中国石油大学（华东）：《近代物理实验》课程教学资源（讲义）实验2-0 微波测量技术实验基础（PPT）

中国石油大学（华东） 近代物理实验 微波测量枝术实验 基础知识 主讲教师：王殿生 巛近代物理实验》 中圆不油大号陶 HIINAUXIV作YOp2O白

EXIT 《近代物理实验》 中国石油大学（华东） 近代物理实验 微波测量技术实验 基础知识 主讲教师：王殿生

微波测量技术实验 微波测量技术实验概述 常用微波器件简介 波导中微波的传播特性 巛近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM

EXIT 《近代物理实验》 微波测量技术实验 ◼ 微波测量技术实验概述 ◼ 常用微波器件简介 ◼ 波导中微波的传播特性

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EXIT 《近代物理实验》 微波测量技术实验 ◼ 微波测量技术实验概述 ◼ 常用微波器件简介 ◼ 波导中微波的传播特性

微波测量技术实验概述 1、 微波与微波技术 >微波：一种波长较短的电磁波 ,频率范围约为300MHz-300GHz, 波长范围约为1m-1mm。 >在电磁波波谱中，微波波长介于无线电波与红外光波之间。 10"10 10#10#1010101010141010101 10109 10 可见光 被的名辆 氛蝶電 红外辐耐 紫外幅射 如瑪针绿 X时 N /m10 10210 1 1041010101091041010101010104 博宇 人1A 制球 媽幅 DNA 水份手 大的尺寸 橙 《近代物理实验》 中圆不油大号 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM

EXIT 《近代物理实验》 ➢ 微波：一种波长较短的电磁波，频率范围约为300MHz－300GHz， 波长范围约为1m－1mm。 ➢ 在电磁波波谱中，微波波长介于无线电波与红外光波之间。 微波测量技术实验概述 1、微波与微波技术

微波测量技术实验概述 1、 微波与微波技术 频率 波长 波长 (赫兹) (米) 3×104-104-10公里 细分微波波段： 3×105-10°-1公里 3×108-102-100米 分米波，波长为1m至10cm 3×107-101-10米波 无线电波 3×10°-109-1米 厘米波，波长10cm至1cm 3×109-101-100毫米微 3×1010-102-10毫米 毫米波，波长为1cm至1mm 3×10 一103-1毫米波 3×10-104-100微米 3×1013-10为-1水 > 波长在1毫米以下至红外线之间的电磁波称为亚 3×1014-106-1微米 ⊙ 3×1015-107-100纳米 紫外线 见光 毫米波或超微波，这是一个正在开发的THz波段。 3×1016-108-10纳米 3×1017-109-1纳米 3×1018-1010-100皮米 射线 波长较长的分米波和无线电波的性能相近 3×101-101-10皮米 3×1020-1012-1皮米 Y射线 3×1021-1013-1007飞米 3×102-1014-10飞米 波长较短的毫米波与光波的性质相似 3×102-1015-1飞米 宇宙射线 3×1024-10r16-100阿米 ?近代物理实验》 中国石油大号国 HINAUNIVERSITY OF PETROL三M

EXIT 《近代物理实验》 ➢ 细分微波波段： 分米波，波长为1m至10cm 厘米波，波长10cm至1cm 毫米波，波长为1cm至1mm ➢ 波长在1毫米以下至红外线之间的电磁波称为亚 毫米波或超微波，这是一个正在开发的THz波段。 ➢ 波长较长的分米波和无线电波的性能相近 ➢ 波长较短的毫米波与光波的性质相似 微波测量技术实验概述 1、微波与微波技术

微波测量技术实验概述 、 微波与写微波技术 > 微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，重要标志是雷达的发明 与使用。 >在国防、通讯、工农业生产和日常生活的各个方面有着广泛的应用；在 当代尖端科学研究中也是一种重要手段。例如：高能加速器、受控热核反 应、射电天文与气象观测、分子生物学、 等离子体诊断、遥感技术等研究。 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM

EXIT 《近代物理实验》 ➢ 微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，重要标志是雷达的发明 与使用。 ➢ 在国防、通讯、工农业生产和日常生活的各个方面有着广泛的应用；在 当代尖端科学研究中也是一种重要手段。例如：高能加速器、受控热核反 应、射电天文与气象观测、分子生物学、等离子体诊断、遥感技术等研究。 微波测量技术实验概述 1、微波与微波技术

微波测量技术实验概述 2、微波测量坟术 微波测量技术（microwave measurement technique) 作为微波技术的实验部分，在科学研究和工程实际中具有 重要作用。例如： 微波加速器可研究原子和分子结构： 微波衍射仪可用来研究晶体结构； 微波波谱仪可测定物质的许多基本物理量； 微波谐振腔可用来测量物质的介电常数和介电损耗，等等。 微波测量技术已成为重要的近代物理实验技术。 巛近代物理实验》 中国石油大号 NAtW生YOEPETRO

EXIT 《近代物理实验》 微波测量技术（microwave measurement technique） 作为微波技术的实验部分，在科学研究和工程实际中具有 重要作用。例如： ➢ 微波加速器可研究原子和分子结构； ➢ 微波衍射仪可用来研究晶体结构； ➢ 微波波谱仪可测定物质的许多基本物理量； ➢ 微波谐振腔可用来测量物质的介电常数和介电损耗，等等。 微波测量技术已成为重要的近代物理实验技术。 微波测量技术实验概述 2、微波测量技术

微波测量技术实验概述 3、微波测量技米实验 微波测量技术实验的基本目的包含“学 微波”和“用微波”两个方面： (1)学习微波基础知识和掌握微波基 本测量技术； (2)学习用微波作为观测手段来研究 物理现象的基本原理和实验方法。 K> 《?近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM

EXIT 《近代物理实验》 ➢ 微波测量技术实验的基本目的包含“学 微波”和“用微波”两个方面： （1）学习微波基础知识和掌握微波基 本测量技术； （2）学习用微波作为观测手段来研究 物理现象的基本原理和实验方法。 微波测量技术实验概述 3、微波测量技术实验

微波测量技术实验概述 3、微波测量技米实验 微波测量技术实验模块共设计5个实验项目 实验2-1微波测量系统调试与频率测量 实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量 实验2-3二端口微波网络散射参量测量 实验2-4微波天线方向图与极化特性测量 ● 实验2-5复介电常数的微波测量 >各实验项目的实验内容都设计了基础性实验内容和设计性实验内容 设计实验内容主要结合了石油或能源应用特色。 K ?近代物理实验》 中圆不油大号国 NAtV生YOp2OL曰

EXIT 《近代物理实验》 ➢ 微波测量技术实验模块共设计5个实验项目 ⚫ 实验2-1 微波测量系统调试与频率测量 ⚫ 实验2-2 微波晶体检波律测定与驻波比测量 ⚫ 实验2-3 二端口微波网络散射参量测量 ⚫ 实验2-4 微波天线方向图与极化特性测量 ⚫ 实验2-5 复介电常数的微波测量 ➢ 各实验项目的实验内容都设计了基础性实验内容和设计性实验内容， 设计实验内容主要结合了石油或能源应用特色。 微波测量技术实验概述 3、微波测量技术实验

微波测量技术实验概述 3、 微波测量技术实验 >通过这些系列实验 ,了解微波信号(microwave signal)的产生特点、工作状态及传输特性，了解常用微 波器件(microwave devices)的基本性能和使用方法； >掌握微波传输与测量系统的基本组成和调试技术 掌握频率、功率及驻波比等基本参量的测量技术，掌握 微波传输系统的阻抗测量和匹配技术； >学会测量微波网络特性参数的基本方法和技术，学 会测量微波天线基本特性参数的方法和技术，学会介质 材料电磁特性参数的微波测量方法和技术。 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM

EXIT 《近代物理实验》 ➢ 通 过这 些系 列实 验， 了解 微波 信号 (microwave signal)的产生特点、工作状态及传输特性，了解常用微 波器件(microwave devices)的基本性能和使用方法； ➢ 掌握微波传输与测量系统的基本组成和调试技术， 掌握频率、功率及驻波比等基本参量的测量技术，掌握 微波传输系统的阻抗测量和匹配技术； ➢ 学会测量微波网络特性参数的基本方法和技术，学 会测量微波天线基本特性参数的方法和技术，学会介质 材料电磁特性参数的微波测量方法和技术。 微波测量技术实验概述 3、微波测量技术实验