电磁场与微波技术测量及仿真

第1章 基本理论

1.1 电磁场与微波技术的发展

1.1.1 微波波段

1.1.2 微波的特点

1.2 传输线基本理论

1.2.1 传输线等效电路

1.2.2 阻抗圆图

1.2.3 传输线的阻抗匹配

1.3 微波元件

1.3.1 终端负载

1.3.2 电抗元件

1.3.3 衰减器

1.3.4 微带线

第2章 常用测量仪表的使用和基本常识

2.1 微波分光仪

2.1.1 DH926B型微波分光仪的部件

2.1.2 利用微波分光仪开展实验

2.2 三厘米固态信号源

2.2.1 信号源主要技术特性

2.2.2 工作原理

2.3 频谱分析仪

2.3.1 概述

2.3.2 频谱分析仪的主要技术指标

2.3.3 注意事项

2.4 网络分析仪工作

2.4.1 二端口射频网络参量

2.4.2 多端口射频网络参量

2.4.3 网络分析仪的测量原理

2.4.4 S参数测量原理和优点

2.4.5 S参数的测量误差

2.4.6 矢量网络分析工作注意事项

2.5 微波功率计

2.5.1 技术特性

2.5.2 工作原理

2.5.3 注意事项

2.6 微波信号源

2.6.1 主要技术特性

2.6.2 工作原理方框图

2.6.3 仪器的面板及功能

2.6.4 仪器的具体操作步骤

2.7 波导测量线实验系统

2.8 微波测试仪表的选择和防护

2.8.1 测量仪表的选择

2.8.2 测量仪表的防护

2.8.3 电子测量仪器及其系统的环境要求

2.8.4 电源规则

2.8.5 接地系统

2.8.6 电源选择开关

2.8.7 额定电流

2.8.8 电源配线工程

第3章 微波传播特性的测量

3.1 电磁波反射和折射实验

3.1.1 实验目的

3.1.2 预习内容

3.1.3 实验设备与仪器

3.1.4 实验原理

3.1.5 实验内容与步骤

3.1.6 实验报告

3.1.7 思考题

3.2 单缝衍射实验

3.2.1 实验目的

3.2.2 预习内容

3.2.3 实验设备

3.2.4 实验原理

3.2.5 实验报告

3.3 双缝干涉实验

3.3.1 实验目的

3.3.2 预习内容

3.3.3 实验设备

3.3.4 实验原理

3.3.5 实验内容与步骤

3.3.6 实验报告

3.3.7 思考题

3.4 迈克尔逊干涉实验

3.4.1 实验目的

3.4.2 预习内容

3.4.3 实验设备

3.4.4 实验原理

3.4.5 实验内容及步骤

3.4.6 实验报告

3.4.7 实验分析

3.4.8 思考题

3.5 极化实验

3.5.1 实验目的

3.5.2 预习内容

3.5.3 实验设备

3.5.4 实验原理

3.5.5 实验过程及方法

3.5.6 实验分析

3.5.7 思考题

3.6 布拉格衍射实验

3.6.1 实验目的

3.6.2 预习内容

3.6.3 实验设备

3.6.4 实验原理

3.6.5 实验内容及步骤

3.6.6 实验报告

3.7 无线信号场强特性的研究

3.7.1 实验目的

3.7.2 实验原理

3.7.3 实验内容

3.7.4 拓展实验内容

3.7.5 报告示例

第4章 微波工程参数特性测量实验

4.1 微波测量基本知识

4.2 微波测量系统的使用和信号源波长功率的测量

4.2.1 实验目的

4.2.2 实验原理

4.2.3 实验内容和实验步骤

4.3 波导波长与晶体检波器的校准测量

4.3.1 波导波长测量实验内容

4.3.2 晶体检波器校准实验步骤

4.3.3 实验报告内容

4.3.4 思考题

4.4 微波驻波比的测量

4.4.1 实验目的

4.4.2 实验原理

4.4.3 实验内容及数据处理

4.4.4 思考题

4.5 阻抗匹配技术软件仿真

4.5.1 实验目的

4.5.2 实验原理

4.5.3 实验内容

4.5.4 实验步骤

4.6 阻抗测量及匹配技术

4.6.1 实验目的

4.6.2 实验内容

4.6.3 实验原理

4.6.4 实验装置

4.6.5 实验步骤

4.6.6 实验报告内容

4.6.7 实验结果记录

4.6.8 思考题

4.7 用谐振腔微扰法测量介电常数

4.7.1 实验目的

4.7.2 实验原理

4.7.3 实验装置

4.7.4 实验内容

4.7.5 实验注意事项

4.7.6 思考题

第5章 微波收发系统的测量

5.1 微波通信技术

5.2 微波无源器件

5.2.1 衰减器的特性

5.2.2 定向耦合器的特性

5.3 微波实验单元项目

5.3.1 频谱分析仪的使用

5.3.2 衰减器的特性测量

5.3.3 定向耦合器特性测量

5.3.4 滤波器的特性及其测量

5.4 微波设计综合实验

5.4.1 放大器的设计原理与技巧

5.4.2 放大器的设计与测试

5.4.3 低噪声放大器的设计方法及流程

5.4.4 放大器的特性测量

5.4.5 变频器的特性及其测量

5.5 微波收发机的系统调测

5.5.1 微波TV收发系统的基本原理

5.5.2 微波TV发射机系统的调测

5.5.3 微波TV接收机系统调测

5.5.4 微波TV收发系统的干扰测量

5.6 天线的特性和测量

5.6.1 实验目的

5.6.2 天线工作原理

5.6.3 喇叭天线工作原理

5.6.4 天线方向图的测试内容与步骤

5.6.5 方向图测试实验数据

5.7 简易无线数字调制通信系统的设计和实现

5.7.1 实验目的

5.7.2 实验内容

5.7.3 实验设备

5.7.4 实验原理

5.7.5 设计要求

第6章 微波工程仿真软件介绍

6.1 ADS仿真软件介绍

6.1.1 使用ADS项目

6.1.2 ADS中的仿真设计

6.1.3 ADS输入输出

6.2 Microwave Office仿真软件介绍

6.2.1 工程部分基本操作

6.2.2 原理图部分

6.3 微带分支线匹配器的设计

6.3.1 实验目的

6.3.2 实验原理

6.3.3 实验内容

6.3.4 Microwave Office实验内容

6.4 微带多节阻抗变阻器的设计

6.4.1 实验目的

6.4.2 实验原理

6.4.3 实验内容

6.4.4 实验步骤

6.4.5 实验示例

6.5 微带功分器的设计

6.5.1 实验目的

6.5.2 实验原理

6.5.3 实验内容

6.5.4 实验步骤

6.5.5 实验示例

6.6 微带带通滤波器的设计

6.6.1 实验目的

6.6.2 实验原理

6.6.3 实验任务

附录

附录1 无线电频段划分

附录2 常用导体材料的参数

附录3 常用介质材料的参数

附录4 常用物理常数

参考文献

本书系统论述了电磁场与微波技术测量及仿真。全书共分为6章，分别介绍了电磁场电磁波基础理论验证、微波工程设计、微波传播测量等。具体内容包括基础测量实验、设计与综合性实验、综合创新性实验及微波工程仿真、创新性实验与微波工程仿真。基础测量实验包括：电磁波反射和折射的测量： 自由空间内电磁波波长测量；衍射、干涉实验； 波导测量系统相互校准； 频谱仪、矢量网络分析仪对微波器件进行测量的工作原理介绍。设计性与综合性实验包括： 波导波长的测量、微波驻波比的测量、单支节阻抗区配、谐振腔微扰法测量介电常数等实验内容。创新性实验与微波工作仿真包括： 障碍物和反射体下电磁波的传播规律、微波功分器、匹配器的仿真和设计。本书适合作为普通高校电子信息类专业“电磁场与电磁波”相关课程的实验教材，也可供相关工程技术人员参考。