文档介绍：电子工程学院实验中心微波技术与天线实验 1 一、单口网络阻抗测量与匹配一、基本要求 1了解测量线探针谐的原理。学会微波测量系统调整的基本方法。 2掌握用波导测量线对单口网络进行阻抗的测量,并根据实验数据熟练运用圆图或公式求出待测负载的输入阻抗。 3掌握单镙钉(单枝节)调配器实现阻抗匹配的实验方法。二、测量系统三公分波导测量系统主要由以下部份组成 1数字频率综合源 2环行器 3衰减器 4十字槽定向耦合器 5测量线 6波长计 7检波器 8选频放大器 9功率计 10波导元器件二、实验原理 1探针调谐经典的微波测量工具是测量线,英文(Slotted Line )原意是开槽线。常见的测量线有波导和同轴测量线。波导测量线,沿波导宽边中央纵向开槽;同轴测量线,在外导体上向中轴线沿纵向开槽;微波测量线的基本结构包括三部份:开槽线段、探针耦合指示机构、传动机构。 Fh 探针从开槽线提取微波功率经检波器在电流计上予以显示 IU 下面以波导测量线为重点,介绍探针调谐的原理。众知,沿波导宽边中央纵电子工程学院实验中心微波技术与天线实验 2 向开一尺寸合适的槽(缝),不切割波导内壁电流,对波导传输的电磁波几乎没有影响。在缝内插入一细小探针,拾取一定的电埸能量,检波后用电流表指示,可相对地表示波导内电埸能量的大小。如果增加传动机构,让探针沿开槽线纵向移动,就能够观察出波导内传输波的状态:行波、驻波、行驻波。并可得到驻波比、阻抗、网络参数等。电磁波遇到探针后,会产生附加反射,等效这一个电纳,拾取功率后等效为一个电导。所以,探针插入后,在传输线上等效为一个并联的导钠。这个导钠对测量有很大的影响。严格地分析(?微波测量?课)可知:A电钠影响被测驻波的波节点位置, B 电导影响被测驻波比的大小, C 电钠影响探针拾取功率的大小。尽管探针插入足够深,如果未调谐,检波指示可能为零。因此,为了准确的测量,必须进行探针调谐,引入一个性质与前述等效电纳相反的的电纳抵消之。实际中,是用一个与探针短路的活塞,调节活塞位置, 当检波指示电流最大时,可认为已经调谐。在满足指示灵敏度要求情况下,探针插入越浅越好。 2单口负载阻抗测量原理长线理论可知: 要求负载阻抗, 必须在传输线上有一点阻抗已知, 与负载的距离已知。证明l lZ j l1 min 1 min tan tan 1???????根据长线输入阻抗公式 zj zjzZZ ZZZZ ll l in?? tan tan )( 00???距负载第一个波节点处的阻抗为已知阻抗?ZlZ in 01 min)(?代入输入阻抗公式即???ZlZZ lZZZ ll lj j 01 min 1 min 00 tan tan ???将此式整理可得 l lZ j l1 min 1 min tan tan 1???????我们的任务是用实验的方法得到这两个要素。 3实验方法(1) 选择波节点归一化阻抗?1 min?Z 为已知阻抗点,用波导测量线测出待测负载驻波比?。驻波比?=i iE E min max max max?(2) 波节点与传输线末端待测负载的接入位置的距离,就是待测长度?。l TgDD 1 min min)(/2???????结论: 单口负载阻抗的测量就是对这单口负载进行驻波比和待测长度?的测量由于测量线受到结构限制,即开槽测量线不可能延伸到波导末端,不可