中国科学技术大学：《电工电子学》课程教学资源（实验讲义）实验三 驻波测量

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实验三 驻波测量

一、实验目的掌握用等指示度法测量大、中驻波比的测量原理和方法。掌握用功率衰减法测量仟意驻波比的测量原理和方法。O

2 一、实验目的  掌握用等指示度法测量大、中驻波比的测量原理和方法。  掌握用功率衰减法测量任意驻波比的测量原理和方法

二、实验原理。驻波比的概念驻波测量是微波测量的最基本和最重要的内容之一，驻波比是其中一个重要的测量参数电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为：EmaxS=Emin

3 二、实验原理  驻波比的概念 驻波测量是微波测量的最基本和最重要的内容之一，驻波比是其中一个重要的测量参数。 电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比，表示为: min max E E S 

二、实验原理（续）○驻波比的测量方法直接法【参考实验三】等指示度法功率衰减法节点偏移法（S曲线法）【参考实验讲义第二篇实验三】

4 二、实验原理(续)  驻波比的测量方法 直接法【参考实验三】 等指示度法 功率衰减法 节点偏移法(S曲线法)【参考实验讲义第二篇实验三】

二、实验原理（续）○驻波比的测量方法等指示度法测驻波比的特点·特点：·适合于测量大、中驻波比。当待测器件驻波比大于5时，驻波波腹和波节的幅值相差很大。因而使晶体检波输入处于不同的检波律。这样用直接法测量驻波比会带来较大的误差。。等指示度法是采用测量驻波波节点附近驻波分布规律来进行驻波比测量的方法

5 二、实验原理(续)  驻波比的测量方法 等指示度法测驻波比的特点 • 特点： • 适合于测量大、中驻波比。 • 当待测器件驻波比大于5时，驻波波腹和波节的幅值相差很大。 因而使晶体检波输入处于不同的检波律。这样用直接法测量驻波 比会带来较大的误差。 • 等指示度法是采用测量驻波波节点附近驻波分布规律来进行驻波 比测量的方法

二、实验原理（续）驻波比的测量方法O等指示度法测驻波比的原理原理：·测量驻波波节点两边的检波指示值为两倍波节点检波指示值所对应点之间[2Imin]的间距W=|d1-d2|。[Imin]·当检波器的检波律是平方检波时，0d1d2A负载的驻波比可以按下式作近似计算：1S=LVsin2当S较大时，很小，公式简化为：·精确测量出波导波长入g和W就可以计算出负载的驻波比S~sin(Wig

6 二、实验原理(续)  驻波比的测量方法 等指示度法测驻波比的原理 • 原理： • 测量驻波波节点两边的检波指示值 为两倍波节点检波指示值所对应点之间 的间距W=｜d1-d2｜。 • 当检波器的检波律是平方检波时， 负载的驻波比可以按下式作近似计算： • 当S较大时 , 很小，公式简化为： • 精确测量出波导波长λg和W就可以计算出负载的驻波比。 sin( ) g w   sin ( ) 1 1 2 g w S     w g S   

二、实验原理（续）○驻波比的测量方法等指示度法测驻波比的步骤测量线终端接短路板，用交叉读数法测量波导波长。。在测量线的辅助固定装置上安装百分表，并调整百分表的可测量范围，使测量线探针在波节点两边移动时都能在百分表的测量范围内。调整波节点的指法值，然后分别在波节点的两边找到2倍波节点指示值的点，并在百分表上读出刻度值。。计算出两个2倍等指示点之间的间距W。·利用公式计算驻波比

7 二、实验原理(续)  驻波比的测量方法 等指示度法测驻波比的步骤： • 测量线终端接短路板，用交叉读数法测量波导波长。 • 在测量线的辅助固定装置上安装百分表，并调整百分表的可测 量范围，使测量线探针在波节点两边移动时都能在百分表的测 量范围内。 • 调整波节点的指法值，然后分别在波节点的两边找到2倍波节 点指示值的点，并在百分表上读出刻度值。 • 计算出两个2倍等指示点之间的间距W。 • 利用公式计算驻波比

二、实验原理（续○驻波比的测量方法功率衰减法测驻波比的特点和原理·特点：。适用于大、中、小驻波比的测量，方法操作简单、测量准确。。测量精度与晶体检波器的检波律没有关系，主要取决于衰减器的校正误差和系统的匹配状况。原理：通过改变精密衰减器的衰减量，使探针位于驻波波节点时和探针位于驻波波腹点时的检波指示值相同，从而根据在波节点时和波腹点时精密衰减器所对应的衰减量（角度香表换算成分贝数）Amin，Amax；运用如下公式就可计算得到负载的驻波比。Amax-Amin20S =10

8 二、实验原理(续)  驻波比的测量方法 功率衰减法测驻波比的特点和原理 • 特点： • 适用于大、中、小驻波比的测量,方法操作简单、测量准确。 • 测量精度与晶体检波器的检波律没有关系，主要取决于衰减器的 校正误差和系统的匹配状况。 • 原理： • 通过改变精密衰减器的衰减量，使探针位于驻波波节点时和探针 位于驻波波腹点时的检波指示值相同，从而根据在波节点时和波 腹点时精密衰减器所对应的衰减量（角度查表换算成分贝数） Amin,Amax；运用如下公式就可计算得到负载的驻波比。 2 0 max min 10 A A S  

二、实验原理（续）○驻波上比的测量方法功率衰减法测驻波比的步骤：首先将精密衰减器的衰减量置于0分贝（角度对应为0），即Amin=0。将测量线探针移到波节点的位置，调节系统中的衰减大小，使此时选频放大器的指示值合适，记录此时选频放大器的指示值。接着先将精密衰减器的衰减置于最大值（角度最大）然后将指针移到波腹点，再逐渐减小精密衰减器的衰减量，使选频放大器的指示值与波节点时相同，记录此时精密衰减器的衰减角度，并查表得出衰减分贝数Amaxo最后由公式计算得到负载的驻波比

9 二、实验原理(续)  驻波比的测量方法 功率衰减法测驻波比的步骤： • 首先将精密衰减器的衰减量置于0分贝（角度对应为0），即 Amin=0。 • 将测量线探针移到波节点的位置，调节系统中的衰减大小，使 此时选频放大器的指示值合适，记录此时选频放大器的指示值。 • 接着先将精密衰减器的衰减置于最大值（角度最大），然后将 指针移到波腹点，再逐渐减小精密衰减器的衰减量，使选频放 大器的指示值与波节点时相同，记录此时精密衰减器的衰减角 度，并查表得出衰减分贝数Amax。 • 最后由公式计算得到负载的驻波比

二、实验原理（续）Q实验系统框图：选频大器口晶体检波器调谐装置F4信号源隔离器频率计衰减器精密衰减器短路板日HM+D匹配负载测量线单螺调配器1

10 二、实验原理(续)  实验系统框图：