晶体定标与匹配负载驻波比测量
晶体定标与匹配负载驻波比测量
一、实验目的
1、进一步熟悉掌握三厘米微波测试系统与测量线的使用
2、掌握用驻波测量线校准晶体特性的方法。
3、测量匹配负载的驻波比。
二、实验内容
1、用驻波测量线校准晶体的检波特性。
2、用驻波测量线测量场的分布图形。
3、测量匹配负载的驻波比。
三、实验原理
晶体二极管是非线性元件，其检波电流与两端电压之间的关系为：
i=k │u│ n
式中n 表征晶体管的检波规律：如n=1，i∝│u│称为线性检波，当n=2，i∝│
u│2 称为平方律检波，然而二极管的检波特性随其端电压大小而变化，当端电压
较小时，呈现出平方律检波，端电压较大时，呈现线性规律。
图3-1 晶体二极管检波特性
图3－1 所示晶体二极管典型检波曲线，由图可见，在u>u1 范围内近似线性；
u管两端的电压变化幅度较大时，n 就不是常数，所以在精密测量中心必须对晶体检波
律进行定标。
测量线探针在波导中感应的电动势（即晶体二极管两端的电压）与探针所在的处
的电场ｅ成正比，因而，检波电流和波导中的场强ｅ同样满足关系式：
i＝k＇×en
故要从检波电流读数值决定电场强度的相对值，就必须确定晶体检波律n。当
n=2，该检波电流读数即为相对功率指示值。
实验室常用的晶体定标方法——驻波法
测量指示器读数与相对场强关系曲线。
当测量线终端短路时，沿线各点电场分布为：
驻波系数的测量转化为晶体检波电流的测量。
图2-6 测试装置图
五、实验步骤
1、按图2-6 检查系统连接装置。
2、按操作规程调整信号源，开启电源预热。
3、用频率计校准频率。
4、将测量线探针插入适当深度，调谐回路，使测量放大器输出最大。
5、将测量线终端接短路片，调整放大器衰减，当探针处于腹点时，放大器指示为满量程。
6、将探针由右向左移动，放大器指示器每改变10 个格，记录一次探针的位置，用交
叉读数法测波节点位置。
7、测波腹点左、右下降腹点时指示一半位置记录下来。
8、测量线终端换匹配负载，测量驻波比，分别测量波腹点电流imax 和波节点电流
imin。
六、实验报告
1、根据测量探针在不同位置d，指示器读数作ｉ～d 曲线。
2、根据测量在直角坐标绘出ｉ～ｅ／ｅn 的曲线。
3、根据测量的半高点距离代入公式求晶体检波律n。
４、根据测量ｉmax 值与ｉmin 值求ρ，与理论值进行比较。
七、实验前准备：
1、复习测量线和频率计正确使用。
2、自己设计画出测量波导波长记录数据的表格。
3、波节点用什么方法确定，考虑好实验步骤，画好记录表格。见下图
八、思考题
1、你所测得晶体校准曲线工作在什么条件下？
2、在什么条件下驻波系数的测量可以转化为晶体检波电流的测量？
3、匹配负载的驻波比理论值是多少？你的测量值的相对误差是多少？
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1、进一步熟悉掌握三厘米微波测试系统与测量线的使用
2、掌握用驻波测量线校准晶体特性的方法。
3、测量匹配负载的驻波比。
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1、用驻波测量线校准晶体的检波特性。
2、用驻波测量线测量场的分布图形。
3、测量匹配负载的驻波比。
三、实验原理
晶体二极管是非线性元件，其检波电流与两端电压之间的关系为：
i=k │u│ n
式中n 表征晶体管的检波规律：如n=1，i∝│u│称为线性检波，当n=2，i∝│
u│2 称为平方律检波，然而二极管的检波特性随其端电压大小而变化，当端电压
较小时，呈现出平方律检波，端电压较大时，呈现线性规律。
图3-1 晶体二极管检波特性
图3－1 所示晶体二极管典型检波曲线，由图可见，在u>u1 范围内近似线性；
u
律进行定标。
测量线探针在波导中感应的电动势（即晶体二极管两端的电压）与探针所在的处
的电场ｅ成正比，因而，检波电流和波导中的场强ｅ同样满足关系式：
i＝k＇×en
故要从检波电流读数值决定电场强度的相对值，就必须确定晶体检波律n。当
n=2，该检波电流读数即为相对功率指示值。
实验室常用的晶体定标方法——驻波法
测量指示器读数与相对场强关系曲线。
当测量线终端短路时，沿线各点电场分布为：
驻波系数的测量转化为晶体检波电流的测量。
图2-6 测试装置图
五、实验步骤
1、按图2-6 检查系统连接装置。
2、按操作规程调整信号源，开启电源预热。
3、用频率计校准频率。
4、将测量线探针插入适当深度，调谐回路，使测量放大器输出最大。
5、将测量线终端接短路片，调整放大器衰减，当探针处于腹点时，放大器指示为满量程。
6、将探针由右向左移动，放大器指示器每改变10 个格，记录一次探针的位置，用交
叉读数法测波节点位置。
7、测波腹点左、右下降腹点时指示一半位置记录下来。
8、测量线终端换匹配负载，测量驻波比，分别测量波腹点电流imax 和波节点电流
imin。
六、实验报告
1、根据测量探针在不同位置d，指示器读数作ｉ～d 曲线。
2、根据测量在直角坐标绘出ｉ～ｅ／ｅn 的曲线。
3、根据测量的半高点距离代入公式求晶体检波律n。
４、根据测量ｉmax 值与ｉmin 值求ρ，与理论值进行比较。
七、实验前准备：
1、复习测量线和频率计正确使用。
2、自己设计画出测量波导波长记录数据的表格。
3、波节点用什么方法确定，考虑好实验步骤，画好记录表格。见下图
八、思考题
1、你所测得晶体校准曲线工作在什么条件下？
2、在什么条件下驻波系数的测量可以转化为晶体检波电流的测量？
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