《微波技術(shù)》-198-測量線調(diào)整與晶體檢波器校準(zhǔn)微波測試系統(tǒng)的認(rèn)識與調(diào)試

微波測量與實(shí)驗(yàn)教程微波測量就是利用測量儀器對微波進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)的方法.微波實(shí)驗(yàn)微波測試系統(tǒng)的認(rèn)識與調(diào)試測量線調(diào)整與晶體檢波器校準(zhǔn)電壓駐波比測量(1)電壓駐波比測量(2)阻抗測量及匹配技術(shù)定向耦合器特性的測量及應(yīng)用無法獲取微波測試系統(tǒng)的認(rèn)識與調(diào)試一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馕⒉y試系統(tǒng).直觀了解反射速調(diào)管振蕩器特性.二.實(shí)驗(yàn)原理微波測試系統(tǒng)(如圖)(1)等效電源部分(即發(fā)送器)(2)測量裝置部分(即測量電路)(3)指示器部分(即測量接受器)2.微波信號源(1)反射速調(diào)管工作原理無法獲取無法獲取反射速調(diào)管是一種微波電子管,利用速度調(diào)制方法改變在較變電磁場中電子流的運(yùn)動速度,從而將直流能量轉(zhuǎn)換為微波能量.它的振蕩頻率能在一定的范圍內(nèi)改變,且容易調(diào)諧,并能做脈沖和頻率調(diào)制.反射速調(diào)管有內(nèi)腔式和外腔式,內(nèi)腔式反射速調(diào)管的結(jié)構(gòu)如圖陰極發(fā)射電子經(jīng)直流加速電壓加速,以初速度v。通過諧振腔柵網(wǎng)間隙馳向反射級.因反射級對陰極為負(fù)電壓,所以使電子減速,最后將發(fā)射電子折返穿過諧振腔柵網(wǎng).無法獲取由于熱擾動等原因,諧振腔柵網(wǎng)存在一高頻交變場,初速為v。的電子穿過柵網(wǎng)時將因受高頻電場作用而加速或

減速,如圖所示.當(dāng)高頻電場為正時,穿過柵網(wǎng)的電子①受到加速;高頻場為負(fù)時,穿過柵網(wǎng)電子③受到減速;而高頻場為零時,穿過柵網(wǎng)的電子②速度不變,這就是速度調(diào)制.當(dāng)電子群回到諧振腔柵網(wǎng)間隙的時候,遇到腔內(nèi)減速高頻場就可把能量交給高頻場,從而時速調(diào)管維持振蕩.當(dāng)群聚中心電子從穿出柵網(wǎng)到返回柵網(wǎng)的渡越時間滿足式τ。＝（ｎ＋３／４）Ｔ（ｎ＝０，１，２，３，···）時，發(fā)生最強(qiáng)的振蕩，式中Ｔ為高頻振蕩周期，ｎ為振蕩模式，受反射級電壓大小控制．無法獲取（２）速調(diào)管的調(diào)制方法通常，速調(diào)管可以在反射級上加調(diào)制電壓．測量中，檢波輸出功率一般用測量放大器或選頻放大器指示，所以采用方波調(diào)制．方波前沿要求足夠陡，以獲得單純的幅度調(diào)制（否則將伴隨頻率調(diào)制），并且恰當(dāng)選擇反射級直流電壓及方波調(diào)制電壓的幅度，使速調(diào)管只在方波的半周期內(nèi)振蕩，且輸出功率達(dá)到最大．圖（ａ）示出最佳調(diào)幅震蕩，圖（ｂ）示出反射級直流電壓不恰當(dāng)及方波調(diào)制電壓幅度過大或過小時對輸出功率和頻率的影響．（３）通用速調(diào)管電源３．測量指示器無法獲取三．實(shí)驗(yàn)儀器及裝置圖．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟．了解微波測試系統(tǒng)．反射速調(diào)管振蕩器的正確使用方法．１按上圖檢查本實(shí)驗(yàn)儀器及裝置．２將微波衰減器置于衰減量較大的位置（約２０至３０ｄｂ）；指示器靈四１２２２敏度置于較低位置，以防止指示電表偶然過載而損壞．２．３速調(diào)管諧振腔電壓選擇開關(guān)置于斷位置，接通電源，此時速調(diào)管燈絲電壓為６．３Ｖ．調(diào)節(jié)反射級電壓旋鈕，使速調(diào)管反射級電壓為某值（約２００Ｖ）．無法獲?。玻搭A(yù)熱３至５分鐘，諧振腔電壓選擇開關(guān)置于３００－４００伏檔，調(diào)節(jié)諧振腔電壓旋鈕，使速調(diào)管諧振腔獲得一所需要的電壓（通常約?。常埃埃郑?，此時mA表上示出諧振腔電流．Ａ．等幅振蕩２．５速調(diào)管電源的工作選擇開關(guān)置于等幅位置．２．６晶體檢波器輸出端接至相應(yīng)的指示器，調(diào)整其匹配裝置，使電表指示最大．２．７仔細(xì)調(diào)節(jié)直流反射級電壓，使電表指示最大，此時速調(diào)管輸出功率最大，即工作在最佳狀態(tài)．Ｂ．方波調(diào)制２．８速調(diào)管電源工作選擇開關(guān)置于方波位置，此時速調(diào)管反射級上加一直留電壓，同時疊加一頻率為１ｋＨｚ．峰－峰幅度為０－７５Ｖ可調(diào)的方波電壓．２．９為使速調(diào)管工作在最佳振蕩狀態(tài)，方波的基準(zhǔn)電平應(yīng)調(diào)節(jié)在某一振蕩模區(qū)起振點(diǎn)前附近，且幅度適當(dāng)．２．１０緩慢調(diào)諧直讀式頻率計(jì)，仔細(xì)觀察指示器的變化，當(dāng)指針出現(xiàn)一突降，頻率計(jì)在指針最小偏轉(zhuǎn)時的讀數(shù)即為速調(diào)管振蕩源（或其他

類型微波信號源）的工作頻率，記錄頻率計(jì)的讀數(shù)．隨即使頻率計(jì)失

諧．無法獲?。常檬静ㄆ饔^測反射速調(diào)管的振蕩模區(qū)波形圖及頻率特性Ａ．振蕩模區(qū)波形圖３．１晶體檢波器輸出端接指示波器Ｙ單元輸入端．速調(diào)管電源外監(jiān)視接至示波器Ｘ單元輸入端，示波器Ｘ單元選擇開關(guān)置外掃描．３．２速調(diào)管電源工作選擇開關(guān)置于鋸齒位置．此時速調(diào)管處于鋸齒波調(diào)制狀態(tài)，反射級上加有一直流電壓，同時疊加一頻率為３０Ｈｚ，峰－峰幅度為０－７５伏可調(diào)的鋸齒波電壓．３．３鋸齒波電壓幅度調(diào)至最大，逐步增大直流反射極電壓，使在示波器熒光屏上出現(xiàn)下圖所示，同時約能觀察１－２個模區(qū)，繼續(xù)增大直流反射級電壓，能逐步連續(xù)觀察到后面幾個振蕩模區(qū)無法獲?。常凑{(diào)整直流反射極電壓及鋸齒波電壓幅度，并調(diào)整微波衰減量獲示波器垂直靈敏度，以及晶體檢波器短路活塞，使在屏幕上與２－８（ａ）相似．觀察并紀(jì)錄直流反射電壓ＵＲ。及模區(qū)波形圖幅值Ａ．２－８３．５調(diào)諧頻率計(jì)，直至工作模區(qū)波形圖頂部出現(xiàn)一下降，如圖２－８（ｂ）．此頻率計(jì)讀數(shù)即為模區(qū)波形中心頻率ｆ。記錄ｆ。３．６僅改變直流反射極電壓，使波形移位置至２－８（ｃ）所示．記錄反射極電壓ＵＲ１．重復(fù)改變直流反射極電壓，以求得低端“振蕩開始”電壓ＵＲ２，記錄ＵＲ２．３．７僅降低直流反射極電壓，并調(diào)整晶體檢波器匹配裝置，以獲得與上述所觀測的相鄰振蕩模區(qū)波形，記錄ＵＲ。Ａ。．重復(fù)步驟３．５－３．６，觀測二個以上的振蕩模區(qū)．無法獲?。拢娮诱{(diào)諧特性３．９調(diào)整反射極電壓，使在示波器上顯示最佳模區(qū)．３．１０決定模區(qū)半功率點(diǎn)：調(diào)整直流反射極電壓及頻率計(jì)，以獲得如圖２－９（ａ）－２－９（ｃ）所示填表格??ＵＲ。Ｕ３．８Ｒ。`?填Ａ?表Ｕ，Ｒ并１制?圖ｆ?。ＵＲ２Ｕ``Ｒ。Ａ。?１?２?３無法獲取及電子調(diào)諧靈敏度△ｆ／△ＵＲ３．１１計(jì)算反射速調(diào)管電子調(diào)諧寬度△ｆ＝ｆ‵－ｆ‵‵ｆ‵‵）／（Ｕ‵Ｒ－Ｕ‵‵Ｒ）２－９?ＵＲ。?Ｕ‵ＲＵ‵‵Ｒ?Ｆ。．Ｆ‵Ｆ‵‵?１?２?３無法獲取五.注意事