一、 实验目的:
1通过实验使得学生熟悉、了解实验所用设备及附件的性能、用途等。
2 掌握用频率计测量频率的方法。
二、 实验所用设备及方框图(设备详细介绍见附录2)
本实验所用设备及附件为YM1123信号发生器;YM3892选频放大器;波导/同轴转换器;PX16频率计;晶体检波器,其连接方框图如下:
图 1
三、频率测量的实验步骤:
1 按方框图连接好实验系统。
2 检查实验系统准确无误后,打开选频放大器,将增益开关置于40~60分贝档。
3 打开信号发生器,圆盘刻度置于100档,重复频率量程置于100处,设备右上角、置于档,这时即有了输出,输出功率的大小用衰减旋纽调节。
4 观察选频放大器,若指示太小,调节晶体检波器和选频放大器增益调节,原则上使选频放大器指针指示在满刻度的4/5上,调节频率计,到频率计的吸收峰值,观察这时频率计的刻度值,此值即为所测的频率值。
5 关闭设备,整理好附件。
6 数据整理,写出实验报告。
实验二 波导波长的测量
一、 实验目的
1 掌握使用“中值法”测量最小值的方法。
2 掌握波导波长的测量方法。
3 熟练掌握微波成套设备的使用。
二、 实验原理
波导波长是用驻波测量线进行测量的,驻波测量线可测出波导中心电场纵轴的分布情况,在矩形波导中: (1)
其中为截止波长,为自由空间波长。
对截止波长:m=1,n=0;
我们知道相邻两个电场的最小点(或最大点)间的距离为半个波长。如图所示:
图 2
测量波导波长时,利用测量线决定相邻两个电场的最小点(或最大点),就可以计算出波导波长。
测量波导波长时,由于电场的最小值的变化比最大值尖锐,因此往往采用测量两个电场最小值的位置来计算,即:
(2)
为了测量电场最小值的位置,常常采用中值读数法,具体方法为在最小值附近出极小值,例如到和来确定的位置,到和来确定的位置,公式为
(3)
(4)
三、 实验原理框图
图 3
四、 实验步骤:
1 按方框图连接设备极其附件。
2 经检查连接无误后,打开信号发生器和选频放大器。
3 测量线终端接短路板。
4 将信号发生器、键置于档。
5 缓慢移动测量线,观察选频放大器,若指针满偏即顺时针调节信号发生器饿衰减旋纽和增益开关,若信号太小,则反之旋转。
6 移动测量线,出最小值,在最小值附近确定极小值,代入公式,最后确定出。
7 关闭设备,整理附件。
8 根据实验结果,写出实验报告。
实验三 电压驻波系数测量
一、实验目的
1 掌握大、中、小电压驻波系数的测量。
2 熟悉各种测量附件在测量中所起的作用。
二、所用成套设备及方框图
图 4
三、实验原理
驻波系数测量是微波测量中最基本的测量,通过驻波测量,不仅可以了解传输线上的场分布,而且可以测量阻抗、波长、相位线、衰减、Q值等其他参量,传输线上存在驻波时,能量不能有效地传到负载,这就增加了损耗;大功率传输时,由于驻波的存在,驻波电场的最大点初就可能击穿打火,因而驻波的测量以及调配是十分重要的。
根据驻波系数的定义,可知的取值范围为,通常按的大小可以分为3类, <3为小驻波比,为中驻波比,为大驻波比。
驻波系数的测量方法很多,有测量线法、反射计法、电桥法和谐振法等,用测量线进行驻波系数测量的主要方法有直接法、等指示度法、功率衰减法等等。
(1)直接法:测量方框图4所示。将测量线探头沿线移动,测出相应各点的驻波场强分布,到驻波电场的最大点与最小点,直接法代入如下公式就可以得到驻波比,如测量线上的晶体检波律为n,则a为输出电压表指示。
(5)