【正文】 月【4】周希郎，《電磁場理論與微波技術(shù)基礎(chǔ)》，東南大學(xué)出版社，2005年。年附錄： 實(shí)驗(yàn)主要器材圖片介紹選頻放大器（YM3892）直讀式頻率計（PX16）駐波測量器（TC26）標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器（YM1123）可變衰減器（BD202）精密衰減器（TS7）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（hp 8714 ET）同軸測量線（TC21A）3厘米單螺調(diào)配器匹配負(fù)載可調(diào)晶體架計算機(jī)輔助微波測試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)參考資料：【1】 湯世賢，《微波測量》，國防工業(yè)出版社，1998【2】 董樹義，《微波測量技術(shù)》，北京理工大學(xué)出版社，1990【3】 Davis,Krishna ，李福樂譯，《射頻電路設(shè)計》（Radio Frequency Circuit Design）， 機(jī)械工業(yè)出版社，引向器越多，主瓣越尖銳。比有源振子稍長一點(diǎn)的稱為反射器，居于有源振子的一側(cè)；比有源振子略短的稱為引向器，它位于有源振子的另一側(cè)。 九．思考題：？答：引向器的數(shù)目、位置、角度，反射器的位置、數(shù)目、長度等。 感想：盡管天氣很冷，但是我們依舊準(zhǔn)時到達(dá)天臺，認(rèn)真完成了實(shí)驗(yàn)。讀取場強(qiáng)儀所顯示的模擬場強(qiáng)讀數(shù)，注意到，場強(qiáng)E隨著角度的增大呈周期性變化，通過畫歸一化方向圖，可以觀察到場強(qiáng)的主要分布方向和主瓣寬度。2. 前后輻射比：通常把天線方向圖中，朝向發(fā)射臺的最大接受方向（）的前向輻射與背向發(fā)射臺方向（）內(nèi)的最大后向輻射之比一 為前后輻射比，用F/B表示，習(xí)慣上用dB單位。并計算下列八木天線有關(guān)電參數(shù)：1. 主瓣寬度：取方向圖主瓣的兩個半功率點(diǎn)或3（dB）點(diǎn)之間的角度 2=（ 120176。五．注意事項(xiàng)：1. 如果指示過大或過小時，可以調(diào)整衰減器；2. 接收頻率一旦調(diào)諧正確，不可亂動旋鈕，以免測量靈敏度下降；3. 注意八木天線有源振子的幾何尺寸與相應(yīng)電視頻道的正確選擇。四．實(shí)驗(yàn)步驟：1. 將八木天線水平極化，固定在天線測試轉(zhuǎn)臺支架上，并用同軸電纜將八木天線的有源振子和場強(qiáng)儀的輸入端相連接；2. 打開場強(qiáng)儀，調(diào)諧場強(qiáng)儀的工作頻率，使其與接受到的電視信號相應(yīng)頻道的頻率發(fā)生諧振，并改變場強(qiáng)儀的衰減器，使指針有一個合適的輸出指示（約2/3的滿刻度范圍）；3.. 根據(jù)八木天線的幾何尺寸，選擇適當(dāng)?shù)碾娨曨l道。其中，八木天線就是一種最常用的端射陣。:了解和基本掌握引向天線的工作原理和基本特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)九（二）引向天線的方向圖的測量及參數(shù)計算一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量引向天線的E面歸一化輻射方向圖，并計算相關(guān)電參數(shù)，掌握引向天線的E面歸一化輻射方向圖的基本特點(diǎn)及測量方法。：1． 為什么測量之前一定要進(jìn)行系統(tǒng)校正？如果不校正的話會有什么結(jié)果？答：由于網(wǎng)絡(luò)分析儀將兩個測量參考面之間的所有元件視為一個整體，所以測量之前都要經(jīng)過校準(zhǔn)，一次在網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出輸入之間接標(biāo)準(zhǔn)短路校準(zhǔn)件，開路校準(zhǔn)件，匹配校準(zhǔn)件，以去除系統(tǒng)誤差。動手操作了所有的設(shè)備儀器，了解了大概的調(diào)試和操作方法。不過，經(jīng)過和同組同學(xué)的努力，我們順利地測完所有要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)，做了相應(yīng)的記錄。 dB176。 dB176。 dB5176。 dB176。 dB176。 dB176。 dB176。 dB3176。 dB176。 dB176。 dB176。 dB176。六. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理： 1. 5端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣頻率600MHz參量123451176。2. 使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量一個微帶帶通濾波器的散射矩陣將微帶帶通濾波器接在網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試參考面上，選擇一個工作頻率（每個學(xué)生選一個不同頻率），按照指示進(jìn)行操作得到數(shù)據(jù)并記錄下。（2）校準(zhǔn)：由于網(wǎng)絡(luò)分析儀將兩個測量參考面之間的所有元件視為一個整體，所以測量之前要進(jìn)行校準(zhǔn)。 （4－4）即其他端口均接匹配負(fù)載，從j端口到i端口的波的傳輸系數(shù)。根據(jù)如圖所示以及散射矩陣的定義，我們有： （4―1）其中：——當(dāng)2端口接匹配負(fù)載時的1端口的波的反射系數(shù) （4－2a） ——當(dāng)2端口接匹配負(fù)載時1端口到2端口的波的傳輸系數(shù) （4－2b） ——當(dāng)1端口接匹配負(fù)載時的2端口波的反射系數(shù) （4－2c） ——當(dāng)1端口接匹配負(fù)載時2端口到1端口的波的傳輸系數(shù) （4－2d）對的模取對數(shù)就可以得到以表示的回波損耗： (4－3)為正向電壓增益，而的模的平方就是正向功率增益；把器件反接，可以得到另兩個參量，叫做反向電壓增益，的模的平方就是反向功率增益。在一般情況下，網(wǎng)絡(luò)輸入端口與輸出端口的傳輸線特性阻抗可能不同。三. 實(shí)驗(yàn)儀器圖：四. 實(shí)驗(yàn)原理：散射參量的定義：簡單的來說表達(dá)的是用各個參考面的反射波來表示各個參考面的入射波的網(wǎng)絡(luò)參量。實(shí)驗(yàn)四 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本使用一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本次實(shí)驗(yàn)，一般了解矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本原理，基本結(jié)構(gòu)及初步的正確操作過程方法。在圓圖上相當(dāng)于從點(diǎn)沿的等圓移動到原點(diǎn)，即匹配點(diǎn)，從而使系統(tǒng)達(dá)到匹配。再改變螺釘?shù)纳疃?，即能改變?nèi)菪噪娂{值，這相當(dāng)于在輸入端并聯(lián)一電納值，使之與原來的電納值相加抵消。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，電納的性質(zhì)可以隨著深度改變而改變，對于多數(shù)小功率微波負(fù)載都可用它來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。另外，在接上匹配負(fù)載時，其負(fù)載側(cè)的τ=0，對于圓圖的圓心，這樣在后面的測量中會帶來一些方便。使測量的歸一化電納值誤差較大。實(shí)用的方法是利用等效截面法。這也告訴我們，實(shí)驗(yàn)的手段和方法是多種多樣的，只要符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并有相應(yīng)的理論可以支撐，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是可信的。 感想：此次實(shí)驗(yàn)前半程進(jìn)行的很順利，但是，測量阻抗匹配時，我們采用的方法與指導(dǎo)老師提出的方法不大一致，盡管最終的數(shù)據(jù)時可信的，但是螺釘?shù)奈恢貌捎昧溯^大的數(shù)值，與大多數(shù)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不大一致。但是，我想，由于整個實(shí)驗(yàn)的極小值位置都以同一個參考點(diǎn)作為起點(diǎn)，因此，存在累計誤差，由此測量得到的極小點(diǎn)位置將越來越不準(zhǔn)確。因此，此次實(shí)驗(yàn)大體上達(dá)到了預(yù)期的目的。 5. 阻抗匹配容性膜片感性膜片螺釘深度（mm）螺釘?shù)奈恢?mm)七. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及感想： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：本次實(shí)驗(yàn)分別測量了感性膜片和容性膜片的駐波比，并根據(jù)膜片導(dǎo)納公式，帶入 ，獲得電納。（2）感性膜片的阻抗匹配 重復(fù)上述步驟a—g，達(dá)到系統(tǒng)阻抗匹配目的。f． 重復(fù)步驟（4）（5），即達(dá)到系統(tǒng)匹配目的。d． 微動調(diào)節(jié)活動單螺的深度，繼續(xù)使在新波節(jié)點(diǎn)處選頻放大器讀數(shù)變大，直至微動螺釘深度，新的波節(jié)點(diǎn)處選頻放大器讀數(shù)變化不敏感。b． 將駐波測量器上的探針位置移至駐波波腹點(diǎn)處，改變可變衰減器的衰減量使得選頻放大器讀數(shù)達(dá)到滿刻度。用直接測量法測出系統(tǒng)駐波比，用等效截面法測出第一個最小點(diǎn)距被測參考面的距離。用等效截面法測第一個最小點(diǎn)的位置距被測參考面的距離：在等效參考面的左邊找出距最近的一個駐波最小點(diǎn)位置，即可求出。（3）確定某一駐波極小值位置為等效參考面，離實(shí)際測試參考面的距離為二分之一波長的整數(shù)倍。五. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1. 實(shí)驗(yàn)基本準(zhǔn)備（1） 開機(jī)預(yù)熱，檢查調(diào)整好波導(dǎo)測試系統(tǒng)，詳見實(shí)驗(yàn)一。圖34 波導(dǎo)可調(diào)螺釘及其等效電路由阻抗變換公式：可知，當(dāng)改變活動單螺的軸向距離l時，即可變化，在導(dǎo)納圓圖上，相當(dāng)于沿等駐波比圓到達(dá)與的圓的交點(diǎn)上，然后再改變活動單螺調(diào)配器的螺釘深度（在一段開槽波導(dǎo)段寬邊中心裝置一個位置可移動的螺釘，而螺釘伸入波導(dǎo)里的深度可調(diào)，就構(gòu)成可移動的（或稱為活動單螺調(diào)配器，它是利用螺釘產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娂{達(dá)到匹配目的），沿等電導(dǎo)圓的圓變化，使其電納部分，最后變得使，達(dá)到全部抵消反射的目的，從而實(shí)現(xiàn)阻抗匹配目的。（實(shí)驗(yàn)中調(diào)匹配時，我們在駐波測量器和被測負(fù)載之間加一個活動單螺調(diào)配器或者雙T 調(diào)配器。即在矩形波導(dǎo)的橫向位置放置了一塊金屬簿片，該金屬簿片改變了規(guī)則矩形波導(dǎo)中某一橫截面的寬邊的幾何尺寸。在矩形波導(dǎo)的橫向位置放置了一塊金屬簿片，在其上對稱或不對稱之處開一個與波導(dǎo)寬壁尺寸相同的窄長窗口，即改變了規(guī)則矩形波導(dǎo)中某一橫截面的窄邊的幾何尺寸。 實(shí)驗(yàn)中所測的膜片分為容性膜片和感性膜片，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果上表現(xiàn)為對應(yīng)的電納值的正負(fù)號不同。2. 膜片構(gòu)造波導(dǎo)中的電抗元件包括電感器和電容器?？缃佑谄ヅ湄?fù)載中的膜片和其相應(yīng)的等效電路及駐波分布圖如圖（31）所示：圖31 匹配負(fù)載法測模片的歸一化電納的原理示意圖微波元件的被測參考面（如圖中aa截面）與第一個駐波最小點(diǎn)的距離即為，但實(shí)際上從開槽段可用部分末端到其輸出法蘭盤（即被測參考面）之間還有一段距離（稱為過渡段），且該段內(nèi)還存在槽端反射及其他因素（如同軸支撐或其他轉(zhuǎn)換接頭等）所造成的不均勻性而無法由其機(jī)械長度來判定其有效長度。二. 實(shí)驗(yàn)儀器與