三厘米微波測(cè)量

1、三厘米微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)參考書一、實(shí)驗(yàn)儀器介紹二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試三、測(cè)量方法一、實(shí)驗(yàn)儀器介紹（一）YS1123標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器YS1123信號(hào)發(fā)生器采用砷化傢體效應(yīng)二極管作為振蕩器，YS1123的外形圖如圖一所示。圖一 YS1123信號(hào)發(fā)生器外形圖其技術(shù)指標(biāo)如下：1、頻率范圍：7.5GHz 12.4GHz顯示誤差：土 1.5% （輸出功率為不大于5mW）0頻率穩(wěn)定度：土 5XlO-4/15分鐘（在等幅狀態(tài)下，儀器預(yù)熱 30分鐘后）。2、輸出功率：毫瓦輸出：在電壓駐波比不大于 1.7的50Q負(fù)載時(shí)不小于5mW/微瓦輸出：-10dBm-100dBm（在電壓駐波比不大于1.7的50Q負(fù)載時(shí)）。 a衰減

2、讀數(shù)誤差土 1.5dB ob、剩余信號(hào)不大于-100dBm3、寄生頻偏：不大于5X 10-6，諧波含量不大于-20dBo4、儀器的工作方式：等幅：連續(xù)波輸出。內(nèi)方波調(diào)制（_ L ）a、 重復(fù)頻率范圍：404000Hz;精度：土 1% 1Hzb、分辨率：w 100Hz 時(shí)，1Hz; 100Hz時(shí)，10HzC、前后沿均不大于0.5 pS內(nèi)脈沖調(diào)制（）a、重復(fù)頻率范圍和分辨率：同內(nèi)方波調(diào)制b、 脈沖寬度范圍：130庖 精度：土 1% 1 pSc、前后沿均不大于0.2 pS 延遲時(shí)間范圍：3300 pS;精度：土 1% 1 PS 外整步可接受重復(fù)頻率為40Hz10kHz的正或負(fù)極性，幅度為418V的

3、脈沖信號(hào)（其輸出高頻調(diào)制脈沖寬度、延遲與內(nèi)調(diào)制時(shí)相同）。外調(diào)制可接受重復(fù)頻率為40Hz10kHz,寬度為0.5 pS300 Q 幅度為 418V的正或負(fù)極性的脈沖信號(hào)。 整步脈沖輸出，無(wú)論內(nèi)或外調(diào)制、內(nèi)方波調(diào)制時(shí)（負(fù)載阻抗不小于10kQ,負(fù)載電容不小于20PF），儀器均能給出前沿優(yōu)于0.5 PS及不小于2V的整步 脈沖信號(hào)輸出。（二）GX2C-1功率計(jì)GX2C-1功率計(jì)是微波功率測(cè)量?jī)x器。它是由 GX2C-1功率指示器和YS11801 功率傳感器所組成。并可由用戶選購(gòu) RS232接口或GPIB接口。可供工廠和實(shí)驗(yàn) 室使用。GX2C-1功率計(jì)的外形圖如圖二所示。圖二GX2C-1功率計(jì)外形圖 其技

4、術(shù)指標(biāo)如下：1、頻率范圍：50MHz- 12.4GHz2、功率測(cè)量范圍：0.1uW100mW3、 測(cè)量精度：工作誤差土 8%4、電壓駐波比：S 1.45、可承受平均功率為：1分鐘的超額功率試驗(yàn)。6 功率基準(zhǔn)：50MHz 1.00mW 1.5%7、 噪聲漂移：在任一分鐘間隔內(nèi)土（0.1uW+1字）8、記錄器輸出：01V電壓，輸出阻抗1KQ。9、顯示方式：W方式，dBm方式及dB方式。（三）YS3892選頻放大器YS3892選頻放大器是一種能檢測(cè)微弱信號(hào)的精密測(cè)量放大器。它與信號(hào)源和測(cè)量線配套使用，可以測(cè)量駐波比等。本儀器是微波測(cè)量系統(tǒng)中不可或缺的設(shè) 備。YS3892選頻放大器外形圖如圖三所示。圖

5、三YS3892選頻放大器外形圖其技術(shù)指標(biāo)如下：1、 工作頻率：1000Hz可調(diào)范圍不小于40Hz。2、 通頻帶：16Hz40Hz連續(xù)可調(diào)。3、 靈敏度：在阻抗為200kQ，電表滿度偏轉(zhuǎn)的情況下，16Hz通帶時(shí)，不低 于0.5微伏。4、 表頭刻度：刻度01000mV分貝010dB;駐波比14，310 非線性誤差：小于滿度的5%5、 放大器量程：060dB,每10dB 0.5dB步進(jìn)05dB 0.2dB05dB連續(xù)可調(diào)。& 輸入阻抗：200kQ。（四）BD20A三厘米波導(dǎo)系統(tǒng)BD20A三厘米波導(dǎo)系統(tǒng)包括同軸/波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器、E-H阻抗調(diào)配器、定向耦合器、可變衰減器、匹配負(fù)載、PX16直讀式頻率計(jì)、可變

6、短路器和晶體檢波器等十幾種產(chǎn)品，該系統(tǒng)的外形圖如圖四所示BD圖四BD20BD圖四BD20其主要波導(dǎo)器件的技術(shù)指標(biāo)如下：米波系系統(tǒng)外形圖）1、定向耦合器中心頻率耦合度：22dB 2dB方向性：15dB電壓駐波系數(shù)：主、副線均V 1.25 2、可變衰減器最大衰減：30dB起始衰減：V 0.5 dB定標(biāo)誤差：土 5%（ 0.5 dB ）電壓駐波系數(shù)：V 1.23、晶體檢波器可調(diào)電壓駐波系數(shù)：v 1.054、E-H阻抗調(diào)配器可調(diào)電壓駐波系數(shù)范圍：201.055、匹配負(fù)載電壓駐波系數(shù)：w 1.056、可變短路器行程：35mm定位精度： 0.01mm7、PX16直讀式頻率計(jì)頻率測(cè)量范圍： 8.2GHz12

7、.4GHz定標(biāo)誤差 : w 0.3%（五）TC26A三厘米波導(dǎo)測(cè)量線TC26A三厘米波導(dǎo)測(cè)量線，改變了以往的調(diào)諧狀況，采用了先進(jìn)的不調(diào)諧探頭。同軸檢波管經(jīng)過(guò)加工后， 其內(nèi)導(dǎo)體作為探針直接伸入到開槽波導(dǎo)中， 因此， 探針與檢波晶體之間的長(zhǎng)度最短， 從而可以不經(jīng)調(diào)諧達(dá)到電抗小， 效率高， 輸出 響應(yīng)平坦。三厘米波導(dǎo)測(cè)量線的外形圖如圖五所示。圖五 TC26A 三厘米測(cè)量線外形其主要技術(shù)指標(biāo)如下：1、工作頻率范圍： 8.2GHz12.4GHz2、合成電壓駐波系數(shù)：w 1.033、探針插入波導(dǎo)深度： 1.5mm4、探頭行程： 95mm（六）TS7 三厘米波導(dǎo)精密衰減器其主要技術(shù)指標(biāo)如下：1、頻率范圍：

8、8.4GHz12.4GHz2、衰減范圍： 050dB3、測(cè)量精度：土 0.2dB （附角度一衰減對(duì)照表）4、電壓駐波系數(shù)：w 1.255、起始衰減：W 1 dB二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試三厘米波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的連接圖如圖六所示。三厘米 信號(hào)源 隔離器90彎波導(dǎo)直波導(dǎo)PX16頻率計(jì)晶體YS檢波器同軸皴導(dǎo)E、H阻抗定向三厘米 信號(hào)源 隔離器90彎波導(dǎo)直波導(dǎo)PX16頻率計(jì)晶體YS檢波器同軸皴導(dǎo)E、H阻抗定向可變轉(zhuǎn)換器調(diào)配器耦合器衰減器圖六實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的連接圖三厘米 測(cè)量線YS3892選頻器1功率計(jì)匹配1可變 短路器1 *1器件負(fù)載（一）安裝注意事項(xiàng)1、每一部件連接時(shí)必須接觸可靠，不能有松動(dòng)情況，信號(hào)源與功率計(jì)

9、的外殼均要保持同電位。2、TS7精密衰減器與TC26A測(cè)量線的波導(dǎo)端口要保持平穩(wěn)，可通過(guò)TS7精密衰減器與TC26A測(cè)量線機(jī)座上的平衡調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)到一致。3、TS7精密衰減器與TC26A測(cè)量線的平穩(wěn)調(diào)好后，其余波導(dǎo)接口均向其保持 一致，用波導(dǎo)支架來(lái)固定高低。4、為了直接觀察PX16頻率計(jì)的讀數(shù)的方便，所以在其前面加了一個(gè)直波導(dǎo)和一個(gè)90彎波導(dǎo)，PX16頻率計(jì)的頻率讀數(shù)是觀察兩根紅條間與豎線重合的標(biāo)尺 讀數(shù)。在測(cè)量頻率時(shí)，要在頻率點(diǎn)附近仔細(xì)尋找吸收點(diǎn)。有時(shí)PX16頻率計(jì)對(duì)于較小的信號(hào)其吸收情況不很明顯，這時(shí)可適當(dāng)加大信號(hào)源的輸出功率。（二）三厘米波導(dǎo)系統(tǒng)的調(diào)試1、將YS1123標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器（下

10、稱信號(hào)源）調(diào)到所需要的輸出頻率，在測(cè)量線的輸出端用功率計(jì)監(jiān)視信號(hào)源的輸出功率，一般約5mW/2、仔細(xì)調(diào)節(jié)E、H阻抗調(diào)配器，使指示功率達(dá)到最大。3、將信號(hào)源的工作方式置于“方波”，重復(fù)頻率置于1000Hz YS3892選頻放 大器的放大選擇置于50dB檔，TC26A量線的輸出端接上短路片（測(cè)量線附件）。 然后來(lái)回移動(dòng)測(cè)量線探頭的位置，觀察選頻放大器的指示情況。一旦選頻放大器 有指示，則再微調(diào)信號(hào)源的重復(fù)頻率或在選頻放大器上進(jìn)行頻率微調(diào)， 使選頻放 大器的指示為最大。4、在完成信號(hào)源的重復(fù)頻率和選頻放大器頻率保持一致的調(diào)節(jié)后，將選頻放 大器接到晶體檢波器的輸出端，調(diào)節(jié)晶體檢波器上三個(gè)調(diào)諧螺釘，使之

11、指示最大。 然后用PX16頻率計(jì)就可測(cè)出信號(hào)源的輸出頻率。5、TC26A三厘米測(cè)量線的測(cè)量端口接上匹配負(fù)載，適當(dāng)減小信號(hào)源的輸出功 率，以保證在平方律檢波的正確測(cè)量。仔細(xì)調(diào)節(jié) E、H阻抗調(diào)配器，使之駐波系 數(shù)最小，一般在1.03左右，這樣整個(gè)三厘米波導(dǎo)系統(tǒng)就調(diào)試好了。三、測(cè)量方法（七）頻率和波長(zhǎng)的測(cè)量1、電磁波的頻率和波長(zhǎng)可由它在媒質(zhì)中的傳播速度聯(lián)系起來(lái)。這關(guān)系是：f v式中：f是頻率，是波長(zhǎng)，而V是電磁波的傳播速度。電磁波在空氣中的傳播速度近似地等于自由空間內(nèi)的速度。通常取V=3 X 1010厘米/秒沿Z軸方向傳播TEio波的各個(gè)分量為其中，相位常數(shù)波導(dǎo)波長(zhǎng) 臨界波長(zhǎng)c 2a所以c為了使波導(dǎo)

12、內(nèi)只傳播0TEf波，波導(dǎo)截面尺寸應(yīng)滿足一般取 a0.7 b 0.30.5目前，我國(guó)通常取 a 22 .86 mm , b 10.16 mm其主模頻率范圍為 8.2012.50GHz截止頻率為6.557GHz。2、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的連接如圖二所示，是用吸收式頻率計(jì)作頻率測(cè)量的實(shí)驗(yàn)。測(cè)量方法:系統(tǒng)中的PX16頻率計(jì)為吸收式頻率計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖三所示。當(dāng)傳輸線中相 當(dāng)一部分功率進(jìn)入頻率計(jì)諧振腔內(nèi)， 而另一部分從耦合兀件處反射回去， 在諧振 時(shí)，腔中場(chǎng)很強(qiáng)，反射回去也強(qiáng)。使之頻率計(jì)的輸出在諧振時(shí)明顯減小，如圖四所示。所示。圖三吸收式頻率計(jì)結(jié)構(gòu)功率計(jì)來(lái)測(cè)的話,892選頻放大器或例如，將信號(hào)源的頻率調(diào)節(jié)到10GHz

13、左右。如果用功率計(jì)來(lái)測(cè)的話,892選頻放大器或信號(hào)源的工作狀態(tài)為“等幅”或“方波”都可以。如果用YS3力到輸出幅度明顯示波器來(lái)測(cè)量的話，信號(hào)源需要放在內(nèi)方波，并且萬(wàn)波的重復(fù)頻率必須是1000Hz 左右。當(dāng)有指示時(shí)，慢慢旋動(dòng)頻率計(jì)在10GHZ附近轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng) 降低，在降低到最低的頻率時(shí)，就是所測(cè)信號(hào)源的頻率。由于頻率計(jì)的測(cè)量精度 是小于0.3%,所以這種測(cè)量的精度是很咼的力到輸出幅度明顯3、用測(cè)量線來(lái)測(cè)量波長(zhǎng)和頻率實(shí)驗(yàn)連接如圖五所示AS1123 隔信號(hào)源同軸/波導(dǎo) 轉(zhuǎn)換器E、H 阻抗 調(diào)配器定向 耦合器圖可變 五減器TC26A測(cè)量線短路器測(cè)試方法a、按圖五接好實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)b、 打開信號(hào)源，調(diào)節(jié)輸出電

14、平及頻率、方波內(nèi)調(diào)制、重復(fù)頻率為1000Hz 左右。c、移動(dòng)測(cè)量線探針，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整放大器的增益避免在最大輸出位置時(shí)使 選頻放大器的表頭指針打表。來(lái)回移動(dòng)測(cè)量線的探針，觀傳輸在終端短路情況下 全反射的駐波分布情況。d、用“平均法”找出兩個(gè)相鄰的最小點(diǎn)位置 D和D2,即：移動(dòng)探針在駐波最小點(diǎn)左右找出兩個(gè)具有相同幅度(由選頻放大器讀出)的位置d1和d2,然后取其平均值、即為所需的最小點(diǎn)位置 D,用相同的方法找出相鄰的最小點(diǎn) D2,如圖六所示e、求出最小點(diǎn)位相鄰兩個(gè)最小點(diǎn)的勺距卩為半個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)相鄰兩個(gè)最小點(diǎn)的勺距卩為半個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)阿一如要精確測(cè)量的話，同軸測(cè)量線量線上通過(guò)標(biāo)阿一如要精確測(cè)量的話，同軸測(cè)

15、量線I I II I I可通過(guò)附件微測(cè)器，波導(dǎo)測(cè)量線可通過(guò)附件千分表讀出cT另一種較精確而又直觀DD的方法就是從可變短路器上讀出。f、用可變短路器找出最小點(diǎn)位置 D和D2首先找出第一個(gè)最小點(diǎn) D時(shí)，將選頻放大器的增益放大，來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)可變短路器，記下最小點(diǎn)時(shí)在可變短路器上的刻度位置，然后改變短路器，找出另一個(gè)相鄰的最小點(diǎn)D2，再記下可變短路器上的刻度位置，兩個(gè)刻度數(shù)據(jù)之差即為1/2入g。通過(guò)測(cè)量出的波導(dǎo)波長(zhǎng)，也就可計(jì)算出頻率和波長(zhǎng)，它們之間有一一對(duì)應(yīng)的 關(guān)系，如圖七所示。圖七波導(dǎo)由頻率換算到波長(zhǎng)（3）這幾組測(cè)試要注意以下幾點(diǎn)a、合適調(diào)節(jié)信號(hào)源的功率輸出，如果輸出調(diào)節(jié)得太大有時(shí)會(huì)處于過(guò)耦狀態(tài)。 輸出

16、的大小會(huì)牽引到頻率的偏移，這是正常的。b、 每次改變信號(hào)源頻率時(shí)，都需要重新調(diào)整 E-H面阻抗調(diào)配器、晶體檢波 器、測(cè)量線等使之處于諧振輸出最大狀態(tài)。c、在測(cè)量最小點(diǎn)D1和D位置時(shí)，選頻放大器的增益要隨時(shí)調(diào)整以防止輸出 太大而打壞表頭。d、波長(zhǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)記錄。在波導(dǎo)系統(tǒng)中測(cè)量的波長(zhǎng)為波導(dǎo)波長(zhǎng)，前面已經(jīng)講到波導(dǎo)波長(zhǎng)3039.7353021 ()3039.7353021 ()2 22.86g 、1 （于）2當(dāng)入0= 30mm時(shí)可見入g要大于入0。波導(dǎo)波長(zhǎng)有好幾種測(cè)量方法，比較直觀的有兩種。 用測(cè)量線來(lái)測(cè)量（接短路板）用平均法測(cè)兩個(gè)相鄰波長(zhǎng)之間的距離。第一點(diǎn) 波長(zhǎng)為98.989mm和100.70mm兩

17、數(shù)相加并除2得99.8mm （刻度） 第二點(diǎn) 波長(zhǎng)為118.90mm和120.40mm 兩數(shù)相加并除2得119.65mm 119.65 - 99.80 = 19.85mm 再 X 2 = 39.70mm 測(cè)出入g = 39.70mm用可變短路器來(lái)測(cè)量改變短路器的位置，也用平均法測(cè)出兩個(gè)相鄰波長(zhǎng)之間的距離。第一點(diǎn)波長(zhǎng)為34.65和33.67，兩數(shù)相加并除2得34.16第二點(diǎn)波長(zhǎng)為14.83和13.80，兩數(shù)相加并除2得14.31所以 34.16 - 14.31 = 19.85 再X 2 = 39.70mm同樣入g = 39.70mm（八）電壓駐波比的測(cè)量1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)對(duì)電壓駐波比的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，讓

18、學(xué)生掌握駐波測(cè)量線的正確使用以及掌 握大、中、小電壓駐波系數(shù)的測(cè)量原理和方法。2、實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量電壓駐波比、阻抗、匹配情況等等，是微波測(cè)量的重要工作。駐波測(cè) 量線就是測(cè)量的基本儀器。測(cè)量線由開槽波導(dǎo)，不調(diào)諧探頭和滑架組成。開槽波導(dǎo)中的場(chǎng)由不調(diào)諧探頭取樣，探頭的移動(dòng)靠滑架上的傳動(dòng)裝置，探頭的輸出送到顯示裝置，就可以探測(cè)微波傳輸系統(tǒng)中電磁場(chǎng)分布情況。測(cè)量線波導(dǎo)是一段精密加工的開槽直波導(dǎo)，此槽位于波導(dǎo)寬邊的正中央， 平行于波導(dǎo)軸線，不切割高頻電流，因此對(duì)波導(dǎo)內(nèi)的電磁場(chǎng)分布影響很小。 此外, 槽端還有階梯匹配段，兩端法蘭具有尺寸精確的定位和連接孔， 而且保證開槽波 導(dǎo)有很低的剩余駐波系數(shù)。三厘米波導(dǎo)測(cè)量

19、線的外形圖見實(shí)驗(yàn)儀器介紹部分所示?；苁怯脕?lái)安裝開槽波導(dǎo)和不調(diào)諧探頭的。把不調(diào)諧探頭放入滑架的探頭插 孔中，擰緊鎖緊螺釘，即可把不調(diào)諧探頭緊固。探針插入波導(dǎo)中的深度，用戶可 根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整。出廠時(shí)，探針插入波導(dǎo)的深度為1.5mm，約為波導(dǎo)窄邊尺寸 的 15%。這里只講述調(diào)電壓駐波比的測(cè)量方法有未調(diào)制的頻率法和調(diào)制的頻率法種這里只講述調(diào)制的頻率法，它的測(cè)量連接如圖八所示隔離器同轉(zhuǎn)換波導(dǎo)E、H 阻抗 調(diào)配器定向可變隔離器同轉(zhuǎn)換波導(dǎo)E、H 阻抗 調(diào)配器定向可變TC26A耦合器圖丿衰減器測(cè)量線YS3892選頻放大器短路器駐波測(cè)量是微波測(cè)量中最基本和重要內(nèi)容之一，通過(guò)駐波的測(cè)量可以測(cè)出阻抗、波長(zhǎng)、相位

20、等其它參量。在測(cè)量時(shí)，通常測(cè)量電壓駐波系數(shù)，即波導(dǎo)中電場(chǎng) 最大值1最先值之比，即 小駐波比（1.05VSV1.5）這時(shí),駐波的最大值和最小值相差不大，且不尖銳，不易測(cè)準(zhǔn)，為了提高準(zhǔn) 確度，可移動(dòng)探針到幾個(gè)波腹點(diǎn)和波節(jié)點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)，然后取平均值再進(jìn)行計(jì)算。若駐波波腹點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)處讀數(shù)分別為Imax，Imin則電壓駐波系數(shù)為中駐波比（1.5S5）當(dāng)S5時(shí)，如果直接測(cè)量大駐波的最大值，就會(huì)引入誤差，駐波的最大值超 出了指示器量程。此時(shí)可用“雙倍最小值法”來(lái)測(cè)量假定晶體工作在平方律檢波， 則只須測(cè)出讀數(shù)為最小點(diǎn)二倍的兩點(diǎn)間距離及波導(dǎo)波長(zhǎng)，便可以由下式計(jì)算出駐 波比，如圖九所示d為二倍最小點(diǎn)幅度處d = X1

21、-X2對(duì)于波導(dǎo)當(dāng)駐波比很大S d = X1-X2對(duì)于波導(dǎo)當(dāng)駐波比很大S 10時(shí)，d很小有d r X2 Xi至負(fù)載端幅振的波駐InIn mmmi V V必須指出：d與入g的測(cè)量精度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響很大，因此必須用高精度 的探針位置指示裝置（如百分表）進(jìn)行讀數(shù)。（九）衰減的測(cè)量在傳輸線的工作中，某一指定器件的介入損失一般也同樣隨著信號(hào)源和負(fù)載 的阻抗而改變，對(duì)于部件的衰減可規(guī)定為在兩個(gè)方向都匹配的傳輸線中的插入時(shí) 的介質(zhì)損失，通常稱為插入損耗。這樣規(guī)定的衰減和介入損失，包含被測(cè)件中有耗材料吸收功率而引起的損耗 和在其兩端失配而反射功率所引起的損耗， 前者為損害性衰減，后者為反射性衰 減。R衰減的定

22、義為A 10lgpdB式中，A是衰減或介入損失（dB） Pi是在線路中未加入指定器件時(shí)負(fù)載所吸 收的功率，P2是在信號(hào)源和負(fù)載之間加入指定器件時(shí)負(fù)載所吸收的功率。衰減的測(cè)量方法很多，在這里介紹兩種，用功率比法測(cè)量衰減和替代法測(cè)量 衰減。1、用功率比法測(cè)量衰減按圖十接好測(cè)量系統(tǒng)PX16TS7或PX16TS7或(A)被測(cè)P(B)GX2C-1頻率計(jì)可變衰減器12功率計(jì)圖十先不接被測(cè)件，用小功率計(jì)測(cè)出（A）點(diǎn)也即被測(cè)件的輸入功率Pi。 接入被測(cè)件，測(cè)出被測(cè)件的輸出功率（B）點(diǎn)的功率R。被測(cè)件的衰減量為2、用替代法測(cè)量衰減P? 測(cè)量所用的信號(hào)源輸出頻率不變，功率輸出幅度不變，按圖十一接好測(cè) 量系統(tǒng)。隔離

23、器同轉(zhuǎn)換波導(dǎo)PX16頻率計(jì)YS3892選頻放大器隔離器同轉(zhuǎn)換波導(dǎo)PX16頻率計(jì)YS3892選頻放大器(A)(B)TS7或可變衰減器圖被測(cè)件TC26A測(cè)量線十匹配負(fù)載先不接被測(cè)件，將TS7精密衰減器調(diào)到衰減較大的位置（A）dB,改變先不接被測(cè)件，將YS3892選頻增益，使之有較大的指示，并確定一指示值記下TS7精密衰減器的讀數(shù)，并查表得到（A）的dB數(shù)。 接上被測(cè)件，將TS7精密衰減器的衰減調(diào)小，調(diào)到原定的YS3892選頻的 指示值，要注意的是，兩次轉(zhuǎn)動(dòng)TS7的衰減調(diào)節(jié)旋鈕方向要一致，要消除機(jī)械回 差所引起的誤差，再一次記下 TS7精密衰減器的讀數(shù)，查表得到（B）的dB數(shù)。于是就求得衰減量為 A

24、 = |（ A） -（ B） |dB（十）功率的測(cè)量GX2C-1功率計(jì)是由 GX2C-1功率指示器和YS11801功率傳感器組成GX2C-1是晶體二極管型的功率計(jì)，所以有較大的動(dòng)態(tài)范圍（50dB），并在整個(gè)動(dòng) 態(tài)范圍內(nèi)完全自動(dòng)調(diào)節(jié)至合適的測(cè)量量程。 在一般情況下w 100mW勺輸入功率是安全的。測(cè)量步驟：在進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)被測(cè)源的頻率來(lái)設(shè)置功率指示器 并在探頭不接入功率前進(jìn)行調(diào)零操作，然后將探頭接在儀器自帶的 1mW/50MH基準(zhǔn)源上進(jìn)行校正操作。然后就可以進(jìn)行實(shí)際測(cè)量了。若要測(cè)量波導(dǎo)輸出端口的功率時(shí)，則需要加一個(gè)波導(dǎo) /同軸轉(zhuǎn)換器。 慢慢地調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出功率，GX2C-1功率計(jì)上將直接

25、顯示出當(dāng)前功率 的讀數(shù)。（十一）阻抗的測(cè)量（二端口網(wǎng)絡(luò)）在各種微波網(wǎng)絡(luò)中，二端口微波網(wǎng)絡(luò)是最基本的。例如：衰減器、移相器、 阻抗網(wǎng)絡(luò)變換器等均屬于二端口微波網(wǎng)絡(luò)。圖十二駐波圖案僅傳播主模式的波導(dǎo)所接的終端結(jié)構(gòu)的電性質(zhì)可由單點(diǎn)測(cè)量求得，如果采用TC26AW量線，應(yīng)測(cè)量電壓駐波比以及電壓最小值到輸入端平面的距離，然后根據(jù)公式利用阻抗圓圖求得阻抗值。1、測(cè)量連接圖據(jù)公式利用阻抗圓圖求得阻抗值。1、測(cè)量連接圖YS1123信號(hào)源GX2C-1功率計(jì)隔離器PX16頻率計(jì)同轉(zhuǎn)換波導(dǎo)E-H阻抗調(diào)配器定向 耦合器e圖2、測(cè)量步驟.、可變 亠三衰減器TC26A測(cè)量線匹配負(fù)載YS3892選頻放大器按圖十三連接好設(shè)備，

26、用PX16頻率計(jì)和GX2C-1功率計(jì)監(jiān)視信號(hào)源輸出的 頻率和功率。 TOC o 1-5 h z 測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰的電壓最小值之間的距離，以測(cè)出傳輸線的半波長(zhǎng)入g/2。 確定輸入?yún)⒖计矫娴奈恢?，把短路片（TC26A測(cè)量線中配置）安置在測(cè)量 線的輸出端上，并記下探針指示標(biāo)尺上定出的輸入?yún)⒖计矫娴奈恢谩?從測(cè)量線的終端移去短路片，并把被測(cè)器接在它的位置上。 測(cè)量電壓駐波比S和測(cè)量線標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)于電壓最小值的位置讀數(shù)D。 計(jì)算輸入?yún)⒖计矫鎀1到電壓最小值的距離d = D 1-Dr0 應(yīng)用電壓駐波比S和d的數(shù)值，根據(jù)公式就可以求出阻抗值，在測(cè)出S及d的情況下，即可利用阻抗圓圖方便地求出得阻抗值，如圖十四所示

27、圖十四（十二）定向耦合器和隔離器指標(biāo)的測(cè)量1定向耦合器的測(cè)量定向耦合器的主線是一段傳輸線，帶著可“取樣”的功率輔線也是一段傳輸 線，它在向前方向上帶著功率“試樣”，在輔線輸出端的對(duì)面末端接有終端，用 以吸收在反向或在不需方向上行進(jìn)的功率， 并防止其被反射至輸出端，其表示法 如圖十五所示。輔線終端_定向耦合器有二個(gè)技術(shù)指標(biāo)機(jī)輔線終端_定向耦合器有二個(gè)技術(shù)指標(biāo)機(jī)Po合度 C、方向性紜和駐波花F耦合度是主線輸入端的輸入功率和輔線輸出端的輸出功率之比,P由于功率流入主線的輸入端,輸入端的輸入功率和輔線輸出端的輸出功率之比,P由于功率流入主線的輸入端,當(dāng)然這是前行方向波的耦合，常用正主線分方向性是定向耦

28、合器對(duì)于主線中兩個(gè)方向上行動(dòng)的波的鑒別力的量度,數(shù)表示耦合度當(dāng)把一定量的功率順序地輸入主線的每一端時(shí)，在輔線輸出端所測(cè)得兩輸出功率之比，稱為定向耦合器的方向性，而在這測(cè)量中，定向耦合器的不用端都接有匹配 負(fù)載，方向性D用E的分貝表示。p.定向耦合器的主線駐波比的測(cè)量在輔線上必須接有 S1.15的匹配負(fù)載。耦合度C的測(cè)量測(cè)量連接圖如圖十六所示隔離源同換波導(dǎo)P隔離源同換波導(dǎo)PGX2C-1功率計(jì)調(diào)整YS1123信號(hào)源的輸出頻率和輸出電平由于定向耦合器的主線損耗很小，可以認(rèn)定Pi由于定向耦合器的主線損耗很小，可以認(rèn)定Pi將輔線上的功率讀數(shù)和主線上的功率讀數(shù)計(jì)算一下，即可算出耦合度C的值耦合度 C 10

29、log#(dB)方向性D的測(cè)量測(cè)量連接圖如圖十七所示先按圖十七（a）的方式連接，調(diào)節(jié)晶體檢波器上的調(diào)節(jié)螺釘使之指示最大,并記好它的指示值。然后將定向耦合器的主線方向反一下， 再接上TS7精密衰減 器，調(diào)節(jié)衰減量，使 YS3892選頻放大器的指示固定在原確定值，這時(shí) TS7的讀 數(shù)查表就得到它的方向性 D的值了。十YS3892選頻放大器TS7精密衰減器Pi晶體 檢波器定向i 十YS3892選頻放大器TS7精密衰減器Pi晶體 檢波器定向i 耦合器圖t匹配負(fù)載十七（b）匹配負(fù)載YS3892選頻放大器2、隔離器的測(cè)量隔離器的作用主要是防止信號(hào)源的后級(jí)系統(tǒng)中由于種種不穩(wěn)定的因素影響 信號(hào)源的輸出所設(shè)置的

30、隔離器主要有兩個(gè)特性指標(biāo)：插入損耗和隔離度測(cè)量連接圖按圖十八所示YS1123信號(hào)源GX2C-1功率計(jì)YS1123信號(hào)源GX2C-1功率計(jì)插入損耗按圖連接 先不接隔離器測(cè)出YS1123信號(hào)源A點(diǎn)的輸出功率。 接上三公分隔離器后，在測(cè)B點(diǎn)的輸出功率PA插入損耗10log （dB）& 反向接入隔離器，測(cè)量其輸出功率 Po （反）隔離度 KP 10 log 邑反2 （dB）（十三）相位常數(shù)的測(cè)量對(duì)于行波來(lái)說(shuō)，傳播常數(shù)表示某一入射波或反射波 （電壓和電流）沿傳輸線 行進(jìn)時(shí)相位的改變和振幅的相對(duì)變化。傳播常數(shù)的定義是丫 =a +j B，其中B為相位常數(shù)。2在矩形波導(dǎo)中g(shù)相位常數(shù)的測(cè)量一般有開縫線段法和可變

31、短路法兩種。我們這里僅介紹可變 短路法的測(cè)量。測(cè)量連接圖如圖十九所示?？勺兌搪菲骺勺兌搪菲鳒y(cè)量步驟: 將TC26A測(cè)量線的探針?lè)旁陂_縫線段中的任意點(diǎn)。 改變短路器活塞的位置，在探針中取出一個(gè)點(diǎn)電壓最小值（從 YS3892 選頻放大器中讀出），并記下短路器活塞的讀數(shù)位置 S。 測(cè)量線的位置不變，再次改變可變衰減器的活塞位置，使探針取出相鄰 的另一個(gè)最小值（也從選頻放大器中讀出），并記下可變短路器的活塞位置 S20由下式計(jì)算相位常數(shù)B。（十四）晶體檢波特性校準(zhǔn)微波的頻率很高，通常用檢波晶體（微波二極管）將微波信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信 號(hào)來(lái)檢測(cè)的。晶體二極管是一種非線性元件，亦即檢波電流I同場(chǎng)強(qiáng)E之間不是

32、線性關(guān)系，在一定范圍內(nèi)，有如下關(guān)系I = KE ao其中：K,a是和晶體二極管工作狀態(tài)有關(guān)的參量。當(dāng)微波場(chǎng)強(qiáng)較大時(shí)呈現(xiàn) 直線律，當(dāng)微波場(chǎng)強(qiáng)較小時(shí)（P1uW呈現(xiàn)平方律。因此，當(dāng)微波功率變化較大 時(shí)a和K就不是常數(shù)了，且與外界條件有關(guān)，所以在精密測(cè)量中必須對(duì)晶體檢波 器進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法： 測(cè)量線輸出端接上短路板。用交叉讀數(shù)法確定相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離（即半個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)）求出入。 從波節(jié)到波腹的入g/4長(zhǎng)度內(nèi)，分為10個(gè)等距間隔，即確定10個(gè)測(cè)試點(diǎn), 找出每個(gè)測(cè)試點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的放大器指示的讀數(shù)。圖二十檢波校正曲線 1圖二十檢波校正曲線 1”臺(tái)A微波段順磁共振實(shí)驗(yàn)介紹電子順磁共振（Electron Paramagnetic Resonance簡(jiǎn)稱EPR是近代物理實(shí)驗(yàn)中很重要的部分。它是指電子自旋磁矩在磁場(chǎng)中受相應(yīng)頻率的電磁波作用I：*- E時(shí)，在它們的磁能級(jí)之間發(fā)生的共振躍遷現(xiàn)象，7這個(gè)現(xiàn)象在輿有未成對(duì)自旋磁矩沁入g?g局3入g 7 因此，電子自旋共振的順磁物質(zhì)因此，電子自旋共振是探測(cè)