微波实验报告

哈尔滨工业大学 实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 课程名称：微波技术 实验名称：微波技术实验 姓名： 班号：1036202 学号：61005A0218 同组人： 实验日期：2012年10月31日 实验一 短路线、开路线、匹配负载S参量的测量 一、 实验目的 1、通过对短路线、开路线的S参量S11的测量，了解传输线开路、短路的特性。 2、通过对匹配负载的S参量S11及S21的测量，了解微带线的特性。 二、实验原理 S参量 网络参量有多种，如阻抗参量[Z]，导纳参量[Y]，散射参量[S]等。微波频段通常采用[S]参量，因为它不仅容易测量，而且通过计算可以转换成其他参量，例如[Y]、[Z]，电压驻波比及反射损耗等。 一个二端口微波元件用二端口网络来表示，如图1-1所示。图中，a1,a2分别为网络端口“１”和端口“２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2分别为端口“１”和端口“2”向外的反射波。对于线性网络，可用线性代数方程表示。 b1=S11a1+S12a2 (1-1) b2=S21a1+S22a2 写成矩阵形式： (1-2) 式中S11，S12，S21，S22组成[S]参量，它们的物理意义分别为 S11= EMBED Equation.3 “2”端口外接匹配负载时， “1”端口的反射系数 S21= EMBED Equation.3 “2”端口外接匹配负载时， “1”端口至“2”端口的传输系数 S12= EMBED Equation.3 “1”端口外接匹配负载时， “2”端口至“1”端口的传输系数 S22= EMBED Equation.3 “2”端口外接匹配负载时， “1”端口的反射系数 对于多端口网络，[S]参量可按上述方法同样定义，对于互易二端口网络，S12=S21,则仅有三个独立参量。 三、实验结果 终端开路 20log|S11|=0dB 终端短路 20log|S11|=0dB 传输线S11 20log|S11|=-13.4dB 传输线S21 20log|S21|=0dB 实验二 定向耦合器特性的测量 一、实验目的 1、通过对MOD-5A：叉路型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解叉路型定向耦合器的特性。 2、通过对MOD-5B：平行线型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解平行线型定向耦合器电路的特性。 二、实验原理 1、定向耦合器是微波测量和其他微波系统中的常用元件，更是近代扫频反射计的核心部件，因此，熟悉定向耦合器的特性，掌握其测量方法很重要。定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、同轴线、带状线及微带线几种类型，定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传播的微波功率通过小孔或间隙等耦合元件，将一部分功率耦合到副线中的一个方向传输（称“耦合输出”），而在另一个方向几乎没有（或极小）功率传输（称“隔离输出”）。 2、在本实验中，定向耦合器是个四端口网络结构（4－port network），如图3－1所示。若信号输入端（Port-1，Input Port）的功率为P1，信号传输端（Port-2，Transmission Port）的功率为P2，信号耦合端（Port-3，Coupling Port）的功率为P3，而信号隔离端（Port-4，Isolation Port）的功率为P4。若P1、P2、P3、P4皆用毫瓦（mW）来表示，定向耦合器的四大参数，则可定义为： 传输系数： SEQ MTSec \r 2 \h \* MERGEFORMAT MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \r 3 \h \* MERGEFORMAT MACROBUTTON MTEditEquationSection2 方程节 2 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 方程节 3(2.1) 耦合系数： MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT (2.2) 隔离度： MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT (2.3) 方向性： MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT (2.4) 常见的定向耦合器可分成支线型和平行线型两种。 3、主要技术参数： （1）隔离度 定向耦合器的隔离度定义为输入功率P入与隔离臂输出功率P隔之比的分贝数，记以KI，即 KI=10lg =10lg =20lg 3-4 式中S14=S41为网络的互易性，S14代表波由1口向4口的传输系数。 本实验中的功率的单位为dBm，所以隔离度的值为输入端（或传输端）与隔离端测得的功率的差值。 （2）方向性 方向性的定义是副通道中耦合臂和隔离臂输出功率之比的分贝数，记以KD，即 KD=10lg （dB）=20lg -20lg 3-5 本实验中测功率的单位均dBm，所以方向性的值为耦合端与隔离端测得的功率的差值。 由定义知道，耦合到副通道中隔离臂的功率愈小，则方向性愈高。通常希望定向耦合器的方向性愈高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔离度均为无穷大（因P隔=0）。 三、实验结果 5A型S11 20log|S11|=-13dB 5A型S21 20log|S21|=0dB 5A型S31 20log|S31|=-12dB 5A型S41 20log|S41|=-8dB 5B型S11 20log|S11|=-9dB 5B型S21 20log|S21|=-8dB 5B型S31 20log|S31|=0dB 5B型S41 20log|S41|=-13Db 四、实验结果 5A型定向耦合器1端口为输入端、2端口为传输端、3端口为隔离端、4端口为耦合端，方向性D（dB）=20log|S41|-20log|S31|=4dB，隔离度为12dB； 5B型定向耦合器1端口为输入端、2端口为耦合端、3端口为传输端、4端口为隔离端，方向性D（dB）=20log|S21|-20log|S41|=5dB，隔离度为13dB。 实验三 功率衰减器特性的测量 一 实验目的 1、了解“功率衰减器”的原理。 2、通过对MOD-3A： 型功率衰减器的S11及S21的测量，以了解 型功率衰减电路的特性。 3、通过对 MOD-3B：T性功率衰减器的S11及S21的测量，以了解T型功率衰减电路的特性。 二 实验原理 1、功率衰减器原理 功率衰减器是双端口网络结构，如图2-1所示。其信号输入端的功率为P1，而其输出端的功率为P2。若P1、P2以毫瓦分贝（dBm）来表示，且衰减器之功率衰减量为AdB，则两端功率间的关系，可写成： P2(dBm) = P1(dBm) – AdB 2-1 亦即 2-2 图2-1 2、固定型功率衰减器 这种电路仅由电阻构成，按结构可分成T形 及П形,如图2-2所示： 图2-2（a） T型功率衰减器 (b) П型功率衰减器 其中Z1、Z2即是电路输入/ 输出端的特性阻抗。根据电路两端使用的阻抗不同，可分为同阻抗式、异阻抗式。 三、实验结果 π型S11 20log|S11|=-17dB π型S21 20log|S21|=-9dB T型S11 20log|S11|=-17dB T型S21 20log|S21|=-9dB 实验四 功率分配器特性的测量 一、实验目的 1、了解功率分配器的原理。 2、通过对MOD-4A的输出端的功率的测量，了解简单的功率分配电路的特性。 二、实验原理 1、功率分配器是三端口网络结构（3-port network），如图4-1所示。其信号输入端（Port-1）的功率为P1，而其他两个输出端（Port-2及Port-3）的功率分别为P2及P3。理论上，由能量守恒定律可知P1=P2+P3。 若P2=P3并以毫瓦分贝（dBm）来表示三端功率间的关系，则可写成： P2(dBm) = P3(dBm) = Pin(dBm) – 3dB 图 4-1功率分配器 方块图 2、当然P2并不一定要等于P3，只是相等的情况在实际中经常使用。因此，功率分配器在大致上可分为等分型（P2=P3）和比例型（P2=k·P3）等两种类型： (1) 等分型 根据电路使用元件的不同，可分为电阻式、L-C式及传输线式。 A 电阻式 这种电路仅由电阻构成，按结构可分成Δ形,Y形，如图： 其中Zo为电路的特性阻抗。在高频电路中，在不同的使用频段，电路中的特性阻抗不相同。在本实验中，为50Ω。这种电路的优点为频宽大、布线面积小、设计简单，而缺点是功率衰减较大。 三、实验结果 功率分配器S11 20log|S11|=-4db 功率分配器S21 20log|S21|=-1.5db 功率分配器S31 20log|S31|=-1.5db 定向耦合器 Port-1 P1 Port-2 P2 图3-1:定向耦合器方块图 Port-3 P3 Port-4 P4 � EMBED Equation.DSMT4 ��� 功率 衰减器 Port-1 P1 Port-2 P2 RS Rp2p Rp1p Z1 Z2 Z1 Z2 RS1 RS2 Rpp 端子2 P2 功率分配器 端子1 P1 端子3 P3 Port -3 Port -1 Zo Zo Zo Port -2 P1 P2 P3 Port -2 P1 P2 P3 Port -1 Port -3 Zo/3 Zo/3 Zo/3 图4-2（a）Δ型电阻式等功率分配器 (b)Y型电阻式等功率分配器 (a) (b) _1170659156.unknown _1173007815.unknown _1178457862.unknown _1178457908.unknown _1338583042.unknown _1178457890.unknown _1173008691.unknown _1178457808.unknown _1173008585.unknown _1171347770.unknown _1173007676.unknown _1172644668.unknown _1170745545.unknown _1171108111.unknown _1170745486.unknown _1170658479.unknown _1170658715.unknown _1170659028.unknown _1170658692.unknown _1170658240.unknown _1170658398.unknown _1170658142.unknown