電磁場與微波技術測量

李莉，北京郵電大學電子工程學院副教授，中國電子學會天線分會委員、全國無線電幹擾標準化技術委員會A分會委員、高等學校電磁場教學與教材研究會常務理事、中國通信學會電磁兼容分會委員。北京高校“優質本科課程”“天線理論”課程主講教師。國家級“十一五”規劃教材、北京市精品教材《天線與電波傳播》主編。參與編著《電磁場與微波技術測量及模擬》《電磁場與電磁波》等多部教材及教輔。參加“第一屆全國高校電子信息類專業課程實驗教學案例設計競賽”獲得區二等獎（北部）。榮獲2023年北京郵電大學校友獎學金。

 

目錄

 

第1章基本理論

 

1.1電磁場與微波技術的發展

 

1.1.1微波波段

 

1.1.2微波的特點

 

1.2傳輸線基本理論

 

1.2.1傳輸線等效電路

 

1.2.2阻抗圓圖與導納圓圖

 

1.2.3傳輸線的阻抗匹配

 

1.3微波元件

 

1.3.1終端負載

 

1.3.2電抗元件

 

1.3.3衰減器

 

1.3.4微帶線

 

第2章常用測量儀表的使用和基本常識

 

2.1微波分光儀

 

2.1.1DH926B型微波分光儀的部件

 

2.1.2利用微波分光儀所開展的實驗

 

2.2三釐米固態信號源

 

2.2.1信號源主要技術特性

 

2.2.2工作原理

 

2.3頻譜分析儀

 

2.3.1概述

 

2.3.2頻譜分析儀的主要技術指標

 

2.3.3註意事項

 

2.4網絡分析儀

 

2.4.1二埠射頻網絡參量

 

2.4.2多埠射頻網絡參量

 

2.4.3網絡分析儀的測量原理

 

2.4.4S參數測量原理和優點

 

2.4.5S參數的測量誤差

 

2.4.6矢量網絡分析儀工作註意事項

 

2.5微波功率計

 

2.5.1技術特性

 

2.5.2工作原理

 

2.5.3註意事項

 

2.6微波信號源

 

2.6.1主要技術特性

 

2.6.2工作原理框圖

 

2.6.3儀器的面板及功能

 

2.6.4儀器的具體操作步驟

 

2.7波導測量線實驗系統

 

2.8微波測試儀表的選擇和防護

 

2.8.1測量儀表的選擇

 

2.8.2測量儀表的防護

 

2.8.3電子測量儀器及其系統的環境要求

 

2.8.4電源規則

 

2.8.5接地系統

 

2.8.6電源選擇開關

 

2.8.7額定電流

 

2.8.8電源配線工程

 

第3章微波傳播特性的測量

 

3.1電磁波反射和折射實驗

 

3.1.1實驗目的

 

3.1.2預習內容

 

3.1.3實驗設備與儀器

 

3.1.4實驗原理

 

3.1.5實驗內容與步驟

 

3.1.6實驗報告

 

3.1.7思考題

 

3.2單縫衍射實驗

 

3.2.1實驗目的

 

3.2.2預習內容

 

3.2.3實驗設備

 

3.2.4實驗原理

 

3.2.5實驗報告

 

3.3雙縫乾涉實驗

 

3.3.1實驗目的

 

3.3.2預習內容

 

3.3.3實驗設備

 

3.3.4實驗原理

 

3.3.5實驗內容與步驟

 

3.3.6實驗報告

 

3.3.7思考題

 

3.4邁克爾遜乾涉實驗

 

3.4.1實驗目的

 

3.4.2預習內容

 

 

3.4.3實驗設備

 

3.4.4實驗原理

 

3.4.5實驗內容及步驟

 

3.4.6實驗報告

 

3.4.7實驗分析

 

3.4.8思考題

 

3.5極化實驗

 

3.5.1實驗目的

 

3.5.2預習內容

 

3.5.3實驗設備

 

3.5.4實驗原理

 

3.5.5實驗過程及方法

 

3.5.6實驗分析

 

3.5.7思考題

 

3.6圓極化波的產生和檢測

 

3.6.1實驗目的

 

3.6.2預習內容

 

3.6.3實驗設備

 

3.6.4實驗原理

 

3.6.5實驗內容及步驟

 

3.6.6實驗報告

 

3.7圓極化波左旋/右旋實驗

 

3.7.1實驗目的

 

3.7.2預習內容

 

3.7.3實驗設備

 

3.7.4實驗原理

 

3.7.5實驗內容及步驟

 

3.7.6實驗報告

 

3.8布拉格衍射實驗

 

3.8.1實驗目的

 

3.8.2預習內容

 

3.8.3實驗設備

 

3.8.4實驗原理

 

3.8.5實驗內容及步驟

 

3.8.6實驗報告

 

3.9無線信號場強特性的研究

 

3.9.1實驗目的

 

3.9.2實驗原理

 

3.9.3實驗內容

 

3.9.4拓展實驗內容

 

3.9.5報告示例

 

第4章微波工程參數特性測量實驗

 

4.1微波測量基本知識

 

4.2微波測量系統的使用和信號源波長功率的測量

 

4.2.1實驗目的

 

4.2.2實驗原理

 

4.2.3實驗內容和實驗步驟

 

4.3波導波長與晶體檢波器的校準測量

 

4.3.1實驗目的

 

4.3.2實驗原理

 

4.3.3實驗內容與步驟

 

4.3.4實驗報告內容

 

4.3.5思考題

 

4.4微波駐波比的測量

 

4.4.1實驗目的

 

4.4.2實驗原理

 

4.4.3實驗內容及數據處理

 

4.4.4思考題

 

4.5阻抗匹配技術軟件模擬

 

4.5.1實驗目的

 

4.5.2實驗原理

 

4.5.3實驗內容

 

4.5.4實驗步驟

 

4.6阻抗測量及匹配技術

 

4.6.1實驗目的

 

4.6.2實驗內容

 

4.6.3實驗原理

 

4.6.4實驗裝置

 

4.6.5實驗步驟

 

4.6.6實驗報告內容

 

4.6.7實驗結果記錄

 

4.6.8思考題

 

4.7用諧振腔微擾法測量介電常數

 

4.7.1實驗目的

 

4.7.2實驗原理

 

4.7.3實驗裝置

 

4.7.4實驗內容

 

4.7.5實驗註意事項

 

4.7.6思考題

 

第5章微波收發系統的測量

 

5.1微波通信技術

 

5.2微波無源器件

 

5.2.1衰減器的特性

 

5.2.2定向耦合器的特性

 

5.3微波實驗單元項目

 

5.3.1頻譜分析儀的使用

 

5.3.2衰減器的特性測量

 

5.3.3定向耦合器的特性測量

 

5.3.4濾波器的特性測量

 

5.4微波設計綜合實驗

 

5.4.1放大器的設計原理

 

5.4.2低噪聲放大器的設計方法及流程

 

5.4.3放大器的特性測量

 

5.4.4變頻器的特性測量

 

5.5微波收發機的系統調測

 

5.5.1微波TV收發系統的基本原理

 

5.5.2微波TV發射機系統的調測

 

5.5.3微波TV接收機系統調測

 

5.5.4微波TV收發系統的乾擾測量

 

5.6天線的特性和測量

 

5.6.1實驗目的

 

5.6.2天線工作原理

 

5.6.3天線方向圖的測試內容與步驟

 

5.6.4方向圖測試實驗數據

 

5.7簡易無線數字調制通信系統的設計和實現

 

5.7.1實驗目的

 

5.7.2實驗內容

 

5.7.3實驗設備

 

5.7.4實驗原理

 

5.7.5設計要求

 

附錄

 

附錄1無線電頻段劃分

 

附錄2常用導體材料的參數

 

附錄3常用介質材料的參數

 

附錄4常用物理常數

 

參考文獻