反射系數(shù)(電壓駐波比)的測量

實驗二反射系數(shù)（電壓駐波比）的測量駐波系數(shù)測量是微波測量中最基本的測量，通過駐波測量，不僅可以了解傳輸線上的場分布，而且可以測量阻抗、波長、相位移、衰減、Q值等其它參量，傳輸線上存在駐波時，能量不能有效地傳到負載，這就增加了損耗；大功率傳輸時，由于駐波的存在，駐波電場的最大點處可能產(chǎn)生擊穿打火，因而駐波的測量以及調(diào)配是十分重要的。根據(jù)駐波系數(shù)定義，可知ρ的取值范圍為1≤ρ＜∞，通常按ρ的大小可分三類：ρ＜3為小駐波比；3≤ρ≤10為中駐波比；ρ＞10為大駐波比。駐波系數(shù)的測量方法很多，用測量線進行測量的主要方法及應用條件如下：表Ⅰ用測量線測駐波系數(shù)的方法及應用條件測試方法應用條件直接法中小駐波比ρ≤10等指示度法大駐波比ρ＞10功率衰減法適用任意駐波比節(jié)點偏移法適用源駐波比移動終端法適用測量線剩余駐波比（1）直接法：測試方框如圖1。將測量線探頭沿線移動，測出相應各點的駐波場強分布，找到駐波電場的最大點與最小點，直接代入公式就可以得到駐波比，如測量線上的晶體檢波律為n，則：為輸出電表指示。通常實驗室條件下檢波功率電平較小，可認為基本特性為平方律，即n＝2。為提高測量精度，必須盡量使電表指針偏在滿刻度以上。當駐波系數(shù)在1.05＜ρ＜1.5時，由于駐波場的最大與最小值相差不大，且變化不尖銳，不易測準。為提高測量準確度，可移動探針到幾個波腹與波節(jié)點，記錄數(shù)據(jù)，然后取其平均值。直接法的測試范圍受限于晶體的噪聲電平及平方律檢波范圍。（2）等指示度法（二倍最小法）：當被測器件的駐波系數(shù)大于10時，由于駐波最大與最小處的電壓相差很大，若在駐波最小點處使晶體輸出的指示電表上得到明顯的偏轉(zhuǎn)，那么在駐波最大點時由于電壓較大，往往使晶體的檢波特性偏離平方律，這樣用直接法測量就會引入較大的誤差。等指示度法是通過測量駐波圖形在最小點附近場強的分布規(guī)律，從而計算出駐波系數(shù)，如圖三所示。若最小點處的電表指示為，在最小電兩邊取等指示點，兩等指示度點之間的距離為W，有，設晶體檢波律為n，由駐波場的分布公式可以推出：D1DD1D2圖三最小點附近場分布通常取（二倍最小法），且設：…………（2）當ρ＞10時，上式可簡化為只要測出波導波長及相應于兩倍最小點讀數(shù)的兩點D1、D2之間的距離W，代入（2）式，即可求出駐波比ρ?？梢钥吹剑瑢挾萕和波導波長的測量精度對測量結(jié)果的影響很大，測量線探針移動時應盡可能朝一個方向，不要來回晃動，以免測量線齒輪間隙的“回差”影響精度，在測量駐波最小點位置時，為減小誤差，須采用“交叉讀數(shù)法”。對很大駐波系數(shù)，由于測量儀器的限制，有時不易測出，可以采用加深探針穿伸度的方法提高測量最小點的靈敏度。（1）小駐波比：測量線輸出端接上BD20-7匹配負載（2）中駐波比：測量線輸出端接上①N8探頭（功率計附件，關(guān)閉功率計）②容性膜片＋匹配負載③感性膜片＋匹配負載（3）大駐波比：測量線輸出端接短路板，移動位置頂上千分表，用交叉讀數(shù)法求出W。公式：，已知、、，即可算出大駐波比。附：電壓駐波比，腹點上電壓的幅值；節(jié)點上電壓的幅值；負載端電壓反射系數(shù)反射損耗電壓駐波比電壓反射系數(shù)Pmin/Pmax63.009520.501190.25119101.924950.316230.10000141.498520.199530.03981201.222220.100000