实验四单口元件的阻抗测量
实验四 单口元件的阻抗测量
实验目的实验原理实验内容报告要求实验目的掌握应用测量线技术测量单端口微波器件阻抗参数的原理和方法熟悉Smith园图在阻抗测量上的应用。·运用不同方法测定波导元件的阻抗特性。2017/3/31中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • 掌握应用测量线技术测量单端口微波器件阻抗参数的原理和方法。 • 熟悉Smith园图在阻抗测量上的应用。 • 运用不同方法测定波导元件的阻抗特性。 实验目的 2017/3/31 中国科大信息与计算机实验教学中心 2
实验目的实验原理实验内容报告要求驻波与阻抗的关系·传输线中驻波分布与终端负载阻抗有关，由传输线理论可以证明波导终端的归一化阻抗Z=R,+iX,与传输系统的波导波长入g，驻波比S和驻波节点位置dmi有下列单值的对应关系式：(1- S°ctgBd minSX.Rt =$° cos" βdmn + sin' βdmnS?ctg°βdmin +1。而负载归一化导纳Y=G,+jB,为：SctgBdGL=-B, $? sin* Bd mn + cos? d minS? + ctg°βd min2017/3/31中国科大信息与计算机实验教学中心3
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • 传输线中驻波分布与终端负载阻抗有关，由传输线理论可以证明波导终端的 归一化阻抗ZL＝RL+jXL与传输系统的波导波长λg，驻波比Ｓ和驻波节点位置 dmin有下列单值的对应关系式： • 而负载归一化导纳YL=GL+jBL为： 驻波与阻抗的关系 min 2 min 2 2 S cos d sin d S RL 1 1 min 2 2 min 2 S ctg d S ctg d X L min 2 min 2 2 S sin d cos d S GL min 2 2 min 2 1 S ctg d S ctg d BL 2017/3/31 中国科大信息与计算机实验教学中心 3
实验目的实验原理实验内容报告要求阻抗测量由公式可见，阻抗测量的问题可以归结为驻波测量的问题：在测量线的输出端口接上待测的单口元件后，分别用交叉读数法测出波导波长入g直接法测出驻波比S·等效截面法测出驻波极小点位置d·根据传输线的图解法原理，根据测得的S，dmin和入g，可以利用SMITH圆图或者相关公式，求解归一化阻抗或导纳，甚至膜片的归一化电纳值。2017/3/31中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • 由公式可见，阻抗测量的问题可以归结为驻波测量的问题：在测量线的输出 端口接上待测的单口元件后， 分别用 • 交叉读数法测出波导波长λg • 直接法测出驻波比Ｓ • 等效截面法测出驻波极小点位置dT • 根据传输线的图解法原理，根据测得的Ｓ，dmin和λg，可以利用SMITH圆图 或者相关公式， 求解归一化阻抗或导纳，甚至膜片的归一化电纳值。 阻抗测量 2017/3/31 中国科大信息与计算机实验教学中心 4
实验目的实验内容报告要求实验原理等效截面法阻抗测量涉及到相位测量，需要测量出从被测微波元器件的输入端口向信号源方向到达第一个波节点之间的距离dmin。但由于受到测量线结构的限制，探针通常难以到达距实际输入端口为dmi处。为此，需在探针能够到达范围内选择一个等效截面(T-T），再由(T-T)面确定dmin。·测量线输出端口短路，测量线中建立起纯驻波分布。根据驻波分布重复性原理（入g/2周期），在测量线探针能到达范围内选一合适波节点作为终端等效截面位置（见后图）。·测量时，测量线终端接上待测的微波元器件，测量系统中的驻波分布取决于待测元器件的输入阻抗（见图中实线）。·由图可见，从T-T截面到T-T'截面之距d--d.就等效于从器件输入端口向源方向到第一个波节点之距dmin=|d-d.l2017/3/31中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • 阻抗测量涉及到相位测量，需要测量出从被测微波元器件的输入端口向信号 源方向到达第一个波节点之间的距离dmin。 • 但由于受到测量线结构的限制，探针通常难以到达距实际输入端口为dmin处。为此，需 在探针能够到达范围内选择一个等效截面(T-T)，再由(T-T)面确定dmin。 • 测量线输出端口短路，测量线中建立起纯驻波分布。根据驻波分布重复性原理（ λg/2 周期），在测量线探针能到达范围内选一合适波节点作为终端等效截面位置（见后 图）。 • 测量时，测量线终端接上待测的微波元器件，测量系统中的驻波分布取决于 待测元器件的输入阻抗（见图中实线）。 • 由图可见，从T-T截面到T’-T’截面之距dT’ -dT就等效于从器件输入端口向源方向到第一个 波节点之距dmin=|dT’ -dT | 等效截面法 2017/3/31 中国科大信息与计算机实验教学中心 5