射频必做实验2-传输线上的电磁波及阻抗匹配

电磁场理论实验

传输线上的电磁波及阻抗匹配

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实验目的用频谱分析仪测量传输线上电磁波的频率和波长。 1.用频谱分析仪测量传输线上电磁波的频率和波长。 测量驻波信号的波腹、波节、反射系数、驻波比。 2.测量驻波信号的波腹、波节、反射系数、驻波比。 掌握阻抗匹配的原理和方法。 3.掌握阻抗匹配的原理和方法。

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实验原理

传输线的工作状态有行波状态、驻波状态和混合波状态三种。 传输线的工作状态有行波状态、驻波状态和混合波状态三种。由传输线通解知道， 由传输线通解知道，线上所传播的波是由入射波和反射波叠加 而成的合成波。 而成的合成波。

反射系数Γ 反射系数ΓΓ( z) = V ( z ) V+ ( z )

驻波系数ρ 驻波系数ρρ =V max V min = I max I min

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实验原理

阻抗匹配是射频和微波技术中经常遇到的问题。匹配的方法很 阻抗匹配是射频和微波技术中经常遇到的问题。多，可以根据不同的场合和要求灵活选用。 可以根据不同的场合和要求灵活选用。

对于固定的负载，通常可在系统中接入隔离器、膜片、销钉等 对于固定的负载，通常可在系统中接入隔离器、膜片、以达到匹配目的，而在负载变动的情况下可以接入滑动单螺、 以达到匹配目的，而在负载变动的情况下可以接入滑动单螺、 多螺及单短截线等各类的调配器。 多螺及单短截线等各类的调配器。

本实验主要测量在负载短路、负载开路、负载匹配三种情况下 本实验主要测量在负载短路、负载开路、的驻波比等参数，从实验结果中得到那种情况下阻抗更匹配。 的驻波比等参数，从实验结果中得到那种情况下阻抗更匹配。

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实验设备和器件

微带传输线模块； 微带传输线模块； 信号发生器； 信号发生器； 高阻抗探头； 高阻抗探头； 频谱分析仪； 频谱分析仪； 反射测量电桥； 反射测量电桥； 终端负载； 终端负载； 微带传输线模块； 微带传输线模块； 短路器等。 短路器等。5

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实验内容

1、用驻波分布法 、 测量微带传输线上 电磁波的波长。 电磁波的波长。观 测微带传输线上的 驻波分布， 驻波分布，测量驻 波的波腹、波节、 波的波腹、波节、 反射系数和驻波比。 反射系数和驻波比。

2、用反射测量电 、 桥来测量反射损耗， 桥来测量反射损耗， 计算反射系数和驻 波比。 波比。

3、通过对短路线、 、通过对短路线、 开路线以及匹配负 载的驻波比等参数 进行测量， 进行测量，在频谱 分析仪器上得到最 佳的匹配方法。 佳的匹配方法。

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结果分析与实验报告

对不同频率下的驻波

分布进行比较分析并完成实验报告。 1. 对不同频率下的驻波分布进行比较分析并完成实验报告。 如何由驻波分布结果测得微带传输线介质的相对电容率？ 2. 如何由驻波分布结果测得微带传输线介质的相对电容率？ 讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者的相互联系。 3. 讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者的相互联系。

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