微波专业技术试验讲义.doc

电磁场与微波技术实验（2006年第二版）游佰强、李伟文、周建华、徐伟明、蔡国雄厦门大学信息科学与技术学院电子工程系2006年9月目 录第一部分：硬件实验预备知识I0.1微波分光仪测试系统概述I0.2微波分光仪工作原理II0.3微波分光仪系统主要部件及其功能简介II0.4分光仪机械结构的安装与调整IV0.5测试软件安装V0.6实验内容及仪器使用方法V0.6.1 微波信号源V0.6.23cm的微波测量线VI0.6.3选频信号放大器VI参考资料：VII1.实验1 电磁波的反射：21.1.实验目的：21.2.测试系统基本原理21.3.实验内容：71.4.实验报告要求：7参考文献72.实验二、电磁波通过单缝时的衍射现象82.1.实验目的82.2.实验原理82.3.实验内容112.4.实验报告要求113.实验三、双缝干涉实验：123.1.实验目的123.2.实验原理123.3.实验内容133.4.实验报告要求134.实验四、迈克尔逊干涉实验：144.1.实验目的144.2.实验原理144.3.实验内容164.4.实验报告要求165.实验五、无损介质介电常数实验：175.1.实验目的175.2.实验原理175.3.实验内容：185.4.实验报告要求18参考文献186.实验六、偏振实验：196.1.实验目的196.2.实验原理196.3.实验内容206.4.实验报告要求207.实验七、布拉格衍射实验：217.1.实验目的217.2.实验原理217.3.实验内容237.4.实验报告要求238.实验八、极化波的产生/检测：248.1.实验目的248.2.实验原理249.实验九、圆极化波左旋/右旋：*279.1.实验目的279.2.实验原理2710.实验十、圆极化波反射/折射：3010.1.实验目的3010.2.实验原理301）系统构建指南：302）软件指南：3111 3厘米波导测量线3311.1 概述3311.1.2 主要技术指标3311.1.3 仪器的工作原理和结构3311.1.4仪器的使用和维护3511.2驻波系数的测量3511.3检波律校准曲线3611.4参考面位置的确定3611.5大驻波系数的测量3711.5.1功率衰减法3711.5.2 二倍最小值法37硬件实验部分附录（典型测试数据）38六个实验的典型征据381.入射实验：384.迈克尔逊于涉实验385.偏振实验386布拉格衍射实验3912.第二部分：微波器件设计及软件使用4112.1.Microwave Office 20034112.1.1.仿真系统简介4112.1.2.Microwave office 2003 的工作过程及原理4112.1.3.Microwave office 特点4212.1.4.Microwave Office 2003 更新4212.2.Microwave office 2003 详细介绍4212.2.1.软件主界面4212.2.2. MWO菜单栏4312.2.3.MWO工具栏4412.2.4.Design Explore4512.2.5. Circuit Elements4712.2.6.System Blocks4912.3.Microwave office部分功能介绍4912.3.1.变量(variable)4912.3.2.测量参数5112.3.3.优化功能5212.3.4.TXLine（传输线阻抗计算器）的使用5412.4.Microwave Office 2003 实例演示5612.4.1.新建一个Project5612.4.2.创建一个新的电路原理图5612.4.3.设置仿真频率5712.4.4.分析电路5712.4.5.电路的谐调与优化（Tune and Optimization）5712.4.6.Optimization功能5812.5.实例演示实验内容及实验报告要求：5813.实验一 微波基础计算器使用5913.1.实验目的5913.2.实验原理5913.3.实验作业：6514.实验二 集总参数滤波器：6614.1.实验目的6614.2.实验要求：6614.2.1.实验原理：6614.3.实验作业：6915.实验三 分布参数滤波器：7115.1.实验目的7115.2.实验要求：7115.3.实验原理：7115.4.实验作业：7315.4.1.注意事项：7316.实验四 非线性电路仿真7416.1.实验目的7416.2.实验要求:7416.3.实验原理：7417.实验五 电路板Layout设计7917.1.实验目的7917.2.实验内容：7917.3.实验报告要求：.8518Advanced Design System 2003A8518.1 软件介绍8518.1.1 ADS仿真环境简介8618.1.2 ADS仿真环境主窗口8718.1.3 ADS原理图窗口8818.2.ADS实验：微带滤波器的设计8918.2.1 实验目的8918.2.2 实验要求8918.2.3 实验原理8918.3 实验作业96精密圆图 前 言电磁场与微波技术实验是配合电子、通信两个一级学科的重要支柱课程电磁场理论、微波技术基础开设的一门实验课程。通过此课程的理论教学和实验训练，能使学生在两门专业基础课程的理论教学基础上从实验的角度来理解电磁波的传输特性，初步掌握现代CAD开发技术如Microwave Office等的设计工具，为射频电路设计、现代光电子器件设计与开发、无线通信技术、光纤通信、卫星通信等相关领域的课程学习和科研打下坚实的基础。电磁场与微波技术已经成为电子、通信两大领域不可缺少的必备知识之一。了解电磁波传播特性并掌握现代射频电路及其器件的设计方法已经成为电子工程和通信工程专业的一个重要环节，特别是相关实验训练部分的环节。 因此在本实验课程的教程安排上与传统微波技术实验有较大差异，更强调为现代通信技术及微波射频器件设计技术等服务的工程理念。内容安排上是由浅入深地让同学们从电磁波的传输特性如反射、衍射和干涉入手，进而探讨介质对电磁波传播的影响以及电磁波的偏振特性，并介绍传统微波测量线和基本微波器件的工作原理。 在微波射频技术方面介绍了美国AWR公司的Microwave Office 设计软件的基本使用方法，直接与现代工程需求相结合。 本教程是在我校微波技术基础实验第二版的基础上改编的，添加了实验课独立开设后在教学上需要补充的部分基础理论知识和背景知识等等，初步实现了实验教学内容的完整性。由于此课程设立本身是根据现代科技发展需要进行的尝试，准备时间仓促，相关理论部分、实验内容安排上难免有不完善之处，欢迎老师、同学们提出宝贵意见。同学们可以访问教学网站 下载有关微波传输线、圆图和微带线等现代仿真实验内容，自行加深对课堂教学内容的理解。游佰强 2005年秋于厦门大学第二版修订说明“电磁场与微波技术实验”课程已经开设四年多了，教学从新颖化、实用化的角度一直在不断完善之中，2005年立项成为厦门大学精品课程。此次修订在内容上作了较大的改动和补充，首先根据学习过此们课程、毕业后工作于电子通信科研开发一线同学的建议，进一步增强了微波虚拟实验方面的内容，介绍