驻波换算表

驻波换算表

驻波比

驻波比(VSWR): Voltage Standing Wave Ratio 回波损耗(RL):Return Loss,即S11换算公式:RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)]

大红点驻波表使用说明

“大红点”驻波表使用说明书 一、功能指标 1、正/反向功率P: 测量范围:±0.0~±120W,误差±5%。 最大承受功率:<120W。 最小0.1W出数据。1W数据比较准确。 2、电压驻波比S(但为与“5”区别实际显示时改用“Γ”): 测量范围:1.00~1.99,2.0~19.9。 驻波系数大于19.9后显示:1._._ 3、使用频率: 驻波:100MHZ~500MHZ。 功率:V段(145MHZ为中心),U段(435MHZ为中心)。 4、温度范围: 0℃~60℃  5、电源消耗: AAA碱性电池:3粒 LCD背光关闭:<1.3mA LCD背光开启:<15mA 6、外形尺寸(不计突出物): 67*69*37(mm) 7、接头类型:

N型座 8、净重: 270g(不含电池) 二、测量原理 本仪器驻波和功率的测量,是基于微带耦合器取得正反向信号电压,经检波器、滤波器,进入A/D转换,得到正比于信号电压的数字量,再经过适当的算法和补偿,得到对应的正反向功率,和此时的电压驻波比,以上过程每10mS采样一次,并经过数字平滑滤波后每200mS刷新一次显示,由于采用普通数字万用表的3 1/2 位的LCD,因此在软件上增加了液晶段信号所需的异或逻辑驱动,驻波、正向功率、反向功率按每2S间隔轮换显示,也可以通过按键锁定某一显示状态,或立即转换显示。 本仪器设计的特点是,尽量降低硬件的复杂程度和成本,能用软件做的就用软件,因此硬件电路上很简单,一个按键就实现了:电源的开、关,显示状态的切换、保持,LCD背光的开启、关闭,操作起来很简单,没有来回拨动开关,调节旋钮的过程,只要一按设备的发射键,直接就可从LCD上读到驻波和正/反向功率值。 由于采用了高性能微控制器,同时具备ICP/ISP功能,因此软件的更新升级都极为方便,以后可以不断改进其性能,不断对测量精度进行数字补偿,改变和增加功能,例如:实现有信号就显示、没信号就关闭,延时自动开关机,增加显示反射系数等,增加HF的驻波和功率测量要有部分硬件配合实现。

驻波管法测定吸声材料的吸声系数1

驻波管法测定吸声材料的吸声系数 【实验目的】 (1)了解人耳听觉得频率范围,获得对一些频率纯音得感性认识。 (2)加深对垂直入射吸声系数得理解,熟悉驻波管法是测定材料的吸声系数的方法。 【实验原理】 测量装置 1测试车2导轨3声源箱4驻波管(分低、高频两种) 测量原理 驻波管为一金属(塑料)直管,它的一端可以用夹具安装试件,另一端接好扬声器,声频讯号由声频发生器产生,经放大器进行放大,由扬声器发出单频声波,声波在驻波管内传播,由于管径较小,与音频声波的波长相比,可近似将声波面看作为平面入射波,沿管内直线传播;当入射到试件后,进行反射,由于反射波与入射波传递的方向和相位相反,声压产生叠加,干涉而形成驻波,并在管内某个位置上形成声压极大值Pmax(2 N),t和声压极较小值Pmin,其间距 /m 为l/4波长。

11E E r -=-=γα 式中:α —————吸声系数 γ—————反射系数 Eo —————入射声能(W) Er —————反射声能(W) 令n P P =min max / 称为驻波比..................(1) 故有:24/(1)n n α=+ (2) 一般频谱分析仪或声级计,测试的标称值是声压级,而不是声压P 值,根据声压和声压级的关系,吸声系数可如下计算。 n P P L L L lg 20m in/lg 20m ax /lg 20m in m ax 00=Φ-Φ=-=? 20 2 204*10(110 ) P P L L a = + (3) 【测量方法】 (1) 电路接线正确后,信号发生器等电子仪器电源接通。 (2) 将试件按照要求装在试件筒内,并用凡士林将试件与筒壁接触处的缝隙填 塞,使之严密,然后再用夹具将试件筒固定在驻波管上。 (3) 调节声频发生器的频率,依次发出200、250、315、400、500、630、 800、1000、1250、1600、2000Hz 不同的声频。在设置仪器输出信号的频率时,测量到的声压级波峰值不超过136分贝,声压级波谷值不低于50分贝。 (4) 将滑块移到最远处,,移动仪器屏幕上的光标,到所测量的频率的第一个峰 值位置(1/4波长)缓慢移动滑块,同时读取光标位置显示的声压级,并记录滑块所在位置的刻度,按F7自动计算吸声系数。

什么是天线的驻波比

什么是天线的驻波比? 只有阻抗完全匹配,才能达到最大功率传输。这在高频更重要!发射机、传输电缆(馈线)、天线阻抗都关系到功率的传输。驻波比就是表示馈线与天线匹配情形。 不匹配时,发射机发射的电波将有一部分反射回来,在馈线中产生反射波,反射波到达发射机,最终产生为热量消耗掉。接收时,也会因为不匹配,造成接收信号不好。 如下图,前进波(发射波)与反射波以相反方向进行。 完全匹配,将不产生反射波,这样,在馈线里各点的电压振幅是恒定的,如下图中左部分(a),不匹配时,在馈线里产生下图右方的电压波形,这驻留在馈线里的电压波形就叫做驻波。 驻波比(SWR)的S值的计算公式为下图: 当然还有其它的驻波比计算方法,不过计算结果是一样的。 驻波比越高,表示阻抗越不匹配,业余玩家,做到驻波比小于1.5就算可以了。 最后提醒一点,天线的好坏不能单看驻波比,现在大家如此迷信驻波比的原因很简单,就是因为驻波表好便宜、好买。不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK,多研究天线的其它特性(如方向性)才是真正的乐趣。 电压驻波比(VSWR)是射频技术中最常用的参数,用来衡量部件之间的匹配是否良好。测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1,如果接近1:1,当然好。但如果不能达到1,会怎样呢?驻波比小到几,天线才算合格? VSWR及标称阻抗 发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同,要求天线的阻抗也不同。在电子管时代,一方面电子管本输出阻抗高,另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广,流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线,因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。

而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为50欧姆,因此产品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。 如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台,那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线,因为那样反而帮倒忙。只要设法调到你的天线电流最大就可以了。 VSWR不是1时,比较VSWR的值没有意义 天线VSWR=1说明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上,匹配的情况只有这一种。 而如果VSWR不等于1,譬如说等于4,那么可能性会有很多:天线感性失谐,天线容性失谐,天线谐振但是馈电点不对,等等。在阻抗园图上,每一个VSWR数值都是一个园,拥有无穷多个点。也就是说,VSWR数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性,因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。 正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定,甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。 VSWR都=1不等于都是好天线 一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出VSWR的曲线。有时会因此产生一种错觉,只要VSWR=1,总会是好天线。其实,VSWR=1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间,那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线,和一副长度只有1/20的缩短型天线,只要采取适当措施,它们都可能做到VSWR=1,但发射效果肯定大相径庭,不能同日而语。做为极端例子,一个50欧姆的电阻,它的VSWR十分理想地等于1,但是它的发射效率是0。 影响天线效果的最重要因素:谐振 天线系统和输出阻抗为50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为50欧纯电阻。要满足这个条件,需要做到两点:第一,天线电路与工作频率谐振(否则天线阻抗就不是纯电阻);第二,选择适当的馈电点。 让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝,它的每一根弦在特定的长度和张力下,都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时,两端被固定不能移动,但振动方向的张力最大。中间摆动最大,但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线,两端没有电流(电流波谷)而电压幅度最大(电压波腹),中间电流最大(电流波腹)而相邻两点的电压最小(电压波谷)。 我们要使这根弦发出最强的声音,一是所要的声音只能是弦的固有频率,二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当,即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现,拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度,但稍有不当还不至于影响太多,而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的,此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱,即使振动起来,各点对空气的推动不是齐心合力的,发声效率很低。 天线也是同样,要使天线发射的电磁场最强,一是发射频率必须和天线的固有频率相同,二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振,效果会略受影响,但是如果天线与信号频率不谐振,则发射效率会大打折扣。 所以,在天线匹配需要做到的两点中,谐振是最关键的因素。 在早期的发信机中,天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振,而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的,在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配,但是实际效果证明只要谐振就足以好好工作了。 因此在没有条件做到VSWR绝对为1时,电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐

驻波实验报告

实验目的: 1、观察弦振动及驻波的形成; 3、在振动源频率不变时,用实验确定驻波波长与张力的关系; 4、在弦线张力不变时,用实验确定驻波波长与振动频率的关系; 4、定量测定某一恒定波源的振动频率; 5、学习对数作图法。 实验仪器: 弦线上驻波实验仪(FD-FEW-II型)包括:可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可动刀口、可动卡口、米尺、弦线、砝码等;分析天平,米尺。 实验原理: 如果有两列波满足:振幅相等、振动方向相同、频率相同、有固定相位差的条件,当它们相向传播时,两列波便产生干涉。一些相隔半波长的点,振动减弱最大,振幅为零,称为波节。两相邻波节的中间一点振幅最大,称为波腹。其它各点的振幅各不相同,但振动步调却完全一致,所以波动就显得没有传播,这种波叫做驻波。驻波相邻波节间的距离等于波长λ的一半。 如果把弦线一端固定在振动簧片上,并将弦线张紧,簧片振动时带动弦线由左向右振动,形成沿弦线传播的横波。若此波前进过程中遇到阻碍,便会反射回来,当弦线两固定端间距为半波长整数倍时,反射波与前进波便形成稳定的驻波。波长λ、频率f和波速V满足关系:V = fλ (1) 又因在张紧的弦线上,波的传播速度V与弦线张力T及弦的线密度μ有如下关系:(2) 比较(1)、(2)式得:(3) 为了用实验证明公式(3)成立,将该式两边取自然对数,得: (4) 若固定频率f及线密度μ,而改变张力T,并测出各相应波长λ ,作ln T -lnλ图,若直线的斜率值近似为,则证明了的关系成立。同理,固定线密度μ及张力T,改变振动频率f,测出各相应波长λ,作ln f - lnλ图,如得一斜率为的直线就验证了。 将公式(3)变形,可得:(5) 实验中测出λ、T、μ的值,利用公式(5)可以定量计算出f的值。 实验时,测得多个(n个)半波长的距离l,可求得波长λ为:(6) 为砝码盘和盘上所挂砝码的总重量;用米尺测出弦线的长度L,用分析天平测其质量,求出弦的线密度(单位长度的质量):(7) 实验内容: 1、验证横波的波长λ与弦线中的张力T 的关系(f不变) 固定波源振动的频率,在砝码盘上添加不同质量的砝码,以改变同一弦上的张力。每改变一次张力(即增加一次砝码),均要左右移动可动卡口支架⑤的位置,使弦线出现振幅较大而稳定的驻波。将可动刀口支架④移到某一稳定波节点处,用实验平台上的标尺测出④、⑤之间的距离l,数出对应的半波数n,由式(6)算出波长λ。张力T改变6次,每一T下测2次λ,求平均值。作lnλ- ln T图,由图求其斜率。

驻波表

驻波表—功率计 王海峰(BD2EZ)整理 天线系统的驻波比的大小对发射效率有很大影响,驻波比过大就会有很大的功率被反射,在馈线中有往返传输,造成额外损耗,或者异常电压或者异常电流,是发射机不能正常工作甚至损坏。 衡量反射大小的量称为反射系数,常用γ或ρ表示,为了讨论简单,我们假设负载阻抗为纯电阻。反射系数定义为:反射电压波比入射电压波。参考图1,ρ还可定义为下式: ρ=(RL-RO)/(RL+RO) 其中,RO为传输特性阻抗,RL为负载阻抗。 当RO=RL,则ρ=0,称为匹配状态。 如果RL为开路或短路,则ρ分别等于+1或-1,称为全反射。 用反射系数可以完善地描述传输系统的匹配状态,但测量其驻波比(SWR)更为简单和直观。 我们知道,在匹配状态下,高频电磁能量全部流入负载,不存在反射。这时传输线上的各个位置上的电压振幅不变,不存在驻波,称为行波状态。因而在失配时,由于有反射波与入射波在传输线上互相叠加,使线上各点的振幅呈现有规律的起伏,称驻波状态,如图2所示。 驻波比定义为:SWR=U最大/U最小,SWR与的关系为: SWR=(1+︱ρ︱)/(1-︱ρ︱) 当无反射时,SWR=1, 当全反射时,SWR=∞。 当RO=50Ω时,则RL=100Ω或RL=50Ω都会使SWR=2,此时,ρ=1/3,相当于有1/3的入射电压被反射回来。 测量驻波比的方法有测量线法、反射计法、网络分析仪法及高频阻抗电桥法等,但这些仪器往往不适于在线连续测量天(天线)馈(馈线)系统。专用于测量天馈系统的仪器是驻波表及功率计。下面就介绍这种仪器的原理、制作、校准及其使用方法。 驻波表是基于交流电桥的原理,与常规电桥不同之处是:驻波表是按被测传输系统的特性阻抗值(例如50Ω)而设计的;它可以读出入射功率和反射功率,可以串接在发射机与天馈线之间而不必取下来。其基本原理如图3所示。 交流互感器T为电桥的一个臂,C1和C2组成的分压器为电桥的另一个臂。跨与C2上的电压与传输线上的电压相同。如果所加负载等于电桥的设计电阻值,则C2及R上的电压相等,相位相同,于是高频电压表指示为零(即SWR=1)。这时,电桥满足了平衡条件。 由于分布参数影响设计的准确程度,常选C1或C2为可调电容。 当所接负载偏离电桥的设计阻抗时,电桥平衡条件会因Z的改变而被破坏,电表就产生读数。这个读数和反射电压的绝对值有对应关系。

驻波管法测量吸声材料

驻波管法测量吸声材料 实验目的: 通过本实验,掌握用驻波管法测量吸声材料法向吸声系数和法向声阻抗率的原理及操作方法。 实验原理: 1,驻波管法测量吸声材料法向吸声系数的原理和方法 吸声系数是描述吸声材料的吸收声能大小的物理量。它定义为:吸声材料所吸收的声能和入射声能之比。测量材料的吸声系数,一般采用驻波管法和混响室法,前者测量的是法向吸声系数,后者测量的屎无规入射的吸声系数。 用驻波管法测定吸声材料的法向吸声西系数,设备简单而费用低廉。根据法向吸声系数又可以推算出均匀无规则入射条件下的吸声系数。但驻波管法只适用于测量声学特性与材料尺寸无关的材料样品,多用于测量多孔材料,多孔板或,穿孔薄片结构的吸声特性。 声学测量用的驻波管结构,如图1.1所示,主要部分是一根内壁光滑而坚硬,界面均匀的管子,管子的末端装有被测材料样品。由扬声器向管中辐射的声波以平面波形式传播,理论上可以证明,为了在管中获得平面波,声波的波长要大于管子的内径并且满足要求:对于圆形管,直径d<0.586λ;对于矩形管,长边的边长L<0.5λ,其

图1.1 驻波管结构 测量装置包括以下几部分:1,驻波管,根据测试频率段不同,可选用不同内劲和不同长度的驻波管;2,可移动的刚性后盖,移动它可以调节吸声材料与刚性壁面间的距离;3,被测吸声材料4,探管式传输器,用来接收驻波管轴线上各点的声压;5,扬声器,向管中辐射声波,探管可以自由穿过其中心孔;6,传输器小车,推动它可使探管在驻波管内纵向移动;7,标尺,用来指示探管在驻波管中的位置。 平面波在材料表面被反射回来,于是在管中建立起驻波声场,从材料表面算起,管 中出现声压极大与极小的交替分布。利用可移动的探管传输器接收,在测试仪表上再 读出声压极大与极小的声级差,便可以确定垂直入射时的吸声系数αp 虽然音频振荡器输给扬声器的是单频信号,但扬声器辐射处的声波并不一定是纯音,所以在接收端必须进行滤波,这样才能滤去不必要的高次谐波分量。由于要满足在管 中传播的声波为平面波和其他测试条件,常有低,中和高频三种尺寸的驻波管,以适 用于不同的频率范围。 如前所述,当平面波从试件表面反射回来时,在管中便形成驻波。入射平面波可视为一列沿正向进入参考平面的入射波,记其声压为P i于是P i可以写成 P i=P0exp?[i(ωt+kx)] (1.1) 式中k=ω/C0=2π/λ是平面波的波数,C0为空气中的声速,λ为波长,ω为圆频率。 设材料的反射系数为R,则反射波声压P r为 P r=RP0exp?[i(ωt?kx)] (1.2) 引入相位角 ?=kx=2π x (1.3) λ

驻波管法吸声系数测量

驻波管法吸声系数测量 1.1引言 任何一项试验都需要做细致的前期准备工作,这样才能保证试验有序合理的进行,同时可以保证试验的延续性、重复性、可比性。前期的工作主要包括对试验对象、试验条件、试验仪器、系统的搭建进行详细的定义和说明。 1.2试验对象和条件 1.2.1待测材料的规定 1、被测材料应为多孔吸声材料; 2、被测材料应制作成直径为30mm和100mm圆形,尺寸误差在2%以内,能过正好装入; 3、材料表面应平整,材料与阻抗管之间的缝隙应用油脂密封; 4、同种材料至少准备两个被测样件。 1.2.2试验环境和设备的规定 试验过程中应保证环境的安静,同时应测量环境的温度。 试验设备应满足GB/T 18696. 1- 2004的规定。 主要实验设备:采集器、功率放大器、驻波管、传声器、线缆、声级校准器、电脑和软件。 1.2.3说明 本节关于被测材料、实验设备、环境等要求未描述者,请参考GB/T 18696. 1- 2004。 1.3试验步骤 1.3.1根据设备使用说明,依次连接好采集器、传感器、功率放大器、线

缆、电脑等设备。 1.3.2检查设备连接无误后,接通电源,将功放输出增益调制最小后,依 次打开功放、采集器、电脑和软件,并在软件里根据选择对应的采集器型号,并设置采样频率,一般设置为50kHz。 1.3.3打开传感器校准功能选项,校准传感器,通常每次测试前均需对对 各通道的传感器进行校准。 1.3.4打开材料吸声系数测量模块,进行材料吸声系数测量: 1) Setting(设置) ?Mode Choose 选择Absorption(吸声系数测试) ?TUBE 选择测试所使用的管,程序会自动给出管的参数,包括:样 品到最近传声器的距离、两个传声器的间距,测试管的内径,以及 测试的有效频率范围。 ?ENVIRONMENT 填写测试环境的大气压、温度,用来计算空气密度、 声速和特性阻抗。缺省设置为101325Pa 及20℃。 2) 按显示内容,布置传声器通道:声源-1通道- 2通道-样品 3) 点击进行测量,等待测量曲线开始稳定,比较平滑后点击 。 4) 点击,变成,按显示内容布置传声器通道:声 源-2通道- 1通道-样品交换传声器位置。 5) 重复2)过程 6) 退出

弦线上的驻波

实验四 弦线上的驻波 【实验目的】 1.了解弦线上驻波的形成,观察弦线上的驻波现象。 2.研究弦线振动时的振动频率与振幅变化对形成驻波的影响,研究波长与张力的关系; 3.在弦线张力不变时,研究弦线振动时驻波波长与振动频率的关系。 4.改变弦线张力后,研究弦线振动时驻波波长与振动频率的关系。 【实验仪器】 PD-SWE-II 弦线上驻波实验仪。包括可调频率的数显机械振动源、滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码等。见图1 图1 仪器结构图 1.可调频率数显机械振动源 2.振簧片 3.弦线 4.可动刀口支架 5.可动滑轮支架 6.标尺 7.固定滑轮 8.砝码与砝码盘 9.变压器 10.实验平台 11.实验桌 【实验原理】 在一根拉紧的弦线上,沿弦线传播的横波应满足方程: 2222 y T y t x ρ??=?? (1) 式中T 为张力,ρ为线密度,x 为弦上质元在波传播方向(与弦线平行)的位置坐标,y 为 其振动位移。将(1)式与典型的波动方程 22 222 y y u t x ??=?? 相比较,即可得到波速为 : u = (2) 若波源的振动频率为ν,横波波长为λ,由于u νλ=,故波长与张力及线密度之间的关 系为: λ=

为了用实验证明公式(3)成立,将该式两边取对数,得: 11 log log log log 22 T λρν=-- (4) 若固定频率ν及线密度ρ,而改变张力T ,并测出各相应波长λ,作log λ~ log T 图, 若得一直线,计算其斜率值,如果为2 1 ,则证明了λ∝21T 的关系成立。同理,固定线密 度ρ及张力T ,改变振动频率ν,测出各相应波长λ,作log λ~ log ν图,如得到斜率为 -1的直线则验证了λ∝ ν-1 。 弦线上的波长可利用驻波原理测量。当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线上相向传播时,其叠加而成的稳定的波形称为驻波。驻波振幅分布的特点是波腹和波节相间、等距排列,相邻波节(波腹)间距为半个波长。若(n+1)个波节之间的距离为L ,则有: 2 L n λ = (5) 【实验内容】 1.必做内容 (1)验证横波的波长与弦线中的张力的关系 固定一个波源振动的频率,在砝码盘上添加不同质量的砝码,以改变弦上的张力。每改 变一次张力(即增加一次砝码),均要左右移动可动滑轮○5的位置,使弦线出现振幅较大而稳 定的驻波。用实验平台⑩上的标尺○ 6测量L 值,即可根据式(5)算出波长λ。 (2)验证横波的波长与波源振动频率的关系 在砝码盘上放上一定质量的砝码,以固定弦线上所受的张力,改变波源振动的频率,用驻波法测量各相应的波长。 2.选做内容 验证横波的波长与弦线密度的关系 在砝码盘上放固定质量的砝码,以固定弦线上所受的张力,固定波源振动频率,通过改变弦丝的粗细来改变弦线的线密度,用驻波法测量相应的波长,作log λ~log ρ图,求其斜率。得出弦线上波传播规律与线密度的关系。 【数据处理】 1. 根据测得数据,作log λ~log T 曲线,利用作图法求其斜率。 2. 根据测得数据,作log λ~log ν曲线,利用最小二乘法求其斜率。 【预习思考题】 1.调节振动源上的振动频率和振幅大小后对弦线振动会产生什么影响? 2.为什么改变弦线张力后,需要左、右移动可动滑轮的位置方能使弦线出现稳定的驻波? 【分析讨论题】 1.如何判断弦线上驻波的振动平面? 2.求波长时为何要测几个半波长的总长度? 【注意事项】 1.实验中,要准确求得驻波的波长,必须在弦线上调出振幅较大且稳定的驻波。在固定频率和张力的条件下,可沿弦线方向左、右移动可动滑轮⑤的位置,找出“近似驻波状态”,然后细细移动可动滑轮位置,逐步逼近,最终使弦线出现振幅较大且稳定的驻波。

驻波功率表概念

驻波比表和功率计的原理和实践No.26 1995 Mar. p89~97, by 郭允晟 / BA1GYS, 北京 100013 和平里 中国计量研究院 无线电处 对于一位 HAM 来讲,「驻波表」和「功率计」两种测量仪表,是每天都离不开的装备。在 QSO 时,选定频率之后最关心的是现在的 SWR 正常否?有多少功率发射出去?因此可见,深入理解这两种仪表的原理与使用方法,是无线电业余家最基本的知识。 基本概念 天线系统的 SWR 的大小,对发射效率有很大影响;SWR 大,意味着有大的功率被反射回发射机,使电台效率变低,甚至使发射机末级损坏。可以说天线系统是一个发射台的瓶颈,不可忽视。 图1 图2:沿传输线各点电压分布。 衡量功率反射大小的量称为「反射系数」,常用Γ (音 gamma) 或ρ (音 rho) 表示。为了讨论简单起见,我们假设负载阻抗为纯阻性的。反射系数定义为:

ρ= (反射电压波) / (入射电压波) (1) ρ= (RL-Ro)/(RL+Ro) (2) 可见,当 Ro=RL,则ρ =0,称为匹配状态。当 RL>Ro,ρ为正值;RLRo 时 (7) SWR = Ro/RL Ro>RL 时 (8) 由公式可见,当 Ro=50 Ω时, RL= 100 Ω或为 25 Ω,都会使 SWR=2。当 RL=3Ro 或 1/3Ro 都会使 SWR=3。 公式 (6) 还可改写为: ρ=(SWR-1)/(SWR+1) (9) 可见,当 SWR=2 时,ρ = 1/3,这相当于有 1/3 的入射电压被失配的负载反射回来。 测量 SWR 的方法有「测量线法」、「反射计法」、「网络分析仪法」及「高频阻抗电桥法」等,但这些仪器往往不适于用于测量天线馈线系统。因此专门用于测量天馈系统的驻波比及功率计就应运而生,成为测量仪器家族中一个分支。本文的目的就是综述这种仪器的原理、制做、校准及其使用方法。 驻波表主要由三个部分所组成:「定向耦合器」、「检波器」和「电表电路」。现分别讨论如下:

驻波比(VSWR)扫盲

电子知识 VSWR(5)驻波比(5) 电压驻波比(VSWR)是射频技术中最常用的参数,用来衡量部件之间的匹配是否良好。当业余无线电爱好者进行联络时,当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1,如果接近1:1,当然好。常常听到这样的问题:但如果不能达到1,会怎样呢?驻波比小到几,天线才算合格?为什么大小81这类老式的军用电台上没有驻波表? VSWR及标称阻抗 发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同,要求天线的阻抗也不同。在电子管时代,一方面电子管本输出阻抗高,另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广,流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线,因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为50欧姆,因此商品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。 如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台,那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线,因为那样反而帮倒忙。只要设法调到你的天线电流最大就可以了。 VSWR不是1时,比较VSWR的值没有意义 正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定,甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。 VSWR都=1不等于都是好天线 影响天线效果的最重要因素:谐振

让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝,它的每一根弦在特定的长度和张力下,都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时,两端被固定不能移动,但振动方向的张力最大。中间摆动最大,但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线,两端没有电流(电流波谷)而电压幅度最大(电压波腹),中间电流最大(电流波腹)而相邻两点的电压最小(电压波谷)。 我们要使这根弦发出最强的声音,一是所要的声音只能是弦的固有频率,二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当,即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现,拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度,但稍有不当还不至于影响太多,而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的,此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱,即使振动起来,各点对空气的推动不是齐心合力的,发声效率很低。 天线也是同样,要使天线发射的电磁场最强,一是发射频率必须和天线的固有频率相同,二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振,效果会略受影响,但是如果天线与信号频率不谐振,则发射效率会大打折扣。 所以,在天线匹配需要做到的两点中,谐振是最关键的因素。 在早期的发信机,例如本期介绍的71型报话机中,天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振,而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的,在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配,但是实际效果证明只

驻波管法测量吸声材料

驻波管法测量吸声材料

驻波管法测量吸声材料

驻波管法测量吸声材料 实验目的: 通过本实验,掌握用驻波管法测量吸声材料法向吸声系数和法向声阻抗率的原理及操作方法。 实验原理: 1, 驻波管法测量吸声材料法向吸声系数的原理和方法 吸声系数是描述吸声材料的吸收声能大小的物理量。它定义为:吸声材料所吸收的声能和入射声能之比。测量材料的吸声系数,一般采用驻波管法和混响室法,前者测量的是法向吸声系数,后者测量的屎无规入射的吸声系数。 用驻波管法测定吸声材料的法向吸声西系数,设备简单而费用低廉。根据法向吸声系数又可以推算出均匀无规则入射条件下的吸声系数。但驻波管法只适用于测量声学特性与材料尺寸无关的材料样品,多用于测量多孔材料,多孔板或,穿孔薄片结构的吸声特性。 声学测量用的驻波管结构,如图1.1所示,主要部分是一根内壁光滑而坚硬,界面均匀的管子,管子的末端装有被测材料样品。由扬声器向管中辐射的声波以平面波形式传播,理论上可以证明,为了在管中获得平面波,声波的波长要大于管子的内径并且满足要求:对于圆形管,直径d<0.586λ;对于矩形管,长边的边长L<0.5λ,其 刚性后盖 试件 驻波管 传输器小车 探管 拍窄带滤波 传声

|p| r λ/2x 图1.1 驻波管结构 测量装置包括以下几部分:1,驻波管,根据测试频率段不同,可选用不同内劲和不同长度的驻波管;2,可移动的刚性后盖,移动它可以调节吸声材料与刚性壁面间的距离;3,被测吸声材料4,探管式传输器,用来接收驻波管轴线上各点的声压;5,扬声器,向管中辐射声波,探管可以自由穿过其中心孔;6,传输器小车,推动它可使探管在驻波管内纵向移动;7,标尺,用来指示探管在驻波管中的位置。 平面波在材料表面被反射回来,于是在管中建立起驻波声场,从材料表面算起,管中出现声压极大与极小的交替分布。利用可移动的探管传输器接收,在测试仪表上再读出声压极大与极小的声级差,便可以确定垂直入射时的吸声系数αp 虽然音频振荡器输给扬声器的是单频信号,但扬声器辐射处的声波并不一定是纯音,所以在接收端必须进行滤波,这样才能滤去不必要的高次谐波分量。由于要满足在管中传播的声波为平面波和其他测试条件,常有低,中和高频三种尺寸的驻波管,以适用于不同的频率范围。 如前所述,当平面波从试件表面反射回来时,在管中便形成驻波。入射平面波可视为一列沿正向进入参考平面的入射波,记其声压为P i于是P i可以写成 P i=P0exp?[i(ωt+kx)](1.1) 式中k=ω/C0=2π/λ是平面波的波数,C0为空气中的声速,λ为波长,ω为圆频率。设材料的反射系数为R,则反射波声压P r为 P r=RP0exp?[i(ωt?kx)] (1.2) 引入相位角

SX-200驻波表使用说明

1 仪表表头、开关、端口功能 仪表表头、开关、端口位置见图1 ①表头:用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应 用时峰值包络功率的数值。 表头上共有5道刻度。从上往下,第1、2道刻度为驻波比刻度值,第一道刻度右侧标有“ H” ,当电台输出功率大于5W时,应从该刻度上读取驻波比值;第二道刻度右侧标有“ L” ,当电台输出功率小于5W时,应从该刻度上读取驻波比值;第3、4、5道刻度为功率值刻度,分别对应功率值满量程200W、20W、5 W档位。 ②RANGE(量程开关 选择功率测量量程,共三档,分别为200W、20W、5W。 ③FUNCTION(测量功能选择开关 置于“ POWER” 时,进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。' 置于“ CAL” 时,进行驻波比(SWR)测量前的校准。 置于“ SWR” 时,进行驻波比(SWR)测量 ④CAL(校准旋钮) 进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下),用此旋钮进行校准,应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“ ” 处。 ⑤POWER(功率测量选择开关 置于“ FWD” 时,进行电台发射功率测量。 置于“ REF” 时,进行反射波功率测量。 置于“ OFF” 时,停止对电台各种功率的测量。 ⑥AVG、PEP MONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关) 测发射功率、反射波功率、驻波比时,该开关应弹起,呈“ ■” 状态,此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。

作为单边带峰值包络功率(PEP MONI)监视器时,该开关应按下,呈“ ━” 状态。 ⑦零点调整螺钉 用于表头指针的机械调零,测量前调整该螺钉可使指针指示到零位。 ⑧TX(与电台发射机相连端口)可同时参见图1及图 用50Ω 同轴电缆将该端口与电台天线端(ANT)相连。 ⑨ANT(与电台使用的天馈线连接端口) 将电台实际使用天馈线的馈线(50Ω )端口(或50Ω 阻性的标准 负债)与该端口相连。 ⑩DC13 8V(表头照明直流电源输入端口) 表头照明直流电源输入端口,直流电源电压范围为11~15V,红线接电源“ +” ,黑线接电源“ -” ,主要是用于夜间的野外场合。

驻波管法测定吸声资料的吸声系数1[精品]

驻波管法测定吸声资料的吸声系数1[精品] 驻波管法测定吸声材料的吸声系数 【实验目的】 (1)了解人耳听觉得频率范围,获得对一些频率纯音得感性认识。 (2)加深对垂直入射吸声系数得理解,熟悉驻波管法是测定材料的吸声系数的方法。 【实验原理】 测量装置 1测试车 2导轨 3声源箱 4驻波管(分低、高频两种) 测量原理 驻波管为一金属(塑料)直管,它的一端可以用夹具安装试件,另一端接好扬声器,声频讯号由声频发生器产生,经放大器进行放大,由扬声器发出单频声波,声波在驻波管内传播,由于管径较小,与音频声波的波长相比,可近似将声波面看作为平面入射波,沿管内直线传播;当入射到试件后,进行反射,由于反射波与入射波传递的方向和相位相反,声压产生叠加,干涉而形成驻波,并在管2N/m内某个位置上形成声压极大值Pmax(),t和声压极较小值Pmin,其间距为l,4波长。 Er,,1,,,1, E0 , 式中: —————吸声系数 ,—————反射系数 Eo—————入射声能(W)

Er—————反射声能(W) 令称为驻波比………………(1) P/P,nmaxmin 2故有:…………………… (2) ,,,4/(1)nn 一般频谱分析仪或声级计,测试的标称值是声压级,而不是声压P值,根据声压和声压级的关系,吸声系数可如下计算。 ,L,Lmax,Lmin,20lgPmax/,,20lgPmin/,,20lgn00 LP204*10…………………………………(3) a,LP220,(110) 【测量方法】 (1) 电路接线正确后,信号发生器等电子仪器电源接通。 (2) 将试件按照要求装在试件筒内,并用凡士林将试件与筒壁接触处的缝隙填 塞,使之严密,然后再用夹具将试件筒固定在驻波管上。 315、400、500、630、800、(3) 调节声频发生器的频率,依次发出200、250、 1000、1250、1600、2000Hz不同的声频。在设置仪器输出信号的频率时,测量到的声压级波峰值不超过136分贝,声压级波谷值不低于50分贝。 (4) 将滑块移到最远处,,移动仪器屏幕上的光标,到所测量的频率的第一个峰 值位置(1/4波长)缓慢移动滑块,同时读取光标位置显示的声压级,并 记录滑块所在位置的刻度,按F7自动计算吸声系数。 (5) 移动屏幕上的光标,到所要测量的频率的第一个波谷位置,缓慢移动滑块同 时读取光标位置显示的声压级,并记录滑块所在位置的刻度。按F7自动计算吸声系数。 (6) 移动仪器屏幕的光标,到所要测量的频率的第二个波峰、波谷位置,重复(4)、

与大红点数字驻波表有关的DIY资料(2021)

与大红点数字驻波表有关的DIY资料(2021系列) BG1LQX/CEELIU 差分负载组件的DIY: 差分负载的原理很简单,见下面的原理图,其中1/2 RL,是所需平衡负载阻值的一半,有多个2512的贴片电阻并联而成,将这样两组1/2 RL,串联起来就是平衡负载的阻值.差分是指由巴伦平衡端送来的信号被分为两部分,在A点叠加,对平衡信号,大小相等,符号相反,在A点为零,对于不平衡信号,符号相同,不能相抵,因此在A点取得的信号就是有BALUN泄漏过来的不平衡的共模信号. 对于1:1的BALUN,平衡负载也是50欧,则1/2RL=25欧,可以用8个200欧的2512电阻并联,PCB上印有"1:1 2*200//8",就是表示1:1的差分电阻,由2组8个200欧并联的电阻串联而成. 对于1:4的BALUN,平衡负载是200欧,则1/2RL=100欧,可以用10个1000欧的2512电阻并联,PCB上印有"1:4 2*1K//10",就是表示1:4的差分电阻,由2组10个1K欧并联的电阻串联而成. 对于1:9的BALUN,平衡负载是450欧,则1/2RL=225欧,可以用8个1800欧的2512电阻并联,PCB上印有"1:9 2*1K8//8",就是表示1:9的差分电阻,由2组8个1.8K欧并联的电阻串联而成. 若需其它比值的,只要按以上方法推算就是了.电阻一定要用贴片的,引脚电阻大于20MHZ 频率特性急剧变差,不可用. 共模信号的匹配电阻同样是用2512的贴片,4个200欧并联而成. 平衡输入端用接线柱即可,共模端应该用射频同轴插座,如N型-K. 关于数字驻波表请见: 2021系列: https://www.360docs.net/doc/9a6119491.html,/forum/showth...损、驻波).html 1040系列: https://www.360docs.net/doc/9a6119491.html,/forum/showth...订购请跟贴.html WiFi 2.4G: https://www.360docs.net/doc/9a6119491.html,/forum/showth...数字驻波表.html 上传的图像

驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范

更新规范 https://www.360docs.net/doc/9a6119491.html, 中华人民共和国国家标准 驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范 GBJ 88-85 主编单位:同济大学 批准部门:中华人民共和国国家计划委员会 施行日期:1986年6月1日 关于发布《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》的通知 计标〔1986〕04号 根据原国家建委(81)建发设字第546号通知的要求,由全国声学标准化技术委员会负责归口组织,具体由同济大学会同有关单位编制《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》,已经全国声学标准化技术委员会会审。现批准《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》GBJ88—85为国家标准,自一九八六年六月一日起施行。 本规范具体解释等工作由同济大学负责。 国家计划委员会 1985年12月31日 编制说明

本规范是根据原国家基本建设委员会(81)建发设字546号文的要求,由全国声学标准化技术委员会委托同济大学负责编制的。 在本规范的编制过程中,编制单位调查研究了国内有关单位的实践经验和研究成果,收集并分析了国外同类测量标准及有关技术资料,对一些重要内容作了较系统的对比试验以及相应的理论分析,提出了规范征求意见稿。广泛征询了国内各有关单位的意见,并召开了座谈会,经反复修改提出了送审稿。经全国声学标准化技术委员会建筑声学分委员会讨论同意,最后由全国声学标准化技术委员会审查定稿。 本规范共五章及七个附录。内容包括:测量设备、测量方法、测量范围和测量要求。 在本规范施行过程中,希各单位注意积累资料,认真总结经验,如发现有需要修改或补充之处,请将意见和有关资料寄交同济大学声学研究所,以供今后修订时参考。 同济大学 1985年12月更新规范 https://www.360docs.net/doc/9a6119491.html, 第一章 总则 第 1.0.1条 为了统一驻波管测量,便于测量数据的相互比较,特制订本规范。 第1.0.2条 本规范适用于吸收空气声的吸声材料和吸声构件。采用驻波管测量法向入射时的吸声系数和法向声阻抗率。 更新规范 https://www.360docs.net/doc/9a6119491.html, 第二章 测量基本设备 第一节 测量装置 第2.1.1条 驻波管测量的设备,应由驻波管、声源系统、探测器及输出指示装置等部分所组成,如图2.1.1所示。

生活中的驻波

生活中的驻波 1、 琴弦 由于弦线两端为波节, 所以,应满足下列关系: ,1,2,3,...2==l n n λ 则 2=n l n λ 两端固定的弦中激起的 驻波,其波长不是任意的. 必须满足上述条件. 由于 n 是自然数,波长为一系列分立值(波长量子化). 由 =u ν λ 及 =T u ρ 得 2=n n T l νρ ( 1,2,3,...=n ) 即弦线上形成的驻波波长、频率均不连续。这些频率称为弦振动的本征频率,对应的振动方式称为该系统的简正模式(Normal mode). 系统究竟按那种模式振动,取决于初始条件。一般是各种简正模式的叠加. 在有界弦上,之所以只存在一些特定的振动模式,是边

界条件要求的结果. 振动的简正模式演示: 两端固定的弦线形成驻波时,波长nλ和弦线长l应满足 2 n n l λ = , ) ,2,1 ( 2 Λ = =n l u n n ν 由此频率决定的各种振动方式称为弦线振动的简正模式.

2.空气柱的振动 当声波被限制在管子、圆筒或共它空腔内部时,可以获得共振。形成的稳定驻波则由管端情况(边界条件)决定. 管乐器分为开管、闭管两种,频率主要由管长决定.改变指位就是调节管长. 美图欣赏: 移动48个Fe原子形成“量子围栏” 电子“驻波”清晰可见

谈谈乐器的音调和音色. 音调 弦乐器的几根弦质量密度不同,越大,发出的音调就越低.如低音贝斯用很粗的牛筋或干脆用簧作弦. 演奏准备时调弦,改变张力 T 的大小,张力越大音调越高. 演奏过程中,演员不断变换指位奏出不同的音符,那是在改变弦长 越短,音调越高,小提琴内弦的最低几个指位上能发出非常尖锐的高音调. 音色 不同乐器尽管它们奏出相同的音调,但仍发出不同的声音,我们很容易将它们区分出来。这是因为它们的音色不同.每个人讲话的音色也不相同,各有各的特征,就像指纹一样.配音演员的幕后表演,我们一下就能辨认出来.声音辨认已经作为重要的侦察手段,其结论与指纹辨认一样具有同等的法律效力. 不同的音色由什么决定呢见下: 2=n n T l νρ ,(1,2,3,...=n ) 1ν—基频, 212=νν—第二谐频,… 只有基频的音响称为“纯音” —听上去单调、干涩; 含有谐频的音响称为“泛音” —听上去丰满、圆润 .

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