1、2019/1/15,1,微波测量内容虽然很多，但是驻波测量、 功率测量和频率测量是微波中最常测量的 三个基本参量，而其他的二级参量（如Q值、 衰减、介电常数、阻抗等等）的测量都可以 归结到这三种基本参量的测量加以解决。,2019/1/15,2,应该强调指出的是：“调节匹配”是微波测试中 必不可少的概念和调整步骤，任何微波系统正式 工作之前，都必须把微波线路中各个部分调到匹配 状态。匹配意味着微波系统处于这样一种工作状态 ：此时微波功率由信号向负载传输而不出现反射波 （驻波比1）。,2019/1/15,3,为什么通常总要把微波系统调到良好的匹配 状态呢？因为在微波传输系统中，存在驻波是不 好的。
2、驻波的存在表示信号源与负载未匹配好， 能量不能有效地传到负载去，使损耗增大；在大 功率情况下，由于驻波的存在，在电场最大值处 可能发生击穿现象；驻波的存在还会影响信号源 的频率稳定，从而影响微波测量的精确度。,2019/1/15,4,2019/1/15,5,驻波测量线,结构:,原理:,2019/1/15,6,驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱 和分布的精密仪器，其简单原理是：使探针在开槽 传输线中移动，将一小部分功率耦合出来，经过晶 体二极管检波后再由指示器指示，从而看出在开槽 线中电场的分布情况（相对强度）。,2019/1/15,7,使用驻波测量线时要注意下列几个问题：首先， 使探针在
3、开槽波导管内有适当的穿伸度。显然，探 针穿伸度过大，会影响开槽线内的场分布情况而产 生误差；穿伸度太小，又会降低测量的灵敏度。探 针穿伸度一般取波导窄壁高度b的510%。其次， 通过调谐装置使测量线调谐。调谐的目的是消除探 针插入测量线内引起的不匹配，并使探针感应的功 率有效地送至检波晶体管。,2019/1/15,8,其次，注意检波晶体管的检波律。检波晶体管的检波电流I 与管端电压V有关，而V与探针所在处的电场E成正比， I，E满足关系式：,其中q,I，n为常数。在小功率情况下，可以相当精确地 认为n2，即平方律检波。但在比较精确的测量中，应该 对检波律进行校准。,I = qEn,2019/1
4、/15,9,一、 驻波系数的测量,晶体二极管检波器,在小信号时,常认为符合平方律检波.即 I = qEn n 2 驻波系数 : 传输线上电场(电压、电流）的最大值与最小值之比。 即 ,驻波系数与反射系数的模的关系：,13,2019/1/15,10,直接法,适用范围: 中等驻波系数 6 实验装置图:,2019/1/15,11,测量方法:,移动测量线探针的位置,由测量放大器读出对应Emax的检波电流Imax和对应Emin的检波电流Imin.,小信号时,晶体检波器为平方律检波I = q E2,在不满足小信号条件时,晶体检波器的检波特性为 I = q En,对晶体检波器进行定标,确定n.,17,10,
5、2019/1/15,12,二、波长和频率的测量,8.3.1 波长的测量:,z1,z2,z3,z4,原理: 当波导中存在,反射时,波导中的波就为驻波,相邻两波节或波腹点的距离为半个波导波长.,2、测量方法平均法（等指示法）：,2019/1/15,13,zmin,=,z1 + z2,2,故 波导波长为,g =（ z3 + z4 ）（ z1 + z2 ）,z1,z2,z3,z4,在波节两边找出测量线检波指示相同的位置z1和z2，则波节点位置为zmin即为平均值。,精确度不高。,此方法测量的,注：,2019/1/15,14,三、用谐振式频率计测量频率,单模谐振腔的谐振频率由腔体尺寸决定.利用调谐装置(
6、调谐活塞)改变腔体尺寸,使谐振腔的谐振频率与被测信号的频率相等 (谐振). 谐振式频率计有通过式和吸收式,实验室中的频率计为圆波导型。因腔体尺寸对应谐振频率，故频率计上的刻度是频率，而不是尺寸。,21,2019/1/15,15,1、通过式频率计：,未知频率信号源,谐振曲线,原理：当信号频率与频率计的谐振频率一致时，通过频率计的信号最大，选频放大器的指示I0最大。,方法：仔细旋转频率计的调谐活塞，当I0达到最大时频率计上指示的频率读数即为被测信号的频率。,2019/1/15,16,2、吸收式频率计：,未知频率信号源,隔离器,可变衰减器,晶体检波器,选频放大器,频率计,原理：当谐振腔的谐振频率与信号源频率相等时，进入谐振腔的信号最强，故传输到晶体检波器的信号最小，选频放大器指示的电流I0最小。,方法 ：仔细旋转频率计的调谐活塞，当I0下降到最小值时频率计上指示的频率读数即为被测信号的频率。,
