变面数目增多，参与抵消作用的反射波数量也增多，在允许的最大反射系数容量Γm 相同的条件下，使工作频带增宽。 6．请简述双分支匹配器实现阻抗匹配的原理。（7分）答： B A Z L 如图设：AA’,BB’两个参考面分别跨接两个短截线，归一化电纳为jB 1,jB 2 A A’,BB’两参考面处的等效导纳，在考虑分支线之前和之后分别为 y iA ',y A A '' y iB ',y B B ' ' ,从负载端说起，首先根据负载导纳在导纳圆图上找到表示归一化负载导纳的点，以此点到坐标原点的距离为半径，以坐标原点为圆心画等反射系数圆，沿此圆周将该点顺时针旋转（4πd 1）rad ，

哈尔滨工业大学(威海)微波技术实验报告

《微波技术》实验班级学号姓名

实验一ANSOFT HFSS软件的使用与魔T的仿真一、实验内容 1.下载并且安装ANSOFT HFSS软件10.0版本 2.学习使用该软件 3.仿真魔T 4.写出仿真使用后的报告二、验收方式 1.提交使用报告(封皮班级学号装订成册) 2.用电脑对进行实际的演示和操作三、实验步骤注：首先根据实验Word文档设置仿真环境变量以保证魔T仿真能正确进行。 1、建立工程文件在Tool>Options>HFSS Options中讲Duplicate Boundaries with geometry复选框选中这样使得在复制模型时，所设置的边界一起复制。 2、设置求解类型 3、设置模型单位将创建模型中的单位设置为毫米。 4、设置模型的默认材料在工具栏中设置模型的默认材料为真空（Vacuum）。 5、创建魔T (1) 创建arm_1 利用Draw>Box创建。 (2) 设置激励端口注意：在哪一个端口设置激励，就先画哪一个端口，并将端口命名为P1。 (3) 创建其他臂利用旋转复制的方式创建arm_2，arm_3，arm_4。 (4) 组合模型利用布尔运算将所有的arm组合成为一个模型，即魔T创建完成。

6、设置求解频率即扫频范围 (1) 设置求解频率。解设置窗口中做以下设置：Solution Frequency ：4GHz；Maximum Number of Passes：5；Maximum Delta S per Pass ：0.02。 (2) 设置扫频。在扫频窗口中做以下设置：Sweep Type：Fast；Frequency Setup Type：Linear Count；Start ：3.4GHz；Stop：4GHz；Count：1001；将Save Field复选框选中。实验仿真图如下：图1 电场E分布说明：图1以正z轴方向为激励端口1，负y轴端口2，正x轴端口3，正y轴端口4。可知：（1）端口1作为激励端口，端口2和端口4有等幅反向波输出。（2）端口3为隔离口。

微波偏振实验报告

篇一：电磁场与微波实验六报告——偏振实验偏振实验 1. 实验原理平面电磁波是横波，它的电场强度矢量e和波长的传播方向垂直。如果e在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化，这样的横电磁波称为线极化波，在光学中也称偏振波。电磁场沿某一方向的能量有sin2 φ的关系，这就是光学中的马吕斯定律：i=i0cos2 φ，式中i0为初始偏振光的强度，i为偏振光的强度，φ是i与i0之间的夹角。 2. 实验步骤系统构建图由于喇叭天线传输的是由矩形波导发出的te10波，电场的方向为与喇叭口天线相垂直的系列直线，中间最强。dh926b型微波分光仪的两喇叭天线口面互相平行，并与地面垂直，其轴与偏振实验线在一条直线上。由于接收喇叭口天线是和一段旋转短波导连在一起的，在旋转波导的轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭天线的转角可从此处读到。在主菜单页面点击“偏振实验”，单击“ok”进入“输入采集参数”界面。本实验默认选取通道3作为光栅通道插座和数据采集仪的数据接口。采集点数可根据提示选取。顺时针或逆时针（但只能沿一个方向）匀速转动微波分光仪的接收喇叭，就可以得到转角与接收指示的一组数据。终止采集过程后，按下“计算结果”按钮，系统软件将本实验根据实际采集过程处理得到的理论和实际参数。注意事项： ①为避免小平台的影响，最好将其取下。 ②实验用到了接收喇叭天线上的光栅通道（光传感头），应将该通道与数据采集仪通道3用电缆线连接。 ③转动接收喇叭天线时应注意不能使活动臂转动。 ④由于轴承环处的螺丝是松的，读取电压值时应注意，接收喇叭天线可能会不自觉偏离原来角度。最好每隔一定读数读取电压值时，将螺丝重新拧紧。 ⑤接收喇叭天线后的圆盘有缺口，实验过程中应注意别将该缺口转动经过光栅通道，否则在该处软件将读取不到数据。 3. 实验结果

微波基本参数的测量原理

微波基本参数的测量一、实验目的 1、了解各种微波器件； 2、了解微波工作状态及传输特性； 3、了解微波传输线场型特性； 4、熟悉驻波、衰减、波长（频率）和功率的测量； 5、学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。二、实验原理微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。要对这些参数进行测量，首先要了解电磁波在规则波导内传播的特点，各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法，其次是要掌握一些微波测量的基本技术。１、导行波的概念：由传输线所引导的，能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。导行波的电场E 或磁场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。导行波可分成以下三种类型： (A) 横电磁波（TEM 波）： TEM 波的特征是：电场E 和磁场H 均无纵向分量，亦即：0=Z E ,0=Z H 。电场E 和磁场H ，都是纯横向的。TEM 波沿传输方向的分量为零。所以，这种波是无法在波导中传播的。 (B) 横电波（TE 波）： TE 波即是横电波或称为“磁波”（H 波），其特征是0=Z E ,而0≠Z H 。亦即：电场E 是纯横向的，而磁场H 则具有纵向分量。 (C) 横磁波（TM 波）： TM 波即是横磁波或称为“电波”(E 波)，其特征是0=Z H ，而0≠Z E 。亦即：磁场H 是纯横向的，而电场E 则具有纵向分量。 TE 波和TM 波均为“色散波”。矩形波导中，既能传输mm TE 波，又能传输mm TM 波（其中m 代表电场或磁场在x 方向半周变化的次数，n 代表电场或磁场在y 方向半周变化的次数)。２、波导管：波导管是引导微波电磁波能量沿一定方向传播的微波传输系统，有同轴线波导管和微带等，波导的功率容量大，损耗小。常见的波导管有矩形波导和圆波导，本实验用矩形波导。矩形波导的宽边定为x 方向，内尺寸用a 表示。窄边定为y 方向，内尺寸用b 表示。10TE 波以圆频率ω自波导管开口沿着z 方向传播。在忽略损耗，且管内充满均匀介质（空气）下，波导管内电磁场的各分量可由麦克斯韦方程组以及边界条件得到： ()sin()j t z o y x E j e ωβωμππα-=-， ()sin()j t z o x x H j e ωβμαππα -=

哈工大微波技术实验报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 微波技术实验报告院系：电子与信息工程学院班级：姓名：学号：同组成员：指导老师：实验时间：2014年12月18日哈尔滨工业大学

目录实验一短路线、开路线、匹配负载S参量的测量------------------------------3 实验二定向耦合器特性的测量------------------------------------------------------6 实验三功率衰减器特性的测量-----------------------------------------------------11 实验四功率分配器特性的测量-----------------------------------------------------14 附录一RF2000操作指南-------------------------------------------------------------19 附录二射频电路基本常用单位------------------------------------------------------23 实验总结------------------------------------------------------------------------------------24

实验一短路线、开路线、匹配负载S 参量的测量一、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] 图1-1 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 b2=S21a1+S22a2 (1-1) 写成矩阵形式： ?? ??????????????=????? ???a a S S S S b b 212212211121 (1-2) 式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为 S11=11 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时， “1”端口的反射系数 S21=12 a b 02=a “2”端口外接匹配负载时， “1”端口至“2”端口的传输系数 S12=21 a b 01=a “1”端口外接匹配负载时， “2”端口至“1”端口的传输系数

微波测量实验实验三

实验三复反射系数（复阻抗）测量 121180166 赵琛一、实验目的 1、了解测量线的基本结构和调谐方法，掌握微波晶体检波律的校准方法 2、了解驻波测量与阻抗测量的意义与相互关系，熟练掌握用测量线测量反射系数，即复阻抗的基本方法。 3、熟悉Smith阻抗圆图的应用 4、了解阻抗调配器作用及阻抗调配方法二、实验原理参看序言 1.3有关部分，1.5.2谐振式波长计，讲义第四部分YM1124单频点信号发生器，YM3892/YM3892A选频放大器使用说明。测试框图：

三、实验要求与步骤 1 在测量线后接短路片。按仪器使用说明正确调试微波信号源，放大器等。在调试中，一般测量线的探针调节旋钮无需调动，将信号调至最大，并用波长计测出信号源工作频率f，由此计算导波长λg。 2 在测量线后接短路片，用交叉读数法测出各最小点位置Dmin，求导波长λg，并与上面计算得到λg做比较。 3 在测量线后接匹配负载，用直接法测出其驻波系数。 4 在测量线后接膜片+匹配负载，用直接法、二倍最小法、功率衰减法测量其驻波系数，并测出最小点位置，计算该负载的输入阻抗及输入导纳。功率衰减器的刻度通过查表得到衰减量。 5 取下负载，测量线开口，测一下此时驻波系数ρ及Dmin，计算终端开口时的等效阻抗值。 6 在测量线后接短路片，测量晶体检波律。四、实验数据与实验分析 1 用频率计算λg。波长计示数为8.45，波长计型号为9507，查表可得，此时 f=9.3735GHz a=2.286cm，带入公式可求得，λg=44.7mm 2 短路法测导波长λg

最小读数法读数：（单位：mm）与计算得到λg对比：由数据可见，最小读数法测得的λg稍大于计算频率得到的λg，这个是符合预期的，因为这是由于测量线上开槽线的影响，使得在测量线中测得的导波长比不开槽的相同截面举行波导中的导波长要稍微长一点。因此，测量线测得的波长稍高于波长计测得的波长。 3 用直接法测阻抗匹配时的驻波系数：分析：可以看出，由于此时阻抗匹配，ρ近似等于1。但是，由于ρ很小，驻波场最大值和最小值区别不大，且变化不尖锐，导致不易测

微波技术实验报告

微波技术实验指导书目录实验一微波测量仪器认识及功率测量实验二测量线的调整与晶体检波器校准实验三微波驻波、阻抗特性测量实验一微波测量仪器认识及功率测量实验目的（1）熟悉基本微波测量仪器；（2）了解各种常用微波元器件；（3）学会功率的测量。实验内容一、基本微波测量仪器微波测量技术是通信系统测试的重要分支，也是射频工程中必备的测试技术。它主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量。微波信号特性参量主要包括：微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等。微波网络参数包括反射参量（如反射系数、驻波比）和传输参量（如[S]参数）。测量的方法有：点频测量、扫频测量和时域测量三大类。所谓点频测量是信号只能工作在单一频点逐一进行测量；扫频测量是在较宽的频带内测得被测量的频响特性，如加上自动网络分析仪，则可实现微波参数的自动测量与分析；时域测量是利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量，从而得到瞬态电磁特性。图1-1 是典型的微波测量系统。它由微波信号源、隔离器或衰减器、定向耦合器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。图 1-1 微波测量系统二、常用微波元器件简介微波元器件的种类很多，下面主要介绍实验室里常见的几种元器件：（1）检波器（2）E-T接头（3）H-T接头（4）双T接头（5）波导弯曲（6）波导开关（7）可变短路器（8）匹配负载（9）吸收式衰减器（10）定向耦合器（11）隔离器三、功率测量在终端处接上微波小功率计探头，调整衰减器，观察微波功率计指示并作相应记录。微波元器件的认识螺钉调配器 E-T分支与匹配双T 波导扭转匹配负载波导扭转实验总结：在实验中我们认识了各种的微波元器件，让我们更好的理解课本上的知识，更是为了以后的实验做了准备。实验二测量线的调整与晶体检波器校准实验目的（1）学会微波测量线的调整；（2）学会校准晶体检波器特性的方法；（3）学会测量微波波导波长和信号源频率。实验原理

微波技术基础简答题整理

第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线？何谓长线和短线？一般来讲，凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统，均可成为传输线；长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟，反之为短线。（界限可认为是l/λ>=0.05） 1-2.从传输线传输波形来分类，传输线可分为哪几类？从损耗特性方面考虑，又可以分为哪几类？按传输波形分类：（1）TEM（横电磁）波传输线例如双导线、同轴线、带状线、微带线；共同特征：双导体传输系统；（2）TE（横电）波和TM（横磁）波传输线例如矩形金属波导、圆形金属波导；共同特点：单导体传输系统；（3）表面波传输线例如介质波导、介质镜像线；共同特征：传输波形属于混合波形（TE波和TM 波的叠加）按损耗特性分类：（1）分米波或米波传输线（双导线、同轴线）（2）厘米波或分米波传输线（空心金属波导管、带状线、微带线）（3）毫米波或亚毫米波传输线（空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线）（4）光频波段传输线（介质光波导、光纤） 1-3.什么是传输线的特性阻抗，它和哪些因素有关？阻抗匹配的物理实质是什么？传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时，同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构，材料和电磁波频率有关。阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些？他们各自的特点是什么？在什么情况的终端负载下得到这些工作状态？

（1）行波状态： 0Z Z L =，负载阻抗等于特性阻抗（即阻抗匹配）或者传输线无限长。终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中，只存在相位的变化而没有幅度的变化。（2）驻波状态：终端开路，或短路，或终端接纯抗性负载。电压，电流在时间，空间分布上相差π/2，传输线上无能量传输，只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射，负载不吸收能量，传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加，形成驻波状态。（3）行驻波状态：终端负载为复数或实数阻抗（L L L X R Z ±=或L L R Z =）。信号源传输的能量，一部分被负载吸收，一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位，与空间位置无关。分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共轭匹配和无反射匹配，阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值；传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时，传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4，在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。第二章微波传输线 2-1.什么叫模式或波形？有哪几种模式？

微波测量实验报告一

近代微波测量实验报告一姓名：学号：学院：时间：年月一实验名称频谱仪的使用及VCO测量二实验目的了解频谱仪原理，熟悉频谱仪的参数设置及使用方法；掌握信号频率、功率、相位噪声和谐波的测试方法。三实验内容 1、点频信号测试测试信号源输出点频信号1GHz的二次和三次谐波抑制比（输出功率分别为-20dBm和20dBm），测试信号的相噪（@10KHz、@100KHz、@1MHz），考察仪器分辨力带宽、视频带宽等设置对测试结果的影响； 2、VCO测试测试VCO的输出频率范围、输出功率（包括对应的控制电压），测试某频率点的相噪（@1MHz）和二次、三次谐波抑制比。四实验器材 RS公司SMBV信号源、FSL6频谱仪、APS3005S直流稳压电源、VCO、微波同轴电缆、微波转接头。五实验原理及实验步骤相位噪声：在频域内，一个理想正弦波信号的表现是一个单谱线；实际信号除了主信号之外还包括一些离散的谱线，它们是随机的幅度和相位的抖动，在正常信号的左右两边以边带调制的形式出现。在频域内信号的所有不稳定度总和表现为载波两侧的噪声边带，边带噪声是一个间接的测量与射频信号功率频谱相关噪声功率的指标。边带噪声可以表述为调频边带噪声和调幅边带噪声。大多数的被相位噪声测试系统测量信号的调幅边带功率相对调频边带功率来说都很小，所以对大多数信号来说测量的边带噪声就是调频边带噪声（即相位噪声也称单边带相位噪声）。它的定义为1Hz带宽内相位调制边带的功率和信号总功率的比值，

单位为dBc/Hz。在信号频谱分析仪上，边带噪声是相位噪声和幅度噪声的总和，通常当已知调幅噪声远小于相位噪声时(小于10dB以上)，在频谱仪上读出的边带噪声即为相位噪声。实验步骤 a)设置矢量信号源，分别产生产生频率为1GHz，功率为20dBm和-20dBm 的正弦信号； b)连接信号源与频谱仪； c)设置频谱分析仪，设置中心频率为1GHz，通过调整Res BW和Video BW，显示被测信号； d)测试在偏离信号10KHz、100KHz、1MHz时的相位噪声； e)调整频谱仪起始、终止频率或带宽使得屏幕足够显示频率为1GHz信号的二次和三次谐波； f)通过Mkr键选择Delta设置，测量并标示出二次谐波和三次谐波抑制比； g)关闭矢量信号源，连接直流稳压电源、VCO及频谱分析仪； h)通过调节直流稳压电源的电压大小，在频谱仪上观察信号的频率和输出功率的变化，记录下最大和最小功率，可得VCO的输出频率范围； i)选定频率点：控制电压7.4V，输出功率14.38dBm，频率1.502817GHz，测试该频率点的相噪（@1MHz）和二次、三次谐波抑制比。六实验结果 1、点频信号测试数据及图片数据图片： a)输入功率为20dBm时二次、三次谐波抑制比

微波实验报告

之前网上下的学长学姐的报告有很多不靠谱,但是调谐都要调到中心频率上,否则都不对, 还有老师验收的时候如果自己心情很不好,只要她发现一点错误就会坚定的认为不是自己做的,所以一定要确保没有错误,原理一定要弄清楚.愿后来人好运~~~ 实验2 微带分支线匹配器一．实验目的： 1．熟悉支节匹配的匹配原理 2．了解微带线的工作原理和实际应用 3．掌握Smith图解法设计微带线匹配网络二．实验原理： 1.支节匹配器随着工作频率的提高及相应波长的减小，分立元件的寄生参数效应就变得更加明显，当波长变得明显小于典型的电路元件长度时，分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。因此，在频率高达GHz以上时，在负载和传输线之间并联或串联分支短截线，代替分立的电抗元件，实现阻抗匹配网络。常用的匹配电路有：支节匹配器，四分之一波长阻抗变换器，指数线匹配器等。支节匹配器分单支节、双支节和三支节匹配。这类匹配器是在主传输线并联适当的电纳（或串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。此电纳或电抗元件常用一终端短路或开路段构成。本次实验主要是研究了微带分支线匹配器中的单支节匹配器和双支节匹配器，我都采用了短路模型，这类匹配器主要是在主传输线上并联上适当的电纳，用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波。单支节调谐时，其中有两个可调参量：距离d和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ，使其在距离负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+JB形式。然后，此短截线的电纳选择为-JB，然后利用Smith圆图和Txline，根据该电纳值确定分支短截线的长度，这样就达到匹配条件。双支节匹配器，比单支节匹配器增加了一支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配，但需要注意的是，由于双支节匹配器不是对任意负载阻抗都能匹配，所以不能在匹配禁区内。 2.微带线从微波制造的观点看，这种调谐电路是方便的，因为不需要集总元件，而且并联调谐短截线特别容易制成微带线或带状线形式。微带线由于其结构小巧，可用印刷的方法做成平面电路，易于与其它无源和有源微波器件集成等特点，被广泛应用于实际微波电路中。 W为微带线导体带条的宽度；εr为介质的相对介电常数；T为导体带条厚度；H 为介质层厚度，通常H远大于T。L为微带线的长度。微带线的严格场解是由混合TM-TE 波组成，然而，在绝大多数实际应用中，介质基片非常薄（H<<λ），其场是准TEM波，因此可以用传输线理论分析微带线。微带线的特性阻抗与其等效介电常数εr、基片厚度H和导体宽度W有关，计算公式较为复杂，故利用txline来计算。 3.微带线的模型

北理工微波实验报告总结

实验一一般微波测试系统的调试一、实验目的 1．了解一般微波测试系统的组成及其主要元、器件的作用，初步掌握它们的调整方法。 2．掌握频率、波导波长和驻波比的测量方法。 3．掌握晶体校正曲线的绘制方法。二、实验装置与实验原理常用的一般微波测试系统如1-1所示（示意图）。微波信号源隔离器可变衰减器频率计精密衰减器测量线终端负载测量放大器图1-1 本实验是由矩形波导（3厘米波段， 10 TE模）组成的微波测试系统。其中，微波信号源（固态源或反射式速调管振荡器）产生一个受到（方波）调制的微波高频振荡，其可调频率范围约为7.5~12.4GHz。隔离器的构成是：在一小段波导内放有一个表面涂有吸收材料的铁氧体薄片，并外加一个恒定磁场使之磁化，从而对不同方向传输的微波信号产生了不同的磁导率，导致向正方向（终端负载方向）传播的波衰减很小，而反向（向信号源）传播的波则衰减很大，此即所谓的隔离作用，它使信号源能较稳定地工作。频率计实际上就是一个可调的圆柱形谐振腔，其底部有孔（或缝隙）与波导相通。在失谐状态下它从波导内吸收的能量很小，对系统影响不大；当调到与微波信号源地频率一致（谐振）时，腔中的场最强，从波导（主传输线）内吸收的能量也较多，从而使测量放大器的指示数从某一值突然降到某一最低值，如图1－2(a)所示。此时即可从频率计的刻度上读出信号源的频率。从图1-1可知，腔与波导（主传输线）只有一个耦合元件（孔），形成主传输线的分路，这种连接方式称为吸收式（或称反应式）连接方法。另一种是，腔与主传输线有两个耦合器件，并把腔串接于主传输线中，谐振时腔中的场最强，输出的能量也较多，因而测量放大器的指示也最大，如

北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验

北邮电磁场与微波测量实验报告实验五极化实验学院：电子工程学院班号：2011211204 组员：执笔人：学号：2011210986

一、实验目的 1．培养综合性设计电磁波实验方案的能力 2．验证电磁波的马吕斯定理二、实验设备 S426型分光仪三、实验原理平面电磁波是横波，它的电场强度矢量E 和波长的传播方向垂直。如果E 在垂直于传播方向的平面沿着一条固定的直线变化，这样的横电磁波叫线极化波。在光学中也叫偏振波。偏振波电磁场沿某一方向的能量有一定关系。这就是光学中的马吕斯定律： 2 0cos I I θ = 式中I 为偏振波的强度，θ为I 与I0间的夹角。 DH926B 型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度围，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭的转角可以从此处读到。四、实验步骤 1．设计利用S426型分光仪验证电磁波马吕斯定律的方案；根据实验原理，可得设计方案：将S426型分光仪两喇叭口面互相平行，并与地面垂直，其轴线在一条直线上，由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的；在该轴承环的90度围，每隔5度有一刻度，接收喇叭课程从此处读取θ（以10度为步长），继而进行验证。 2．根据设计的方案，布置仪器，验证电磁波的马吕斯定律。实验仪器布置通过调节，使A1取一较大值，方便实验进行。然后，再利用前面推导出的θ，将仪器按下图布置。

五、实验数据 I（uA） θ° 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 理论值90 87. 3 79. 5 67. 5 52. 8 37. 2 22. 5 10. 5 2.7 0 实验值90 88 82 69 54 37 20 8 2 0.2 相对误差% 0 0.8 0.6 2.2 2.3 0.5 11. 1 14. 3 25. 9 - 1、数据分析：由数据可看出，实验值跟理论值是接近的，相对误差基本都很小，在误差允许围，所以可以认为马吕斯定律得到了验证。 2、误差分析：实验中可能存在仪器仪表误差，人为误差以及各组互相影响造成的误差等。但是角度比较大的时候，相对误差都比较小，也比较精准。角度比较小的时候，由于理论值较小，相对误差会大一点，但是从整体趋势来看，结果也是合理的。所以不影响我们对马吕斯定律进行验证。六、思考题 1、垂直极化波是否能够发生折射？为什么？给出推导过程。答：不能。 A1

实验一、微波测量基础知识实验报告

实验一、微波测量基础知识班级：核32 姓名：杨新宇学号：2013011806 同组成员：杨宗谕一、实验目的（1）了解和掌握信号发生器使用及校准。（2）了解微波测量系统的基本组成和工作原理。（3）掌握常用微波测量系统各器件的调整和使用方法。（4）频率计（波长表）校准。（5）了解和掌握测量线使用方法二、实验原理及系统组成 1、微波信号源图1是微波信号源的基本框图。通常由微波信号源、微波测量装置和指示器三部分组成。它负责提供一定频率和功率的微波信号。同低频信号源一样，其信号可以是连续波也可以是调制波，工作方式有点频、扫频两种状态工作。微波信号源被广泛应用的类型主要有以下两种：（1）标准信号发生器标准信号发生器其输出信号的频率、功率和调制系数可在一定范围内调节（有时调制系数可以固定不变），并能准确读数且屏蔽良好。它能做到输出微波信号准确已知，并能精细调节，特别是能将信号功率连续衰减到毫瓦、微瓦级电平，根据不同用途可具有不同的调制方式。（2）扫频信号发生器扫频信号发生器是能产生扫频信号的微波信号源，它能从所需频率范围的一端连续地“扫变”到另一端，所以能直接得到各个频率上的测量结果，在示波器或者记录仪上立即显示出所需要的频率特性曲线。

本实验采用的微波源是YM1123 标准信号发生器，工作在等幅模式下。 2、微波测量装置微波测量装置如图2 所示。主要包括驻波测量线、调配元件、待测元件和辅助元件（如短路器、衰减器、匹配负载、移相器等）。 3、指示器部分指示器是用于显示测量信号特性的仪表，如直流电流表、测量放大器、功率计、示波器、数字频率计、频率计（波长表）等。 4、元件基本原理及作用信号源：本次实验采用YM1123标准信号发生器作为信号源，测量时工作在等幅模式，非测量时工作在其他模式，具体原理见本节第一部分。数字频率计：由于信号源显示的频率不准，所以要用一个数字频率计来进行频率校准。后面的频率值均为数字频率计的示数。同轴波导转换：将同轴线和后面的矩形波导连接起来，将同轴线中的TEM波转变成要测量的微波信号。隔离器：隔离器是单向通过的，可以屏蔽反射波，保护信号源。可变衰减器：用一个薄片插入波导，可以吸收微波的能量，衰减微波的功率，通过调节薄片插入深度来调整吸收能量的大小，在实验开始时将其调至最大值，保护后面的元件。实验过程中用来将微波功率衰减到适合测量的值（大约10-20mV）。波长表：用来测量微波信号频率，本次实验用的波长表是吸收式波长表，当波长表的谐振腔与信号源谐振时，主波导中一部分能量被耦合到波长表谐振腔内，因此电表指示明显下降。电表指示最小时，波长表所对应的频率为信号源工作频率。波导型晶体检波器：将波导中的微波信号转变成电流信号或电压信号，方便测量，本次实验中将信号转变成电压信号，再用万用表进行测量。万用表：测量波导型晶体检波器输出的电压信号，从而得到微波功率。

微波技术基础期末试题一

《微波技术基础》期末试题一选择填空题（共30分，每题3分） 1.下面哪种应用未使用微波（）（a）雷达（b）调频（FM）广播（c）GSM移动通信（d）GPS卫星定位 2.长度1m，传输900MHz信号的传输线是（）（a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路（c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模（）（a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时，下面哪个缝不会影响波的传输（） 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（）（a）（b）（c） 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为，和。

7.耦合微带线中奇模激励的对称面是壁，偶模激励的对称面是壁。 8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、参量、参量、散射参量和参量。 9.衰减器有衰减器、衰减器和衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有、和三种。二.（8分）在特性阻抗Z0=200?的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为 U0V，求终端反射系数、负载阻 =1 电压波节点，传输线上电压最大值 max 抗和负载上消耗的功率。三．（10分）已知传输线特性阻抗Z0=75?，负载阻抗Z L=75+j100?，工作频率为900MHz，线长l=0.1m，试用Smith圆图，求距负载最近的电压波腹点的位置和传输线的输入阻抗（要求写清必要步骤）。四．（10分）传输线的特性阻抗Z0=50Ω，负载阻抗为Z L=75Ω，若采用单支节匹配，求支节线的接入位置d和支节线的长度l（要求写清必要步骤）。五．（15分）矩形波导中的主模是什么模式；当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型（a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作波长的范围；当工作波长为λ=3cm时，求λp，vp及vg。六．（15分）二端口网络如图所示，其中传输线的特性阻抗Z0=200Ω，并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21，网络的插入衰减（dB形式）、插入相移与输入驻波比。

微波测量实验报告四

近代微波测量实验报告四：学号：学院：时间：年月一实验名称微波放大器测量二实验目的熟悉微波测试仪器；掌握微波放大器测试方法。三实验容 1、用矢网测试放大器的增益和输入回波损耗； 2、用信号源和频谱分析仪测试放大器某频点上的输出1dB压缩点及压缩点的二次和三次谐波抑制比。四实验器材矢量网络分析仪、放大器、频谱分析仪、信号源、微波同轴电缆、微波转接头。五实验原理及实验步骤 1、放大器的增益和输入回波损耗测量 1）校准； 2）连接矢量网络分析仪和放大器，设置矢量网络分析仪的起始频率为100MHz，终止频率为6GHz，信号功率为-15dBm； 3）分别测试1G~6GHz频率点的增益S21，和回波损耗S11。 2、放大器输出1dB压缩点及谐波测量 1dB压缩点：当放大器的输入功率增加到使放大器的增益降低且引起输出功率呈非线性增大时，便发生增益压缩。这定义为导致放大器增益有 1dB 减小（相对于放大器的小信号增益）的输入功率（或有时为输出功率）。 1）信号源产生频率为1GHz的信号； 2）连接信号源、频谱分析仪，将频谱仪所读参数与原信号比较即可得电缆和接头损耗； 3）接入放大器，改变信号源的信号功率，记录频谱仪上放大器输出功率数值，

计算放大器增益，直至放大器增益有1 dB衰减，便可得1 dB衰减点。 4）在输出1dB压缩点处，测量二次和三次谐波抑制。六实验结果 1、增益及回波损耗测试结果测试曲线S21、S11 增益：回波损耗：

2、P-1及谐波测试结果测试频率1000 MHz，测试电缆和接头的损耗大约为0.6dB。（Pin和Pou分别是为信号源输出功率和谱仪测试功率） Pin（dBm）-20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 Pout（dBm）-3.33 -2.32 -1.33 -0.35 0.61 1.67 2.67 3.63 4.60 5.64 G（dB）18.37 18.38 18.37 18.35 18.31 18.37 18.37 18.33 18.30 18.34 Pin（dBm）-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 Pout（dBm）6.61 7.55 8.48 9.32 10.12 10.75 11.23 G（dB）18.31 18.25 18.18 18.02 17.82 17.45 16.93 由上表可得在1000MHz时该放大器输出1dB压缩点为 10.75 dBm，在输出1dB压缩点处，二次和三次谐波抑制分别为 29.54 dB和 26.49 dB。测试图片：电缆和接头损耗： -20dBm -19dBm

实验二微波元件特性参数测量实验报告

微波技术基础实验实验名称：微波元件特性参数测量班级：通信学号：U2013 姓名： 2016年3月31日

一实验目的 1、掌握利用矢量网络分析仪扫频测量微带谐振器 Q 值的方法。 2、学会使用矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的特性参数。 3、掌握使用矢量网络分析仪测试微波功率分配器传输特性的方法。二实验原理 1. 微波谐振腔Q 值的测量品质因数Q 是表征微波谐振系统的一个重要的技术参量，品质因素 Q 描述了谐振系统频率选择性的优劣及电磁能量损耗程度。它定义为 W W T 其中P 为腔的平均损耗功率，W 为腔内的储能品质因素Q 的测量方法很多，例如：功率传输法、功率反射法、阻抗法等等，通常可根据待测谐振腔Q 值的大小、外界电路耦合的程度及要求的精度等，选用不同的测量方法。本实验主要运用扫频功率传输法来测量微带谐振器的 Q 值。功率传输法是根据谐振腔的功率传输特性来确定它的 Q 值。图2-1表示测量谐振腔功率特性的方框图 W RT

P1*J P" 图2-1测量谐振腔功率传输特性的方框图当微波振荡源的频率逐渐改变时，由于谐振腔的特性，传输到负载的功率将随着改变，它与频率的关系曲线如图 2-2所示。图2-2谐振腔传输功率与频率的关系曲线根据功率传输法测量谐振腔的等效电路可推得，谐振腔两端同时接有匹配微波源和匹配负载时的有载品质因数为 Q L —fo 如（2-1） f 2 f l f 式（2-1）中f 。为谐振腔的谐振频率，f i 、f 2是传输功率巳自最大值下降到一半时的半功率点”的频率。f 2与右之间的差值f 为谐振频率的通频带。 2. 微波定向耦合器 2.1工作原理与特性参数定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、同轴线、带状线及微带线等几种类型。理想的定向耦合器一般为互易无损四口网络，如图2-3 所示。定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传输的微波功率经过小孔或间隙等耦合机构，

北邮-微波测量实验报告

微波测量实验报告班级：xxx 姓名：xxxx 学号：201221xxxx

《微波测量》课程实验实验一熟悉微波同轴测量系统一、实验目的 1、了解常用微波同轴测量系统的组成，熟悉其操作和特性。 2、熟悉矢量网络分析仪的操作以及测量方法。二、实验内容 1、常用微波同轴测量系统的认识，简要了解其工作原理。微波同轴测量系统包括三个主要部分：矢量网络分析仪、同轴线和校准元件或测量元件。各部分功能如下： 1）矢量网络分析仪：对RF领域的放大器、衰减器、天线、同轴电缆、滤波器、分支分配器、功分器、耦合器、隔离器、环形器等RF器件进行幅频特性、反射特性和相频特性测量。 2）同轴线：连接矢量网络分析仪和校准元件或测量元件。 3）校准元件：对微波同轴侧量系统进行使用前校准，以尽量减小系统误差。测量元件：待测量的原件（如天线、滤波器等），可方便地通过同轴线和矢量网络分析仪连起来。 2、掌握矢量网络分析仪的操作以及测量方法。

注意在实验报告中给出仪器使用报告包括下列内容：a)矢量网络分析仪的面板组成以及各部分功能

（11）电源开关打开或关闭整机电源。（12）U盘接口Usb盘接口（13）RF OUT 射频信号输出口，N型K头。（射频输出）（14）RF IN 射频信号输入口，N型K头。（射频输入） b)S参数测量步骤 1、将一个待测的二端口网络通过同轴线接入矢量网络分析仪，组成一个微波同轴测量系统，如下图所示： 2、在矢量网络分析仪上【measure】键选择测量参数，按下后显示屏的软键菜单会显示[S11]、[S12]、[S21]、被测 [S22]四个待选测试参数，通过按下相应软键来选择要测量的S参数。