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阻抗測量阻抗測量引言諧陣法測量天線輸入阻抗電橋法測量天線輸入阻抗測量線法測量天線輸入阻抗掃頻法測量天線輸入阻抗網(wǎng)路分析儀法測量天線的輸入阻抗互阻抗測量阻抗法測電小天線的效率阻抗測量阻抗測量引言諧陣法測量天線輸入阻抗電橋法測量天線輸入阻抗測量單端口的微波元件天線的電路特性測量可以直接應(yīng)用微波測量的各種方法諧振法低頻中頻電橋法高頻超高頻測量線法微波毫米波阻抗測量方法阻抗測量單端口的微波元件天線的電路特性測量可以直接應(yīng)用微波測諧振法測量天線輸入阻抗比較法待測天線阻ZA抗接入ab點將信號源調(diào)到測試頻率;閉合開關(guān)K2調(diào)節(jié)標準電感L0或標準電容C0,使電路諧振,此時電流指示I2最大記下標準電抗數(shù)值X1及電流值I2斷開K2,閉合K1,此時電路失諧;重新調(diào)節(jié)標準電感L0或標準電容C0,使電路諧振調(diào)整標準電阻R0,是I2任保持先前數(shù)值記下此時的標準電抗值X2及電阻值R2RA=R2XA=⊿X=X2-X1保持信號源輸出恒定諧振法測量天線輸入阻抗比較法待測天線阻ZA抗接入ab點RA=諧振法測量天線輸入阻抗Q表法在Q表的1﹑2端接入標準電感L0調(diào)節(jié)Q表的電容C使回路諧振;記下此時的電容量C1和回路品質(zhì)因素Q1將待測天線阻抗ZA于C相并聯(lián)接入電路在相同頻率下,將回路再次調(diào)到諧振記下此時的電容量C1和回路品質(zhì)因素Q1
諧振法測量天線輸入阻抗Q表法在Q表的1﹑2端接入標準電感L0諧振法測量天線輸入阻抗綜合法將開關(guān)K置于1’位置,使待測天線阻抗ZA接入電路調(diào)節(jié)Q表的電容C,使回路在測試頻率上諧振記下此時的回路品質(zhì)因素Q1將開關(guān)位置轉(zhuǎn)換到2’,從而斷開待測天線阻抗ZA,接入標準阻抗(R0,C0,L0)調(diào)節(jié)標準阻抗,使回路重新諧振,并得到與先前相同的品質(zhì)因素Q1或諧振法測量天線輸入阻抗綜合法將開關(guān)K置于1’位置,使待測天線電橋法測量天線輸入阻抗電橋是用比較法測量物理量的電磁學(xué)基本測量儀器,電橋的種類很多,測量中等阻值(10~106歐姆)的電阻要用惠斯登單臂電橋進行測量;若要測量更大阻值的電阻,一般采用高電阻電橋或兆歐表;而要測量阻值較小的電阻,一般采用雙臂電橋(開爾文電橋)。電橋準確度高、穩(wěn)定性好,所以被廣泛用于電磁測量、自動調(diào)節(jié)和自動控制中?;菟沟菃伪垭姌蚴亲罨镜闹绷鲉伪垭姌颉T跍y量電阻及其它電學(xué)實驗時,經(jīng)常會用到一種叫惠斯通電橋的電路,很多人認為這種電橋是惠斯通發(fā)明的,其實,這是一個誤會,這種電橋是由英國發(fā)明家克里斯蒂在1833年發(fā)明的,但是由于惠斯通第一個用它來測量電阻,所以人們習(xí)慣上就把這種電橋稱作了惠斯通電橋。開爾文電橋又稱“雙臂電橋”。測量10^(-6)~10^2歐姆低電阻的直流電橋。1862年英國的W.湯姆孫在研究利用單比電橋測量小電阻遇到困難時,發(fā)現(xiàn)引起測量產(chǎn)生較大誤差的原因是引線電阻和連接點處的接觸電阻。這些電阻值可能遠大于被測電阻值。因此,他提出了的橋路,被稱為湯姆孫電橋。后因他晉封為開爾文勛爵,故又稱開爾文電橋。引線電阻、接觸電阻及內(nèi)部連線電阻所測電阻值可低到毫歐級或更小。根據(jù)雙比電橋原理又發(fā)展出史密斯電橋,三平衡電橋和四跨線電橋等,使得采用橋路測小電阻的理論與實踐臻于完善。電橋法測量天線輸入阻抗電橋是用比較法測量物理量的電磁學(xué)基本測電橋法測量天線輸入阻抗電橋:由首尾相聯(lián)四個阻抗構(gòu)成,其對角端分別為供橋電源和輸出端的測量電路。電橋的作用:把電阻、電感或電容的變化量轉(zhuǎn)換為電壓或電流量,以供后續(xù)電路測量記錄。UU0R1R2R3R4電橋法測量天線輸入阻抗電橋:由首尾相聯(lián)四個阻電橋的作用:UU電橋法測量天線輸入阻抗ac端:供橋電源端1.直流電橋dcabUU0R1R2R3R4bd端:輸出端—接入輸入電阻較大的儀表或放大器,因此電橋的輸出端可看成開路。電橋法測量天線輸入阻抗ac端:供橋電源端1.直流電橋dc電橋法測量天線輸入阻抗直流電橋的平衡條件根據(jù)電工學(xué)理論,輸出電壓為:電橋平衡:b、d
點電位相等,輸出U0為0。直流電橋平衡條件:或?qū)Ρ垭娮璧某朔e相等,或鄰臂電阻之比相等。平衡條件與電源電壓無關(guān)。dcabUU0R1R2R3R4電橋法測量天線輸入阻抗直流電橋的平衡條件根據(jù)電工學(xué)理論,輸出電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的電路與直流電橋相同,但在電路具體實現(xiàn)上與直流電橋有兩點不同:交流電橋(1)供橋電源是高頻交流電源;(2)交流電橋的橋臂可以是純電阻,也可以是含有電容、電感的交流阻抗。dcabUU0Z1Z2Z3Z4~電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的電路與直流電橋相電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的平衡條件:其中,Z為各橋臂的復(fù)阻抗:純電阻時電流與電壓同相位:
φ=0;電感性阻抗:φ>0;電容性阻抗:φ<0。│Z│或Z0為復(fù)阻抗的模φ為復(fù)阻抗的阻抗角,是各橋臂電流與電壓之間的相位差。dcabUU0Z1Z2Z3Z4~電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的平衡條件:其中,Z為各橋臂電橋法測量天線輸入阻抗將復(fù)阻抗代入,可得:上式成立必須同時滿足以下條件:幅值平衡條件相位平衡條件交流電橋平衡必須滿足幅值平衡條件和相位平衡條件,即相對兩臂阻抗之模的乘積相等,它們的阻抗角之和也必須相等。電橋法測量天線輸入阻抗將復(fù)阻抗代入,可得:上式成立必須同時滿電橋法測量天線輸入阻抗對兩種特例進行分析:(1)交流電橋四個橋臂中有兩相鄰橋臂,若1、2橋臂為純電阻,則:φ1=φ2=0,根據(jù)平衡條件對相位的要求,必須使φ3=φ4,這說明電橋的另外兩個橋臂必須具有同性的阻抗,如容抗或感抗。14321234電橋法測量天線輸入阻抗對兩種特例進行分析:(1)交流電橋四個電橋法測量天線輸入阻抗(2)交流電橋四個橋臂中有兩對邊橋臂,若1、3橋臂為純電阻,則φ1=φ3=0,
根據(jù)平衡條件對相位的要求,其它兩個對邊橋臂必須具有異性的電抗,如一邊為容抗,則另一邊應(yīng)為感抗,這樣才能符合
φ2=-φ4的要求。1432電橋法測量天線輸入阻抗(2)交流電橋四個橋臂中有兩1432電橋法測量天線輸入阻抗電容電橋的平衡條件:根據(jù)平衡條件,有:R1、R4可視為電容介質(zhì)損耗的等效電阻電橋法測量天線輸入阻抗電容電橋的平衡條件:根據(jù)平衡條件,有:電橋法測量天線輸入阻抗令上式的實部和虛部分別相等,則得平衡條件:可知:要使電橋平衡,必須同時調(diào)節(jié)電阻與電容兩個參數(shù)達到電阻平衡和電容平衡。電橋法測量天線輸入阻抗令上式的實部和虛部分別相等,則得平衡條電橋法測量天線輸入阻抗電感電橋的平衡條件:對圖示電感電橋,推導(dǎo)可得:可知:要使電橋平衡,必須同時調(diào)節(jié)電阻與電感兩個參數(shù)達到電阻平衡和電感平衡。電橋法測量天線輸入阻抗電感電橋的平衡條件:對圖示電感電橋,推電橋法測量天線輸入阻抗說明(1)對于純電阻交流電橋,即使各橋臂均為電阻,但由于導(dǎo)線間存在分布電容,相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)一個電容。因此在調(diào)節(jié)電橋平衡時,除了有電阻平衡以外,還應(yīng)有電容平衡。(2)交流電橋的供橋電源要求高,其必須具有良好的電壓波形和頻率穩(wěn)定性。電壓波形影響其輸出靈敏度;頻率穩(wěn)定性影響電橋的平衡。交流阻抗計算中包含有電源頻率的因子,當(dāng)電源頻率不穩(wěn)定,或者電壓波形畸變時,交流阻抗值就會變化,并且給電橋平衡帶來困難。比如對基波而言,電橋達到平衡,而對高次諧波,電橋不一定平衡,可能會有高次諧波電壓輸出。電橋法測量天線輸入阻抗說明(1)對于純電阻交流電橋,即(電橋法測量天線輸入阻抗阻抗電橋?qū)Ъ{電橋低頻電橋電路頻率在30MHz以下電橋法測量天線輸入阻抗阻抗電橋電橋法測量天線輸入阻抗同軸和波導(dǎo)電橋同軸電橋波導(dǎo)電橋的雙T接頭超短波直到超微波波段電橋法測阻抗簡單、迅速,其精確度主要取決于標準阻抗和電橋結(jié)構(gòu),在微波波段,一方面高準確度可變標準阻抗制作十分困難,另方面微波孔徑天線的反射系數(shù)比輸入阻抗更為重要和更有意義。因此,實際上工作中往往把波導(dǎo)電橋作為反射計,用以測量天饋系統(tǒng)的反射系數(shù)模值。電橋法測量天線輸入阻抗同軸和波導(dǎo)電橋同軸電橋波導(dǎo)電橋的雙T測量線法測量天線輸入阻抗同軸測量線測量線法測量天線輸入阻抗同軸測量線傳輸線電壓電流分布不同負載時,沿傳輸線的電壓、電流分布表示某一駐波波節(jié)點到終端的距離測量線測得沿線駐波系數(shù)、波導(dǎo)波長、節(jié)點位置傳輸線電壓電流分布不同負載時,沿傳輸線的電壓、電流分布表示某傳輸線電壓電流分布駐波系數(shù)和節(jié)點位置的測定駐波腹點電壓值駐波節(jié)點電壓值晶體二極管檢波電流測量線探針感應(yīng)的高頻電壓晶體檢波特性和工作狀態(tài)有關(guān)的參量??√連續(xù)波工作的檢波電流不大于10,脈沖工作的輸入電壓不大于幾毫伏時,可以近似認為晶體二極管具有平方律檢波特性
傳輸線電壓電流分布駐波系數(shù)和節(jié)點位置的測定駐波腹點電壓值駐波測量線法測量天線輸入阻抗測量線法測量天線輸入阻抗用阻抗圓圖計算天線輸入阻抗用阻抗圓圖計算天線輸入阻抗測量誤差測量線法測阻抗的準確度很大程度上取決于駐波系數(shù)的測量精度。引起駐波測量誤差的種種原因分析,不難從一般“微波測量”書中找到。大致原因有:①指示電表讀數(shù)不準;②探針導(dǎo)納影響;③測量線機械平穩(wěn)度差;④聯(lián)接轉(zhuǎn)換裝置的反射等等。測量誤差測量線法測阻抗的準確度很大程度上取決于駐波系數(shù)的測量掃頻法測量天線輸入阻抗不同頻率時,終端短路傳輸線上的駐波電壓分布傳輸線輸入端的駐波電壓必為零傳輸線輸入端駐波電壓為最大值傳輸線輸入端的駐波電壓必為零當(dāng)頻率改變時,傳輸線輸入端電壓呈周期變化?輸入的頻率要變化多少時,才能使輸入端的駐波電壓變換一個周期電波在傳輸線中傳播的速度傳輸線愈長,則在其輸入端電壓變化一個周期所需的頻率變化量就愈小掃頻法測量天線輸入阻抗不同頻率時,終端短路傳輸線上的駐波電壓掃頻法測量天線輸入阻抗測試原理圖等效電路圖終端短路時檢波電壓:終端接上待測阻抗掃頻法測量天線輸入阻抗測試原理圖等效電路圖終端短路時檢波電壓掃頻法測量天線輸入阻抗駐波系數(shù)傳輸線特性阻抗內(nèi)阻掃頻法測量天線輸入阻抗駐波系數(shù)傳輸線特性阻抗內(nèi)阻掃頻法測量天線輸入阻抗將傳輸線l輸出端輸出端a短路到地,記下波紋幅值U1將待測阻抗ZA接入傳輸線輸出端,記下波紋幅值U2求得待測阻抗接入后傳輸線上的駐波系數(shù)駐波系數(shù)測量掃頻法測量天線輸入阻抗將傳輸線l輸出端輸出端a短路到地,記下掃頻法測量天線輸入阻抗三頻法測lmin傳輸線終端短路時兩相鄰節(jié)點的頻率傳輸線終端接待測阻抗時節(jié)點的頻率掃頻法測量天線輸入阻抗三頻法測lmin傳輸線終端短路時兩相鄰寬帶天線的駐波測量用掃頻儀測量阻抗的條件是待測阻抗必須具有固定的電阻及電抗值。當(dāng)待測阻抗值改變時,掃頻儀熒光屏上的波形知識大小及相位改變但每個周期的頻率間隔是不變的。但一般天線的輸入阻抗是隨使用頻率而變的,因此,當(dāng)天線接入傳輸線時,不能在掃頻儀上顯示出均勻周期的波形滿足給定駐波系數(shù)要求條件的兩個頻率點掃頻儀測天線駐波時,熒光屏上顯示的典型波形寬帶天線的駐波測量用掃頻儀測量阻抗的條件是待測阻抗必須具有固網(wǎng)絡(luò)分析儀法測天線的輸入阻抗RAB輸入源LO源RFN*LO+/-IF反射傳輸輸入?yún)⒖夹盘栞斎胄盘栞敵鲂盘朆R:被測件正向傳輸特性AR:被測件輸入端反射特性網(wǎng)絡(luò)分析儀法測天線的輸入阻抗RAB輸入源LO源RFN*LO駐波比測量矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀12無回波室被測天線校準端面被測天線(含支架)在8個相隔45°的水平方向上移動半個波長,向上、向下各移動半個波長時,若測量電壓駐波比的變化小于10%,則認為測試場是符合要求的。(a)將被測天線安裝符合測量環(huán)境要求的空間;(b)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀開機,預(yù)熱15~30分鐘;(c)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀端口1進行校準,校準時按照儀器提示分別用短路器、開路器和匹配器進行校準;(d)將網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口與被測天線相接,選擇駐波比測試功能(S11-Format-SWR),在顯示屏上利用標志(Maker)讀出被測天線各頻率的駐波比(天線的駐波比應(yīng)為其中的最大值)并紀錄,也可輸出圖形或數(shù)據(jù)文件。駐波比測量矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀12無回波室被測天線校準端面被測天線阻抗測量矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀12無回波室被測天線校準端面(a)將被測天線安裝符合測量環(huán)境要求的空間;(b)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀開機,預(yù)熱15~30分鐘;(c)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀端口1進行校準,校準時按照儀器提示分別用短路器、開路器和匹配器進行校準;(d)將網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口與被測天線相接,選擇阻抗測試功能(S11-Format-SmithChart),在顯示屏上利用標志(Maker)讀出被測天線的輸入阻抗值并紀錄。
Zs=R+
jX阻抗測量矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀12無回波室被測天線校準端面(a)將阻抗測量阻抗測量引言諧陣法測量天線輸入阻抗電橋法測量天線輸入阻抗測量線法測量天線輸入阻抗掃頻法測量天線輸入阻抗網(wǎng)路分析儀法測量天線的輸入阻抗互阻抗測量阻抗法測電小天線的效率阻抗測量阻抗測量引言諧陣法測量天線輸入阻抗電橋法測量天線輸入阻抗測量單端口的微波元件天線的電路特性測量可以直接應(yīng)用微波測量的各種方法諧振法低頻中頻電橋法高頻超高頻測量線法微波毫米波阻抗測量方法阻抗測量單端口的微波元件天線的電路特性測量可以直接應(yīng)用微波測諧振法測量天線輸入阻抗比較法待測天線阻ZA抗接入ab點將信號源調(diào)到測試頻率;閉合開關(guān)K2調(diào)節(jié)標準電感L0或標準電容C0,使電路諧振,此時電流指示I2最大記下標準電抗數(shù)值X1及電流值I2斷開K2,閉合K1,此時電路失諧;重新調(diào)節(jié)標準電感L0或標準電容C0,使電路諧振調(diào)整標準電阻R0,是I2任保持先前數(shù)值記下此時的標準電抗值X2及電阻值R2RA=R2XA=⊿X=X2-X1保持信號源輸出恒定諧振法測量天線輸入阻抗比較法待測天線阻ZA抗接入ab點RA=諧振法測量天線輸入阻抗Q表法在Q表的1﹑2端接入標準電感L0調(diào)節(jié)Q表的電容C使回路諧振;記下此時的電容量C1和回路品質(zhì)因素Q1將待測天線阻抗ZA于C相并聯(lián)接入電路在相同頻率下,將回路再次調(diào)到諧振記下此時的電容量C1和回路品質(zhì)因素Q1
諧振法測量天線輸入阻抗Q表法在Q表的1﹑2端接入標準電感L0諧振法測量天線輸入阻抗綜合法將開關(guān)K置于1’位置,使待測天線阻抗ZA接入電路調(diào)節(jié)Q表的電容C,使回路在測試頻率上諧振記下此時的回路品質(zhì)因素Q1將開關(guān)位置轉(zhuǎn)換到2’,從而斷開待測天線阻抗ZA,接入標準阻抗(R0,C0,L0)調(diào)節(jié)標準阻抗,使回路重新諧振,并得到與先前相同的品質(zhì)因素Q1或諧振法測量天線輸入阻抗綜合法將開關(guān)K置于1’位置,使待測天線電橋法測量天線輸入阻抗電橋是用比較法測量物理量的電磁學(xué)基本測量儀器,電橋的種類很多,測量中等阻值(10~106歐姆)的電阻要用惠斯登單臂電橋進行測量;若要測量更大阻值的電阻,一般采用高電阻電橋或兆歐表;而要測量阻值較小的電阻,一般采用雙臂電橋(開爾文電橋)。電橋準確度高、穩(wěn)定性好,所以被廣泛用于電磁測量、自動調(diào)節(jié)和自動控制中。惠斯登單臂電橋是最基本的直流單臂電橋。在測量電阻及其它電學(xué)實驗時,經(jīng)常會用到一種叫惠斯通電橋的電路,很多人認為這種電橋是惠斯通發(fā)明的,其實,這是一個誤會,這種電橋是由英國發(fā)明家克里斯蒂在1833年發(fā)明的,但是由于惠斯通第一個用它來測量電阻,所以人們習(xí)慣上就把這種電橋稱作了惠斯通電橋。開爾文電橋又稱“雙臂電橋”。測量10^(-6)~10^2歐姆低電阻的直流電橋。1862年英國的W.湯姆孫在研究利用單比電橋測量小電阻遇到困難時,發(fā)現(xiàn)引起測量產(chǎn)生較大誤差的原因是引線電阻和連接點處的接觸電阻。這些電阻值可能遠大于被測電阻值。因此,他提出了的橋路,被稱為湯姆孫電橋。后因他晉封為開爾文勛爵,故又稱開爾文電橋。引線電阻、接觸電阻及內(nèi)部連線電阻所測電阻值可低到毫歐級或更小。根據(jù)雙比電橋原理又發(fā)展出史密斯電橋,三平衡電橋和四跨線電橋等,使得采用橋路測小電阻的理論與實踐臻于完善。電橋法測量天線輸入阻抗電橋是用比較法測量物理量的電磁學(xué)基本測電橋法測量天線輸入阻抗電橋:由首尾相聯(lián)四個阻抗構(gòu)成,其對角端分別為供橋電源和輸出端的測量電路。電橋的作用:把電阻、電感或電容的變化量轉(zhuǎn)換為電壓或電流量,以供后續(xù)電路測量記錄。UU0R1R2R3R4電橋法測量天線輸入阻抗電橋:由首尾相聯(lián)四個阻電橋的作用:UU電橋法測量天線輸入阻抗ac端:供橋電源端1.直流電橋dcabUU0R1R2R3R4bd端:輸出端—接入輸入電阻較大的儀表或放大器,因此電橋的輸出端可看成開路。電橋法測量天線輸入阻抗ac端:供橋電源端1.直流電橋dc電橋法測量天線輸入阻抗直流電橋的平衡條件根據(jù)電工學(xué)理論,輸出電壓為:電橋平衡:b、d
點電位相等,輸出U0為0。直流電橋平衡條件:或?qū)Ρ垭娮璧某朔e相等,或鄰臂電阻之比相等。平衡條件與電源電壓無關(guān)。dcabUU0R1R2R3R4電橋法測量天線輸入阻抗直流電橋的平衡條件根據(jù)電工學(xué)理論,輸出電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的電路與直流電橋相同,但在電路具體實現(xiàn)上與直流電橋有兩點不同:交流電橋(1)供橋電源是高頻交流電源;(2)交流電橋的橋臂可以是純電阻,也可以是含有電容、電感的交流阻抗。dcabUU0Z1Z2Z3Z4~電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的電路與直流電橋相電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的平衡條件:其中,Z為各橋臂的復(fù)阻抗:純電阻時電流與電壓同相位:
φ=0;電感性阻抗:φ>0;電容性阻抗:φ<0。│Z│或Z0為復(fù)阻抗的模φ為復(fù)阻抗的阻抗角,是各橋臂電流與電壓之間的相位差。dcabUU0Z1Z2Z3Z4~電橋法測量天線輸入阻抗交流電橋的平衡條件:其中,Z為各橋臂電橋法測量天線輸入阻抗將復(fù)阻抗代入,可得:上式成立必須同時滿足以下條件:幅值平衡條件相位平衡條件交流電橋平衡必須滿足幅值平衡條件和相位平衡條件,即相對兩臂阻抗之模的乘積相等,它們的阻抗角之和也必須相等。電橋法測量天線輸入阻抗將復(fù)阻抗代入,可得:上式成立必須同時滿電橋法測量天線輸入阻抗對兩種特例進行分析:(1)交流電橋四個橋臂中有兩相鄰橋臂,若1、2橋臂為純電阻,則:φ1=φ2=0,根據(jù)平衡條件對相位的要求,必須使φ3=φ4,這說明電橋的另外兩個橋臂必須具有同性的阻抗,如容抗或感抗。14321234電橋法測量天線輸入阻抗對兩種特例進行分析:(1)交流電橋四個電橋法測量天線輸入阻抗(2)交流電橋四個橋臂中有兩對邊橋臂,若1、3橋臂為純電阻,則φ1=φ3=0,
根據(jù)平衡條件對相位的要求,其它兩個對邊橋臂必須具有異性的電抗,如一邊為容抗,則另一邊應(yīng)為感抗,這樣才能符合
φ2=-φ4的要求。1432電橋法測量天線輸入阻抗(2)交流電橋四個橋臂中有兩1432電橋法測量天線輸入阻抗電容電橋的平衡條件:根據(jù)平衡條件,有:R1、R4可視為電容介質(zhì)損耗的等效電阻電橋法測量天線輸入阻抗電容電橋的平衡條件:根據(jù)平衡條件,有:電橋法測量天線輸入阻抗令上式的實部和虛部分別相等,則得平衡條件:可知:要使電橋平衡,必須同時調(diào)節(jié)電阻與電容兩個參數(shù)達到電阻平衡和電容平衡。電橋法測量天線輸入阻抗令上式的實部和虛部分別相等,則得平衡條電橋法測量天線輸入阻抗電感電橋的平衡條件:對圖示電感電橋,推導(dǎo)可得:可知:要使電橋平衡,必須同時調(diào)節(jié)電阻與電感兩個參數(shù)達到電阻平衡和電感平衡。電橋法測量天線輸入阻抗電感電橋的平衡條件:對圖示電感電橋,推電橋法測量天線輸入阻抗說明(1)對于純電阻交流電橋,即使各橋臂均為電阻,但由于導(dǎo)線間存在分布電容,相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)一個電容。因此在調(diào)節(jié)電橋平衡時,除了有電阻平衡以外,還應(yīng)有電容平衡。(2)交流電橋的供橋電源要求高,其必須具有良好的電壓波形和頻率穩(wěn)定性。電壓波形影響其輸出靈敏度;頻率穩(wěn)定性影響電橋的平衡。交流阻抗計算中包含有電源頻率的因子,當(dāng)電源頻率不穩(wěn)定,或者電壓波形畸變時,交流阻抗值就會變化,并且給電橋平衡帶來困難。比如對基波而言,電橋達到平衡,而對高次諧波,電橋不一定平衡,可能會有高次諧波電壓輸出。電橋法測量天線輸入阻抗說明(1)對于純電阻交流電橋,即(電橋法測量天線輸入阻抗阻抗電橋?qū)Ъ{電橋低頻電橋電路頻率在30MHz以下電橋法測量天線輸入阻抗阻抗電橋電橋法測量天線輸入阻抗同軸和波導(dǎo)電橋同軸電橋波導(dǎo)電橋的雙T接頭超短波直到超微波波段電橋法測阻抗簡單、迅速,其精確度主要取決于標準阻抗和電橋結(jié)構(gòu),在微波波段,一方面高準確度可變標準阻抗制作十分困難,另方面微波孔徑天線的反射系數(shù)比輸入阻抗更為重要和更有意義。因此,實際上工作中往往把波導(dǎo)電橋作為反射計,用以測量天饋系統(tǒng)的反射系數(shù)模值。電橋法測量天線輸入阻抗同軸和波導(dǎo)電橋同軸電橋波導(dǎo)電橋的雙T測量線法測量天線輸入阻抗同軸測量線測量線法測量天線輸入阻抗同軸測量線傳輸線電壓電流分布不同負載時,沿傳輸線的電壓、電流分布表示某一駐波波節(jié)點到終端的距離測量線測得沿線駐波系數(shù)、波導(dǎo)波長、節(jié)點位置傳輸線電壓電流分布不同負載時,沿傳輸線的電壓、電流分布表示某傳輸線電壓電流分布駐波系數(shù)和節(jié)點位置的測定駐波腹點電壓值駐波節(jié)點電壓值晶體二極管檢波電流測量線探針感應(yīng)的高頻電壓晶體檢波特性和工作狀態(tài)有關(guān)的參量??√連續(xù)波工作的檢波電流不大于10,脈沖工作的輸入電壓不大于幾毫伏時,可以近似認為晶體二極管具有平方律檢波特性
傳輸線電壓電流分布駐波系數(shù)和節(jié)點位置的測定駐波腹點電壓值駐波測量線法測量天線輸入阻抗測量線法測量天線輸入阻抗用阻抗圓圖計算天線輸入阻抗用阻抗圓圖計算天線輸入阻抗測量誤差測量線法測阻抗的準確度很大程度上取決于駐波系數(shù)的測量精度。引起駐波測量誤差的種種原因分析,不難從一般“微波測量”書中找到。大致原因有:①指示電表讀數(shù)不準;②探針導(dǎo)納影響;③測量線機械平穩(wěn)度差;④聯(lián)接轉(zhuǎn)換裝置的反射等等。測量誤差測量線法測阻抗的準確度很大程度上取決于駐波系數(shù)的測量掃頻法測量天線輸入阻抗不同頻率時,終端短路傳輸線上的駐波電壓分布傳輸線輸入端的駐波電壓必為零傳輸線輸入端駐波電壓為最大值傳輸線輸入端的駐波電壓必為零當(dāng)頻率改變時,傳輸線輸入端電壓呈周期變化?輸入的頻率要變化多少時,才能使輸入端的駐波電壓變換一個周期電波在傳輸線中傳播的速度傳輸線愈長,則在其輸入端電壓變化一個周期所需的頻率變化量就愈小掃頻法測量天線輸入阻抗不同頻率時,終端短路傳輸線上的駐波電壓掃頻法測量天線輸入阻抗測試原理圖等效電路圖終端短路時檢波電壓:終端接上待測阻抗掃頻法測量天
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