场与波实验报告.docxVIP

实验1.微波频率与波长测量实验[实验项目]微波频率与波长测量实验[实验目的]掌握微波频率与波长的测量方法掌握微波实验仪器的应用[实验仪器设备]信号源、隔离器、同轴/波导转换器、EH阻抗调配器、定向耦合器、可变衰减器、TC26A测量线、可变短路器。[实验原理] 本实验采用两种方法测量波长。一是采用测量线法测量波长。波长是指在波导管中传播的合成波的两个相邻波峰或波谷之间的距离。它在数值上等于相邻两个驻波极值点（波腹或波节）距离的两倍。由于场强在极大值点附近变化缓慢，峰顶位置不易确定，而且探针位于波节点处对场分布的影响最小，所以实际采用测定驻波极小点的位置来求出波导波长。为提高测量精度，通常采用交叉读数法确定波节点的位置，即在波节点附近找出指示器上输出幅度相等的两点的坐标d1和d2，取这两点坐标的平均值D1作为波节点的坐标。如下图所示，公式为：D1=（d1+d2）/2；D2=(d3+d4)/2；λ/2=D1-D2；二是利用可变短路器的测量方法。首先找出第一个最小点D1时，将选频放大器的增益放大，来回转动可变短路器，记下最小点时在可变短路器上的刻度位置，然后改变短路器，找出另一个相邻的最小点D2，再记下可变短路器上的刻度位置，两个刻度数据之差即为1/2λg。[实验内容]按下图接好实验系统2、打开信号源，调节输出电平及频率、方波内调制、重复频率为1000Hz左右。3、移动测量线探针，同时适当调整放大器的增益避免在最大输出位置时使选频放大器的表头指针打表。来回移动测量线的探针，观传输在终端短路情况下全反射的驻波分布情况。4、用“平均法”找出两个相邻的最小点位置D1和D2，即：移动探针在驻波最小点左右找出两个具有相同幅度（由选频放大器读出）的位置d1和d2，然后取其平均值、即为所需的最小点位置D1，用相同的方法找出相邻的最小点D2。一般情况下，d1与d2位置在测量线上通过标尺读出。5.求出最小点位置D1和D2，公式为：D1=（d1+d2）/2；D2=(d3+d4)/2；相邻两个最小点的距离即为半个波导波长：λ/2=D1-D2；6.用可变短路器找出最小点位置D1和D2，首先找出第一个最小点 D1 时，将选频放大器的增益放大，来回转动可变短路器，记下最小点时在可变短路器上的刻度位置，然后改变短路器，找出另一个相邻的最小点 D2，再记下可变短路器上的刻度位置，两个刻度数据之差即为 λg/2。[实验数据记录及处理]1、平均法测量波长位置/mmd1d2d3d4124.6122.1104.5102.1D1(124.6+122.1)/2=123.35D2(104.5+102.1)/2=103.3λ(123.35-103.3)*2=40.1mm2、利用可变短路器测量波长位置/mmA1A24.84624.510λ(24.510-4.846)*2=39.328[结果讨论]观察测量线的两种方法求得的波长实验结果虽然不一致，但相差不大，都在误差允许范围内。其中误差产生原因，主要是读数不准确，移动测量线时表头指针晃动，重复实验时发现两次读数也不尽相同，这可能与仪器仪表构造有关，既有系统误差也有偶然误差。通过实验可以得出波长应在39.328mm或40.1mm附近，与实验讲义中波长结果39.70mm相符。[心得体会]因为这是第一个实验，所以用时较长，参照实验讲义，首先了解了整体框架，然后在进行实验过程中，发现选频放大器的表头探针变化不明显，经老师提点才知道衰减器已将信号全部衰减，调整后才顺利读出数据。再有一个问题是，测量最小点 D1 和 D2 位置时，为防止指针偏转过小或过大，需要根据实际情况调整选频放大器的增益，但记录结果时必须在同一增益下。通过此实验了解了测量波长的两种方法，学习了各个仪器的使用方法，虽然需要我们调节的地方很少，但也在理解实验原理的基础上完成实验。实验2.电压驻波比与相位常数测量实验[实验项目]电压驻波比与相位常数测量实验[实验目的]掌握驻波测量线的正确使用方法掌握中电压驻波系数的测量原理和方法[实验仪器准备]信号源、隔离器、同轴/波导转换器、EH阻抗调配器、定向定向耦合器、可变衰减器、TC26A测量线、匹配负载和遮挡片、YS3892选频放大器 [实验原理]驻波测量是微波测量中最基本和重要内容之一，通过驻波的测量可以测出阻抗、波长、相位等其它参量。本实验电压驻波比的测量方法利用调制的频率法。 在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值与最小值之比，即。本实验只测中驻波比（1.5S5）测量中驻波比时，只须测一个驻波波腹和一个驻波波节，即直接读出 Imax，Imin，利用公式，即可计算出电压驻波比S。[实验内容]a、按图接好实验系统；b、打开信号源，调节输出电平及频率、方波内调制、重复频率为1000Hz；c、移动测量线探针，同时适当调整放大器的增