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1、由（2）（3）式可得 I=K 2兀 sm 微波测量实验指导书之一：晶体定标与色散特性的测量 实验一、晶体定标与色散特性的测量 一、实验目的：1、掌握晶体检波器特性定标的方法。2、观测波导系统的色散特性。二、实验框图：选频放大器 t 信号源 隔离器 可变袁减器 匸频率计 测量线 口 -匹配负载 凶短路板 待测负载 晶体检波器1 二、实验原理：在微波测试系统中，微波能量通常是经过二极管检波后送到指示器（选频放大器、示波器），所以在选频放人器上指示的是检波电流值I（单位：MA）,而驻波分布特性指 的是电场分布，因此利用检波电流来计算驻波比时，必须用实验法确定E与I的关系。当加在二极管两端的电压为V时
2、，与流过晶体的检波电流有如下关系：I=KV（1）式中，K为常数，n为检波率。而电压V与探针所在处的电场E是成比例的，所以有 I=KTn（2）式中，K?是比例常数.那么根据式（2）描出的曲线即为晶体定标曲线.利用终端短路法来进行晶体定标：当波导终端短路时，电场分布为：式中，Em为电场强度幅值，/tg为波导波长，/为距驻波节点的距离.式中K为常数，对（4）式取对数有:曲线I lg/=lgK+A?lg 2龙 Sill 几g 即为晶而曲线lg/lg 的斜率即为检 器特性定标的方法观测波导系统的色散特性二实验框图选频放大器信号源隔离器可变袁减器匸频率计测量线匹配负载口凶短路板待测负载晶体检波器二实验原理
3、在微波测试系统中微波能量通常是经过二极管检波后送到指示器选频放算驻波比时必须用实验法确定与的关系当加在二极管两端的电压为时与流过晶体的检波电流有如下关系式中为常数为检波率而电压与探针所在的电场是成比例的所以有式中是比例常数那么根据式描出的曲线即为晶体定标曲线利用终的距离式中为常数对式取对数有龙几的斜率即为检曲线即为晶而曲线波律若将与标在全对数据坐标纸上作出恐几曲线则曲线的斜率即为晶体检波率通常在检波功率电平较小对调制波而言输出电压不人于个亳伏对连续波而言输出电流波律n.曲线,则曲线的 若将I与sm/标在全对数据坐标纸上，作出lg/lg sni /恐 几g 斜率即为晶体检波率n.通常在检波功率电
4、平较小(对调制波而言，输出电压不人于n个亳伏，对连续波而言，输出电流不大于1 OpA)的条件下，可认为晶体检波特性是平方律的，即n=2.色散特性指的是波导波长与频率的关系：波导中传播的电磁波的相速和群速均是频率的函数，波速频率的变化称为色散。TE波和TM波都是色散型波，波导是色散型传输线。由于色散会使电磁波群在传输地过程 中产生失真、畸变，频率越宽，畸变越显著。在3 CM波段：当f趋于化时，Vp趋于无穷，Vg趋于零，能量不能传输。四、实验内容及步骤：1、测量线终端接上短路板，调整信号源频率为9 3 7 OMliZo调整信号输出幅度,并调谐测量线探针，使系统处于最佳工作状态。2、移动测量线探针至
5、测量线中间位置的波腹点上，调整信号输出幅度，使此时选 放上电流指示不超过满量程，然后移动探针至相邻波节点的位置，记录些时探针的 位置值d(mm)然后按卜表分别测量相关点数据:相对电场强度 探针位置(mm)电表读数 I(uA)2龙.sin/兄g 测虽点与波节点相对位 移 L(nmi)实际位垃 d十 L(mm)0.0 0.0=0.1 X g/63=0.2 Xg/31.3=0.3 X g/20.6=0.4 Xg/15.3=0.5 X g/12=0.6 X g/9.8=0.7 入 g/8.1=0.8 X g/6.8=0.9 入 g/5.6=1.0 g 4=3、从9300M 11Z9400M 11Z的范
6、闱内按一定的频率间隔改变信号源频率(不少于十 个点)，并用频率计测出其实际值(或者直接从信号源的频率刻度上读出频率值)，然后用交叉读数法测量驻波比。记录数据。所以 器特性定标的方法观测波导系统的色散特性二实验框图选频放大器信号源隔离器可变袁减器匸频率计测量线匹配负载口凶短路板待测负载晶体检波器二实验原理在微波测试系统中微波能量通常是经过二极管检波后送到指示器选频放算驻波比时必须用实验法确定与的关系当加在二极管两端的电压为时与流过晶体的检波电流有如下关系式中为常数为检波率而电压与探针所在的电场是成比例的所以有式中是比例常数那么根据式描出的曲线即为晶体定标曲线利用终的距离式中为常数对式取对数有龙几
7、的斜率即为检曲线即为晶而曲线波律若将与标在全对数据坐标纸上作出恐几曲线则曲线的斜率即为晶体检波率通常在检波功率电平较小对调制波而言输出电压不人于个亳伏对连续波而言输出电流五、实验数据处理：根据测量数据绘制晶体定标曲线及色散特性曲线。器特性定标的方法观测波导系统的色散特性二实验框图选频放大器信号源隔离器可变袁减器匸频率计测量线匹配负载口凶短路板待测负载晶体检波器二实验原理在微波测试系统中微波能量通常是经过二极管检波后送到指示器选频放算驻波比时必须用实验法确定与的关系当加在二极管两端的电压为时与流过晶体的检波电流有如下关系式中为常数为检波率而电压与探针所在的电场是成比例的所以有式中是比例常数那么根据式描出的曲线即为晶体定标曲线利用终的距离式中为常数对式取对数有龙几的斜率即为检曲线即为晶而曲线波律若将与标在全对数据坐标纸上作出恐几曲线则曲线的斜率即为晶体检波率通常在检波功率电平较小对调制波而言输出电压不人于个亳伏对连续波而言输出电流