分布已经测得，测几个波腹与波节取平均值：
P=
1 Im ax1 Im ax 2 Im axn ( + + ••• + n Im in1 Im in2 Im inn
2、用谐振式频率计测工作波长λ的原理： 频率计与系统做吸收式链接，当频率计与系统谐振时，指示器读 数最小，记下频率计上的频率刻度，即可计算出工作波长.
I
f f0
(a) 谐振曲线 (b) 吸收式频率计连接示意图
图1—6 吸收式频率计 待测频率可由谐振时PX-16型频率计谐调活塞的刻度直接读数，再用 λ=c/f计算出工作波长λ0
第二部分 实验
实验一 中等驻波的测量个工作波长的测量
一、实验目的 1、了解低功率波导测量系统的构成及各个波导元件作用，学习微波测量基本操 作技能。 2、学习用测量线测中等驻波系数和驻波分布，驻波比及波导波长的方法。 3、学习用频率计测量频率和工作波长。 二实验内容 1、用测量线测驻波分布，驻波比、波导波长。 2、用谐振式频率计测频率和工作波长。 三、实验原理 使用固体微波信号源XB9A:
开槽线 接信号源 接被测元件
传动机构
探针检波
图1-3
接指示器
（1）开槽线：有同轴型及波导型等几种，对波导型测量线，一般在矩形波导 宽面中央开槽以保证单模TE10（H10）型传播。槽宽约为1—0.5cm,槽深要大于 两倍槽宽，避免辐射，槽两端是阻抗过度式。 （2）探针检波器：由探针、检波器及调谐装置组成。探针的作用是从波导内 耦合出电磁波能量到同轴线支架，并保证不影响波导中的驻波分布。因此探针 穿伸长度应是可调的。调谐装置有波导型、同轴型。由于探针的耦合，在同轴 谐振腔中有电磁场存在，它与波导内电磁场保持正比关系，通过改变短路活塞
来调节谐振腔体长度，可使探针耦合的功率有效地送到检波晶体上，使输出指示 器最大，检波器采用晶体二极管，接在同轴线内外导体之间。检波特性曲线（或 晶体建波律）一般表示为I=kun 。当检波电流较小时是平方律（n=2）。设检波电 流最大值为Imax，最小值为Imin则驻波比=（ Imax/Imin)1/2，但一般需要对晶体实 现进行定标，给出检波器波曲线供使用。 （3）传送装置：保证探针沿槽线移动以检测沿传输方向上的场的分布，上有标尺， 可精确读出探针所在位置的刻度。 测量线在使用前必须进行调整，（实验台上的已调好不要再调），调整就是 选择合适的探针伸长度以尽量减少它对传输系统中场型的影响。 4、指示器 微波信号经检波后送到的测试装置。这些仪器有微安表、光点检流计、测量 放大器和选频放大器。测量放大器的简单使用方法间附录三。选频放大器的使用 说明间附录三。 5、隔离器、衰减器、短路活塞及匹配负载等波导元件的结构使用参阅教材。
四、微波测量原理 1、驻波比ρ的测量 有多种方法测量ρ，这里介绍测量线测量驻波方法。沿波导开槽线移动探头， 在指示器上读出驻波最大值读数Imax ，根据晶体检波律求得ρ，在小信号时晶体 检波律近似平方律，故有 ρ=Emax/Emin=(Imax/Imin)1/2 2、波长的测量 微波系统中也可以测量频率，如用PW-10外差式频率计比较法（将待测频率 与已知标准频率进行比较而确定待测频率）测定频率，这里主要介绍测试微波波 长的方法。 （1）用测量线测量波导波长——驻波分布法：用移动测量线测出波导中相邻两 波节点的距离就是二分之一波导波长（λg/2）也可以用精密可变短路活塞接在测 量线输出端，将测量线探针固定在某一波节位置，移动精密可变短路活塞使探针
第三部分 附录
附录一 附录二 附录三 附录四 WSI通用速调管电源的使用说明··································································（48） XBA三公尺标准信号发生器使用说明·························································（53） XF-01型选频放大器的使用说明···································································（55） 测量误差及有效数字·····················································································（58）
检测到相邻另一波的波节点，这时活塞移动距离就是λg/2。为了提高测波节点位 置的精密可用“等信号法”（见图1-4）如直接读出Z0。误差较大，可在Z0左右， 指示器为同一读数的Z1和 Z2两点读数，则有Z0=（Z1+Z2）/2来决定Z0 (2)频率计测量工作波长——谐振腔法 谐振式频率计前面已介绍，它与待测系统相链接的方法有两种，一种是通过 式，另一种是吸收式。 通过式频率计（见图1-5）的谐振回路有两个耦合元件，其中一个将能量从待 测系统耦合到谐振回路。另一个是将能量从谐振回路耦合到频率计的指示回路。 当谐振腔调谐到与待测频率谐振时，传输到指示器的能量最大，这种读法为最大 读数法。
第一部门 绪言
一、引言： 引言： 从事微波技术的应用，微波元件和器件的生产，科研和教学工作中，首先要解决微 波测量问题，微波实验主要是测量工作，它是微波技术中不可缺少的重要部门。因为 微波工作在超高频率中，所有测试设备和测量方法与低频的无线电测量不同。主要区 别如下： （1）微波测量与低频不同，低频时常用电压、电流。频率为基本测试量，其他则由 工作导出.但在微波范围内电压、电流均不易测出（有时甚至不能定义),所以把驻波（阻 抗）、波张（频率）、功率作为三个基本测试量。（2）低频测量的仪器与元件是集中 参数，而微波测量所用的测量仪器（测量线等）与元件（空腔谐振器等)都是分布参数 原理构成的。其体积或长度均与工作波张可相比拟。（3）微波测量仪器所用电子管为 速调管、行波管等与低频时不同。 二、微波测试系统： 微波测试系统： 测试系统通常由电源部门，测试部门和待测部门三部门组成。对不同的测试，方法 不用，测试系统的组成也略有不同。
改换传输线综为非匹配负载（可用警惕检波器代），在探针移动一个波长 距离上均匀取10点，记下标尺读数L和相应指示器读数I，注意测出波腹和波 节，画出驻波分布。 在小信号工作状态下，晶体检波律近似为平方律，所以驻波比
Im ax ρ= Im in
（ m ax 和
I
Im in波腹及波节点指示器读数，在测驻波分
图1-2 3cm波段的测量系统
三、微波仪器及元件 1、微波信号源： 3cm微波信号源是利用反射速调管产生的微波信号，它包括反射速 调管，速调管插座及供给速调管各极电压的速调管稳压源（WS-1）通 用速调管电源使用方法参看附录一。另一种XB9A标准信号发生器是用 晶体效应管来产生微波信号的（使用方法见附录二）。
图 2—2—1 1、用测量线测量λg,驻波分布及ρ的原理： 当波导传输线终端接一负载ZL，若负载与传输线等效阻抗Ze不相等， 则沿线有驻波分布，这驻波分布曲线可以用测量线配合指示器测出。驻 波两相邻节点间间距为λg\2. 将传输线终端接短路活塞，形成纯驻波分布，用等信号方法（图1— 4），测出节点位置Z0，半波长λg\2。
<一>基本方法图如图1-1 信 号 源 隔 离 器 衰 减 器 频 率 计 测 量 线
待 测 元 件 匹 配 负 载
指 示 器
图1-1 测量系统方块图
<二>3cm波段小功率测量系统 实例如图1-2 1、电源部分——信号源、隔离器衰减器及频率计等。 2、测试部分——测量线、指示器（微安表计或选频放大器）。 3、待测部分——待测元件及匹配元件（匹配负载、短路活塞等）。
第二部分 实验
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 反射速调管工作特性的研究··········································································（17） ·········································································· 17 中等驻波的测量和工作波长的测量······························································（23） 阻抗的测量······································································································（29） 微波传输三种工作状态的研究和晶体检波器的定标··································（34） 微机在微波技术中的应用-------并联单支节阻抗匹配的CAD方法············（41）
四、实验步骤 1、按照图2—2—1。检查测试系统链接情况。 2、使系统中可变衰减器按钮下旋至3或5衰减值，终端用晶体检波器接微安 培安表检测。 3、信号源通电、频率选在1000MHZ左右“连续”或“方波”输出，调衰 减器旋钮及可变衰减器，使微安表上只是50uA左右。 4、终端接短路活塞，移动测量探针，用等信号法测出两个相邻节点的位置， 填下表求出波导波长：
2、频率计： 谐振式频率计按腔体形状可分为同轴形、矩形、圆柱形、环形等。常见的是同 轴形与圆柱形的。 以圆柱形频率计为例，当频率计与波导系统作吸收式连接时，移动频率计调谐 活塞，通过改变腔体尺寸来改变谐振波张，当它与信号源工作波长相同时即谐振， 腔体吸收能量最多，测试系统中指示器读数最小，这时可以从频率计刻度上读出工 作频率。（腔体尺寸与谐振频率之间对应关系已事先标定）。频率计一般作吸收式 连接。见图七。 另一种是通过式连接，当谐振腔波长与信号波长相同时，指示器数最大，见图 六。 3、测量线: 测量线是微波测试的主要仪器，一般由一段开槽线，探针检波器及传动装置三 部分著称（见图1-3），探针在开槽线内移动，将波导传输线中的一小部分能量耦 合出来，经晶体二极管检波到指示器，即可测得探针所在处的相对场强。