实验一反射速调管震荡模式和传输线特性参量测量

实验一反射速调管震荡模式和传输线特性参量测量09通信六班张传师20093100041实验组员：林佩煜、梁奋一、实验目的1.了解反射调管的工作特性；2.学习用逐点发测量速调管振荡模与输出功率；3.学习用驻波测量线测量波导波长及驻波比以及初始相位。二、实验仪器速调管电源，反射速调管，波导-同轴转换接头，隔离器，可变衰减器，波导转换开关，晶体检波器，频率计，驻波测量线，光点检流计，数字电压表，短路器，负载膜片，匹配负载，功率计探头，微孔功率计，微安表等。实验仪器原理图如图1：图1实验仪器原理图三、实验内容先把速调管电源打到预热档，让反射速调管预热，时间大约为5分钟。1.速调管的振荡模式先把电压从小到大调一次，粗略观看一下速调管的振荡模式，选取模式中电流输出最大的一个模，然后调节可变衰减器，让微安表量程接近满偏。调节电压输入，隔一定间隔取一个点，记录此时的电压和微安表的电流，每个模取7个点，实验数据记录如表1所示：表1速调管的振荡模式数据表UR(V)283.2284.1284.9286.5288.7290.9292.9I/P(μA)0410141041UR(V)300.9303.6305.9308.7309.8312.4314.6I/P(μA)0822282280UR(V)328.3333.8334.6338342.5343.8346.8I/P(μA)020324432200UR(V)368.5373.3376.2381387.2389.1392.5I/P(μA)028466246280UR(V)429.2435.4437.5445.1451.7454.2459.3I/P(μA)038587858380根据数据得到的速调管振荡模式图，如图2图2速调管震荡模式由图像可知，实验结果与理论相吻合。2.输出频率调节可变衰减器，让微安表量程接近满偏，然后调节频率计，观看微安表，当微安表的读数最小的时候，频率计上显示的频率就是速调管的输出频率。由于速调管输出频率范围比较窄，故在调频率计的时候很容易跳过了速调管的输出频率，所以在转动频率计的时候要很小心地慢慢地调。原理：当频率计调到速调管的输出频率的时候，频率计与微波匹配，输出功率最小，故微安表的读数最小。实验数据如下：微安表最大读数：80μA，最小读数：52μA；当微安表读数最小的时候，频率计读数是：9.641GHz所以速调管的输出频率是9.641GHz。3.波导波长把波导转换开关打到驻波测量线方向，调节驻波测量线，让光点检流计检测微波波形的电流。由于当电流为0时，电流变化率太小，光点检流计很难测量，所以选取4个点来测量。这4个点分别是当波形电流等于7*10-9（A）时驻波测量线上对应的点。由于波形的对称性，我们可以认为点X1和点X2的中点就是波节点。实验数据如表2：表2波导波长数据表7*10-9（A）X1X2X3X4驻波测量线（mm）14.019.535.540.7得到相邻两个波节点的坐标分别是16.75mm和38.10mm，所以半波波长为λ\2=38.1-16.75=21.25mm波导波长λ=42.5mm图2波导波长粗略图4.驻波比测量波腹点的电流，即为Imax，以及波节点的电流，即为Imin。波腹点电流Imax=29*7*10-10A=2.03*10-8A,波节点电流Imin=11*7*10-10A=0.77*10-8A.所以驻波比=1.625.初始相位固定驻波测量线在16.75mm处（短路时波节点），把短路片换成负载，往波源方向调节驻波测量线，用测量波导波长的方法测出调节的时候的第一个波节点。该波节点与16.75mm处的距离就是第一个波节点与负载的距离。测得波节点相邻两点为19.0mm和26.4mm，则波节点为（26.4+19.0）/2=22.7mm。则所求相位为φ=[（22.7-16.75）/46.5]*360°=46.06°