微波測量實驗指導(dǎo)書之一晶體定標與色散特性的測量

1、微波測量實驗指導(dǎo)書之一：晶體定標與色散特性的測量實驗一、晶體定標與色散特性的測量一、 實驗?zāi)康模骸?掌握晶體檢波器特性定標的方法。、 觀測波導(dǎo)系統(tǒng)的色散特性。二、實驗框圖： 選 頻 放 大 器測 量 線頻率計可變衰減器隔離器信號源匹配負載待測負載 短路板晶體檢波器 三、實驗原理：在微波測試系統(tǒng)中，微波能量通常是經(jīng)過二極管檢波后送到指示器（選頻放大器、示波器），所以在選頻放大器上指示的是檢波電流值I（單位：µA），而駐波分布特性指的是電場分布，因此利用檢波電流來計算駐波比時，必須用實驗法確定E與I的關(guān)系。當(dāng)加在二極管兩端的電壓為V時，與流過晶體的檢波電流有如下關(guān)系：IKV（）式中，K為

2、常數(shù)，為檢波率。而電壓V與探針所在處的電場E是成比例的，所以有IKEn（）式中，K是比例常數(shù)那么根據(jù)式（）描出的曲線即為晶體定標曲線利用終端短路法來進行晶體定標：當(dāng)波導(dǎo)終端短路時，電場分布為：E (3)式中，Em為電場強度幅值，為波導(dǎo)波長，為距駐波節(jié)點的距離 由（）（）式可得IK（）式中K為常數(shù)，對（）式取對數(shù)有： (5) 曲線I即為晶體二極管的定標曲線，而曲線的斜率即為檢波律n若將I與標在全對數(shù)據(jù)坐標紙上，作出曲線，則曲線的斜率即為晶體檢波率n. 通常在檢波功率電平較小（對調(diào)制波而言，輸出電壓不大于n個毫伏，對連續(xù)波而言，輸出電流不大于µA）的條件下，可認為晶體檢波特性是平方律的，

3、即n 色散特性指的是波導(dǎo)波長與頻率的關(guān)系：波導(dǎo)中傳播的電磁波的相速和群速均是頻率的函數(shù)，波速頻率的變化稱為色散。TE波和TM波都是色散型波，波導(dǎo)是色散型傳輸線。由于色散會使電磁波群在傳輸?shù)剡^程中產(chǎn)生失真、畸變，頻率越寬，畸變越顯著。在CM波段：因為：，所以 當(dāng)f趨于fc時，Vp趨于無窮，Vg趨于零，能量不能傳輸。四、實驗內(nèi)容及步驟：、 測量線終端接上短路板，調(diào)整信號源頻率為Mhz。調(diào)整信號輸出幅度，并調(diào)諧測量線探針，使系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。、 移動測量線探針至測量線中間位置的波腹點上，調(diào)整信號輸出幅度，使此時選放上電流指示不超過滿量程，然后移動探針至相鄰波節(jié)點的位置，記錄些時探針的位置值d(mm)。然后按下表分別測量相關(guān)點數(shù)據(jù)：相對電場強度探針位置（mm）電表讀數(shù)I(uA)測量點與波節(jié)點相對位移L(mm)實際位置d+L(mm)0.0=g/63=g/31.3=g/20.6=g/15.3=g/12=g/9.8=g/8.1=g/6.8=g/5.6=g/4=、 從9300Mhz9400Mhz的范圍內(nèi)按一定的頻率間隔改變信號源頻率（不少于十個點），并用頻率計測出其實際值（或者直接從信號源的頻率刻度上讀出頻率值），然后用交叉讀數(shù)法測量駐波比。記錄數(shù)據(jù)。五、實驗數(shù)據(jù)處理：根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制晶體定標曲線