微波技术实验讲义 - 与非网

实 验 三
阻 抗 测 量 与 阻 抗 匹 配
一 、 实 验 目 的
1. 掌 握 用 测 量 线 测 量 微 波 元 件 阻 抗 的 原 理 和 方 法 , 熟 悉 阻 抗 圆 图 在 阻 抗 测
量 中 的 应 用 。
2. 熟 悉 阻 抗 匹 配 的 作 用 , 学 会 用 阻 抗 调 配 器 对 失 配 元 件 进 行 调 配 。
二 、 实 验 原 理
1、 阻 抗 测 量
在 微 波 测 量 技 术 中 , 阻 抗 测 量 占 有 很 重 要 的 地 位 。 微 波 元 件 的 阻 抗 是 微 波 系
统 匹 配 设 计 的 依 据 , 也 是 研 究 复 杂 微 波 结 构 的 微 波 网 络 中 确 定 等 效 电 路 参 数 的 依
据 。 阻 抗 测 量 不 仅 应 用 于 微 波 器 件 特 性 阻 抗 的 研 究 及 微 波 系 统 的 阻 抗 匹 配 , 同 时
也 是 一 些 复 杂 测 量 ( 如 微 波 网 路 参 量 的 测 量 ) 的 基 础 。 因 而 微 波 阻 抗 测 量 是 一 项
非 常 重 要 的 测 量 。
由 波 导 理 论 可 知 波 导 中 的 电 磁 场 不 是 均 匀 分 布 的 , 因 而 不 可 能 象 双 线 传 输 线
那 样 用 行 波 电 压 ( 或 电 场 强 度 ) 对 行 波 电 流 ( 或 磁 场 强 度 ) 之 比 , 来 规 定 出 一 个
只 决 定 于 传 输 线 本 身 尺 寸 的 特 性 阻 抗 。 波 导 的 等 效 阻 抗 值 因 定 义 方 法 不 同 而 不
同 , 因 而 一 般 并 不 进 行 阻 抗 绝 对 值 的 测 量 。 经 常 遇 到 的 实 际 问 题 是 电 磁 波 在 负 载
与 传 输 线 不 匹 配 的 传 输 系 统 上 传 播 而 产 生 的 问 题 , 在 这 一 类 问 题 中 仅 需 知 道 被 测
元 件 的 归 一 化 阻 抗 。 阻 抗 测 量 的 方 法 很 多 , 但 应 用 较 为 广 泛 的 方 法 是 测 量 线 法 。
根 据 传 输 线 理 论 , 传 输 线 上 任 一 点 的 归 一 化 阻 抗 为 :
Z
=
Z
Z
L
c
cos βL
+
cos βL
+
jZ
jZ
c
L
sin βL
sin βL
在 电 压 最 小 点 。 即 L=L miin 时 , 有 Z =1/ρ, 代 入 上 式 可 解 得 归 一 化 负 载 阻 抗 为 :
Z
1 −
jρtgβL
min
= (3-1)
ρ −
jtgβL
min
2π
由 于 β = , 这 样 λ g 、ρ、L min 就 是 确 定 负 载 归 一 化 阻 抗 的 三 个 参 数 , 即 阻 抗
λ
g
测 量 就 归 结 为 对 上 述 三 个 参 量 的 测 量 。
2、 确 定 驻 波 最 小 点 位 置 L min 的 测 量 原 理
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