07年微波技术第七章微波测量.pptVIP

第七章 微波测量 §7.2 驻波测量 一、驻波测量的目的和原理 反映微波元件与所接传输线的匹配程度。 ρ＝Vmax/Vmin=Emax/Emin §7.2 驻波测量 一、驻波测量的目的和原理 反映微波元件与所接传输线的匹配程度。 ρ＝Vmax/Vmin=Emax/Emin 2. 最小点位置的测定 只要测出相邻两最小点的距离，即可求出波导波长, Δlmin=λg/2。为了减小测量误差，采用交叉读数法。 3. 驻波系数的测量a. 直接测量法 测量方法：测得最大电压Vmax和最小电Vmin，则平方率检波时， 直接法仅适合于1.02 ρ 3b. 等指示度法测大驻波系数测量 ρ3以后，Imax和Imin相差太大，直接法出现困难。常采用特殊方法——二倍最小功率法。* 基本思想：只在电场强度的最小点附近测量驻波电场的分布规律，而避免测最大点。* 基本原理 c. 节点偏移法 小驻波系数时（ ρ 1.02 ），电场分布接近于行波状态，最大点和最小点相差甚微。 l1 ：取下待测元件，固定短路活塞的位置，移动探针测得波长l1 。l2：固定探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。 d. 反射计法 谐振式频率计读数方式有两种：a.采用校正曲线进行读数；b.直读式。 利用谐振式频率计测量频率时，按接入测量系统的方式分为两种接法。(一)、通过式 特点: (1). 腔体须有两个耦合器件，通过输入、输出耦合元件连接在传输线上。测量时,频率为f的信号从输入端进入频率计谐振腔体，调节频率计的短路活塞使谐振腔谐振。这时腔体的谐振频率f＝f0 ，腔体中的场最强，故可以从输出耦合器端得到最大输出，相应的检波电流I0 也最大。 一、信号电平的概念(功率电平） 通常采用对数式单位（dB）来描述信号的相对大小—信号电平 定义信号电平： 1mW作为参考电平的分贝值称为“分贝毫瓦”，用dBm表示； 1W作为参考电平的，称为“分贝瓦”，用dBW表示 三、传输波法 微波 信号源 待测元件 指示器 D1 D2 待测元件 D l1 l2 在D处入射波和反射波分别为 D为波节点时: （D1为元件插入前的波节点位置） （D2为元件插入后的波节点位置） 三、电桥比较法 待测 元件 信号源 H 3 2 3 2 E H E 魔T1 魔T2 标准可变 相移器 如果在某一微波传输系统中，在1、2两点的功率分别为P1、P2，则由1点到2点信号电平的变化为： L210 P2 P1 电平升高，信号被放大 L210 P2 P1 电平降低，信号被衰减 二、微波功率测量的基本方法 微波测量的基本方法是首先将微波能量转化为某种易于测量的其它形式的能量，如热能、机械能、光能、电能等。 任何一种微波功率计都是由感应和吸收微波能量的转换部件（通常称为功率探头）和指示部分构成。 按照不同的感应和吸收形式，微波功率计分为3大类： A）热能转换式微波功率计（应用热效应），包括： 量热式功率计 热敏电阻式功率计 热电式功率计 按照微波功率的大小，分为三种： A） 大功率计 10W B） 中功率计 （100mW～10W） C） 小功率计 （小于100mW） B） 机械式功率计（力学效应） C） 电子式功率计（电效应,如霍耳效应） ? 脉冲功率和平均功率 其中： 、 分别为脉冲功率和平均功率 0 三 、大功率测量 1 . 直接法 P 入水口 出水口 热转化式微波功率计 流速，d水的密度，Cw水的比热， 为温差。 2 .比较法 R1 R2 R4 R3 + - 为了避免直接测量流速及温差，采用比较法，主要是加入了桥路 水负载 加热器 调压变压器 R1 R3 R2 R4 220V/50Hz 中小功率的测量 1. 热电式功率计（热电偶式功率计） 热电偶：由两种互相接触的不同金属组成，具有如下特点： A、热电效应（塞贝克效应） A与B、C端出现温差，BC间出现与温差成正比的直流电动势。 A B C e ?B 、珀尔贴效应 电流流过热电偶时， 接触点A与B、C间出现温差—珀尔贴效应。 A B C e 原理：微波功率入射到热电偶 电流 温差 温差电势。 2 、微波功率探头 直流引线 b3 a2 b2 a1 b1 直流引线 e 用铋、锑金属做热电偶 3 、热敏电阻式功率计 s uA mA R R r R R1 U §7.5 衰减测