晶體定標(biāo)與匹配負(fù)載駐波比測量

晶體定標(biāo)與匹配負(fù)載駐波比測量
一、實驗?zāi)康?BR>1、進(jìn)一步熟悉掌握三厘米微波測試系統(tǒng)與測量線的使用
2、掌握用駐波測量線校準(zhǔn)晶體特性的方法。
3、測量匹配負(fù)載的駐波比。
二、實驗內(nèi)容
1、用駐波測量線校準(zhǔn)晶體的檢波特性。
2、用駐波測量線測量場的分布圖形。
3、測量匹配負(fù)載的駐波比。

三、實驗原理
晶體二極管是非線性元件，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(guī)律：如n=1，I∝│U│稱為線性檢波，當(dāng)n=2，I∝│
U│2 稱為平方律檢波，然而二極管的檢波特性隨其端電壓大小而變化，當(dāng)端電壓
較小時，呈現(xiàn)出平方律檢波，端電壓較大時，呈現(xiàn)線性規(guī)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，由圖可見，在U>U1 范圍內(nèi)近似線性；
UU2 時呈平方律；處在U2UU1 的范圍內(nèi)，檢波律n 不是整數(shù)。因此，加在晶體
管兩端的電壓變化幅度較大時，n 就不是常數(shù)，所以在精密測量中心必須對晶體檢波
律進(jìn)行定標(biāo)。
測量線探針在波導(dǎo)中感應(yīng)的電動勢（即晶體二極管兩端的電壓）與探針?biāo)诘奶?BR>的電場Ｅ成正比，因而，檢波電流和波導(dǎo)中的場強Ｅ同樣滿足關(guān)系式：
I＝K＇×En
故要從檢波電流讀數(shù)值決定電場強度的相對值，就必須確定晶體檢波律n。當(dāng)
n=2，該檢波電流讀數(shù)即為相對功率指示值。
實驗室常用的晶體定標(biāo)方法——駐波法
測量指示器讀數(shù)與相對場強關(guān)系曲線。
當(dāng)測量線終端短路時，沿線各點電場分布為：

駐波系數(shù)的測量轉(zhuǎn)化為晶體檢波電流的測量。

圖2-6 測試裝置圖
五、實驗步驟
1、按圖2-6 檢查系統(tǒng)連接裝置。
2、按操作規(guī)程調(diào)整信號源，開啟電源預(yù)熱。
3、用頻率計校準(zhǔn)頻率。
4、將測量線探針插入適當(dāng)深度，調(diào)諧回路，使測量放大器輸出最大。
5、將測量線終端接短路片，調(diào)整放大器衰減，當(dāng)探針處于腹點時，放大器指示為滿量程。

6、將探針由右向左移動，放大器指示器每改變10 個格，記錄一次探針的位置，用交
叉讀數(shù)法測波節(jié)點位置。
7、測波腹點左、右下降腹點時指示一半位置記錄下來。
8、測量線終端換匹配負(fù)載，測量駐波比，分別測量波腹點電流Imax 和波節(jié)點電流
Imin。
六、實驗報告
1、根據(jù)測量探針在不同位置d，指示器讀數(shù)作Ｉ～d 曲線。
2、根據(jù)測量在直角坐標(biāo)繪出Ｉ～Ｅ／Ｅn 的曲線。
3、根據(jù)測量的半高點距離代入公式求晶體檢波律n。
４、根據(jù)測量Ｉmax 值與Ｉmin 值求ρ，與理論值進(jìn)行比較。
七、實驗前準(zhǔn)備：
1、復(fù)習(xí)測量線和頻率計正確使用。
2、自己設(shè)計畫出測量波導(dǎo)波長記錄數(shù)據(jù)的表格。
3、波節(jié)點用什么方法確定，考慮好實驗步驟，畫好記錄表格。見下圖

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