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一段开槽传输线、探头(耦合探针、探针的调谐腔体和输出指示)、传
动装置三部分组成。由于耦合探针伸入传输线而引入不均匀性,其作用相当于在线上并联
一个导纳,从而影响系统的工作状态。为了减少其影响,测试前必须仔细调整测量线。
实验中测量线的调整一般包括的探针深度调整和耦合输出匹配(即调谐探头)。
2.晶体检波器的校准曲线
在微波测量系统中,送至指示器的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低
频电流,指示器的读数是检波电流的有效值。在测量线中,晶体检波电流与高频电压之间
关系是非线性的,因此要准确测出驻波(行波)系数必须知道晶体检波器的检波特性曲
线。
晶体二极管的电流I与检波电压U的一般关系为
ICU

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式中,C为常数,
为检波律,U为检波电压。
检波电压U与探针的耦合电场成正比。晶体管的检波律
随检波电压U改变。在弱
信号工作(检波电流不大于10μA)情况下,近似为平方律检波,即
2;在大信号范
围,
近似等于1,即直线律。
测量晶体检波器校准曲线最简便的方法是将测量线输出端短路,此时测量线上载纯驻
波,其相对电压按正弦律分布,即:
式中,d为离波节点的距离,Umax为波腹点电压,λg为传输线上波长。因此,传输线上晶体检波电流的表达式为
根据式(23)就可以用实验的方法得到图21所示的晶体检波器的校准曲线。
f图21校准曲线3.波导波长的测量测量线的基本测量原理是基于无耗均匀传输线理论,当负载与测量线匹配时测量线内是行波;当负载为短路或开路时,传输线上为纯驻波,能量全部反射。因此通过测量线上的驻波比,然后换算出反射系数模值,再利用驻波最小点位置zmi
便可得到微波信号特性和网络特性等。根据这一原理,在测得一组驻波最小点位置z1,z2,z3,z4…后,由于相邻波节点的距离是波导波长的12,这样便可通过下式算出波导波长。由教材P48,工作波长与波导波长有如下关系:式中,λc为截止波长。一般波导工作在主模状态,其λc2a。本实验中波导型号为BJ100,其宽边为a2286mm,代入上式计算出工作波长。于是信号源工作频率由下式求得:另外,信号源工作频率亦可用吸收式频率计测量。实验步骤1.测量线的调整①将信号源设置在内调制状态,选择工作频率在10GHz,将衰减器调整到合适位置。②先使探针调整至合适深度,探针深度既不能太深,影响波导内场分布,也不能太浅,否则耦合输出太弱。通常取10至15mm。然后开槽测量线终端接匹配负载,移动探针至测r
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