北京大学：《近代物理实验 Modern Physics Laboratory》课程教案（独立实验）_7-1 体效应振荡器的工作特性和波导管的工作状态

7-1体效应振荡器的工作特性和波导管的工作状态(教案) 实验的目的要求: 1.了解产生微波的体效应振荡器的结构、工作原理和工作特性 2.了解波导管的波导方式,掌握微波的功率、频率和波导系统的电压驻波比的测量方法 另外,通过对波导波长的测定,可以确定波导管中传播的相速、群速和光速。 教学内容: 1.测量体效应振荡器的工作电压与工作电流、输出功率和频率的特性曲线 2.改造振荡器的谐振腔的有效长度,观察微波振荡频率与输出功率的相互关系 3.了解测量系统中相关的微波元器件的使用方法,练习调节系统的匹配状态,测量相应的 电压驻波比 4.测量波导波长和检波晶体的检波率 实验过程中可能涉及的问题:(有的可用于检查予习的情况,有的可放在实验室 说明牌上作提示,有的可在实验过程中予以引导,有的可安排为报告中要回答的 问题,不同的学生可有不同的要求) 1.体效应二极管中Gun效应的含义及体效应振荡器的工作原理 2.从能带论的角度看,哪些类型的半导体可能出现Gunn效应: 3.怎样理解具有双能谷结构的n-GaAs半导体的平均电子漂移速度与电场特性 4.波导管具有哪三种工作状态,通过怎样的操作可以实现这三种状态,怎样测量小驻波比 中驻波比和波导波长 5.微波是以什么样的方式入射波导系统的,或者换句话说,微波在波导管中传播的物理图 象是怎样的,波导波长与波的哪一种速度相关; 6.微波波长计或频率计测量频率的工作原理和操作方法,了解其中“谐振”与“失谐 含义 7.在什么样的条件下,系统中的检波电流可以看作是微波的相对功率 8.怎样理解驻波测量线的终端“短路”,在测量振荡器的微波功率与工作电压的关系曲线 时,为什么必须随时适当调节系统的“短路活塞

7-1 体效应振荡器的工作特性和波导管的工作状态（教案） 实验的目的要求： 1．了解产生微波的体效应振荡器的结构、工作原理和工作特性； 2．了解波导管的波导方式，掌握微波的功率、频率和波导系统的电压驻波比的测量方法。 另外，通过对波导波长的测定，可以确定波导管中传播的相速、群速和光速。 教学内容： 1． 测量体效应振荡器的工作电压与工作电流、输出功率和频率的特性曲线； 2． 改造振荡器的谐振腔的有效长度，观察微波振荡频率与输出功率的相互关系； 3． 了解测量系统中相关的微波元器件的使用方法，练习调节系统的匹配状态，测量相应的 电压驻波比； 4． 测量波导波长和检波晶体的检波率。 实验过程中可能涉及的问题：（有的可用于检查予习的情况，有的可放在实验室 说明牌上作提示，有的可在实验过程中予以引导，有的可安排为报告中要回答的 问题，不同的学生可有不同的要求） 1. 体效应二极管中 Gunn 效应的含义及体效应振荡器的工作原理； 2. 从能带论的角度看，哪些类型的半导体可能出现 Gunn 效应； 3. 怎样理解具有双能谷结构的 n-GaAs 半导体的平均电子漂移速度与电场特性； 4. 波导管具有哪三种工作状态，通过怎样的操作可以实现这三种状态，怎样测量小驻波比、 中驻波比和波导波长； 5. 微波是以什么样的方式入射波导系统的，或者换句话说，微波在波导管中传播的物理图 象是怎样的，波导波长与波的哪一种速度相关； 6. 微波波长计或频率计测量频率的工作原理和操作方法，了解其中“谐振”与“失谐”的 含义； 7. 在什么样的条件下，系统中的检波电流可以看作是微波的相对功率； 8. 怎样理解驻波测量线的终端“短路”，在测量振荡器的微波功率与工作电压的关系曲线 时，为什么必须随时适当调节系统的“短路活塞