晶體定標與匹配負載駐波比測量

晶體定標與匹配負載駐波比測量
一、實(shí)驗目的
1、進(jìn)一步熟悉掌握三厘米微波測試系統與測量線(xiàn)的使用
2、掌握用駐波測量線(xiàn)校準晶體特性的方法。
3、測量匹配負載的駐波比。
二、實(shí)驗內容
1、用駐波測量線(xiàn)校準晶體的檢波特性。
2、用駐波測量線(xiàn)測量場(chǎng)的分布圖形。
3、測量匹配負載的駐波比。

三、實(shí)驗原理
晶體二極管是非線(xiàn)性元件，其檢波電流與兩端電壓之間的關(guān)系為：
I=K │U│ n
式中n 表征晶體管的檢波規律：如n=1，I∝│U│稱(chēng)為線(xiàn)性檢波，當n=2，I∝│
U│2 稱(chēng)為平方律檢波，然而二極管的檢波特性隨其端電壓大小而變化，當端電壓
較小時(shí)，呈現出平方律檢波，端電壓較大時(shí)，呈現線(xiàn)性規律。

圖3-1 晶體二極管檢波特性
圖3－1 所示晶體二極管典型檢波曲線(xiàn)，由圖可見(jiàn)，在U>U1 范圍內近似線(xiàn)性；
UU2 時(shí)呈平方律；處在U2UU1 的范圍內，檢波律n 不是整數。因此，加在晶體
管兩端的電壓變化幅度較大時(shí)，n 就不是常數，所以在精密測量中心必須對晶體檢波
律進(jìn)行定標。
測量線(xiàn)探針在波導中感應的電動(dòng)勢（即晶體二極管兩端的電壓）與探針所在的處
的電場(chǎng)Ｅ成正比，因而，檢波電流和波導中的場(chǎng)強Ｅ同樣滿(mǎn)足關(guān)系式：
I＝K＇×En
故要從檢波電流讀數值決定電場(chǎng)強度的相對值，就必須確定晶體檢波律n。當
n=2，該檢波電流讀數即為相對功率指示值。
實(shí)驗室常用的晶體定標方法——駐波法
測量指示器讀數與相對場(chǎng)強關(guān)系曲線(xiàn)。
當測量線(xiàn)終端短路時(shí)，沿線(xiàn)各點(diǎn)電場(chǎng)分布為：

駐波系數的測量轉化為晶體檢波電流的測量。

圖2-6 測試裝置圖
五、實(shí)驗步驟
1、按圖2-6 檢查系統連接裝置。
2、按操作規程調整信號源，開(kāi)啟電源預熱。
3、用頻率計校準頻率。
4、將測量線(xiàn)探針插入適當深度，調諧回路，使測量放大器輸出最大。
5、將測量線(xiàn)終端接短路片，調整放大器衰減，當探針處于腹點(diǎn)時(shí)，放大器指示為滿(mǎn)量程。

6、將探針由右向左移動(dòng)，放大器指示器每改變10 個(gè)格，記錄一次探針的位置，用交
叉讀數法測波節點(diǎn)位置。
7、測波腹點(diǎn)左、右下降腹點(diǎn)時(shí)指示一半位置記錄下來(lái)。
8、測量線(xiàn)終端換匹配負載，測量駐波比，分別測量波腹點(diǎn)電流Imax 和波節點(diǎn)電流
Imin。
六、實(shí)驗報告
1、根據測量探針在不同位置d，指示器讀數作Ｉ～d 曲線(xiàn)。
2、根據測量在直角坐標繪出Ｉ～Ｅ／Ｅn 的曲線(xiàn)。
3、根據測量的半高點(diǎn)距離代入公式求晶體檢波律n。
４、根據測量Ｉmax 值與Ｉmin 值求ρ，與理論值進(jìn)行比較。
七、實(shí)驗前準備：
1、復習測量線(xiàn)和頻率計正確使用。
2、自己設計畫(huà)出測量波導波長(cháng)記錄數據的表格。
3、波節點(diǎn)用什么方法確定，考慮好實(shí)驗步驟，畫(huà)好記錄表格。見(jiàn)下圖

八、思考題
1、你所測得晶體校準曲線(xiàn)工作在什么條件下？
2、在什么條件下駐波系數的測量可以轉化為晶體檢波電流的測量？
3、匹配負載的駐波比理論值是多少？你的測量值的相對誤差是多少？