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1、微波测量微波测量教学大纲教学大纲一、该课程的地位、基本要求、与其他课程的联系和分工本课程是电子信息工程专业微波方向的一门专业技术必修课。本课程的任务是使学生获得微波测量技术方面的基本理论、概念、方法与技能。本课程研究电磁场与微波技术学科中常用参数的测量方法。网络特性参数主要是：单口网络的驻波比，输入阻抗和反射系数；双口网络的插入驻波比、阻抗(或导纳)和散射等网络参数及其相互转换，以及网络特性的分项测量衰减和相位移。信号特性参数主要是微波功率、频率与波长。学会测量这些参数的测量系统的组成、测量方法的原理和适用场合、误差来源，及某些测量方法的误差分析举例；学会实验操作和实验数据处理的基本方法。了解
2、微波测量的发展动向和自动化发展概况。通过本课程的各教学环节，在微波测量技术的基本理论、基本知识和基本技能方面，应达到下列要求。1.基本理论和基本知识方面：(1)掌握测量线法测量驻波比时所用各种测量方法的原理和适用场合，及测量线法测量输入阻抗、反射系数与 3 点法测量网络参数的原理。了解测量线的近期发展情况及与微机结合的动态。了解测量线的误差来源。(2)掌握基本反射计测量 的工作原理及其误差分析、调配反射计工作原理及其调配不完善的误差分析方法。(3)掌握微波热敏电阻式小功率计工作原理、功率测量的误差源、功率方程式和失配误差的分析方法。(4)掌握微波衰减测量中的几个定义，即衰减、插入插耗。深刻理解
3、并掌握直接法和替代法测量衰减的工作原理。了解衰减测量的误差来源。(5)掌握测量线法、替代法测量相位移的工作原理。了解变换到低频测量相位移的方法。(6)了解频率测量和频率标准的基本原理。(7)要深刻理解扫频测量系统的组成以及稳幅环路的作用。了解扫频反射计法测量 的原理及其误差分析方法。了解扫频测量线法测量驻波比原理。(8)了解微波网络分析仪的方框图组成。深刻理解测量单口网络和双口网络参数的误有效期模型及其校正值的求解原理。了解自动网络分析仪的基本过程。(9)了解微波网络参数时域测量法的基本原理。2.基本技能方面(1)学会微波测量中常用的一般测量系统的组成方法。正确连接测量电路。熟悉有关微波测量电
4、路的主要仪器。(2)学会测量线的调整使用，测量线法测量大、中、小驻波比、信号源驻波比和晶体检波器驻波比的安法和实验操作。学会测量线法测量阻抗与网络参数的方法和实验操作。(3)学会基本反射计和调配反射计测量 的实验操作、误差分析方法。熟悉电桥型反射计测量 的基本方法。(4)学会正确使用微波小功率计测量信号功率的线路组成和测量方法、失配误差分析方法和实验操作。熟悉晶体检波器的调整和用于测量功率的基本方法。会正确使用波长计(谐振器式频率计)测量信号频率的线路组成和测频方法。学会波长计的校准方法。领略微波外差式频率计的操作和测频方法。(5)学会正确组成测量衰减的测量系统。学会直接法和高频替代法测量衰减
5、器衰减量的测量方法。熟悉测量线法和替代法测量相位移的一般方法。微波技术基础是本课程的选修课程。 “微波网络与应用”课程是这个课程是后修课。与电子线路课的关系：微波测量仪器中，除微波元、器件之外，涉及大量电子线路的基本概念和原理，如振荡、放大、频率变换、调制、解调等。关于误差理论和实验数据处理知识：在前修的物理实验课、电子线路实验课等实验课程中，已经积累了一定知识。在此基础上，需结合本课程的具体误差分析内容进一步提高。二、课程内容和学时分配实验 18 学时；讲课 30 学时；其中：(一)引论(1 学时)微波测量在电磁场与微波技术学科、微波工程和微波生产中的重大意义和任务。微波测量参数的分类及其有
6、关术语。微波测量，发展简况。本课程的目的、任务、结构及其学习方法。(二)测量线法测量驻波比(7 学时)测量线结构简介。测量系统的组成及测量线的调整。晶体定标与直接法测量驻波比。等指示度法测量驻波比。功率衰减法测量驻波比。滑动小反射负载法测量驻波比。S 曲线法测量驻波比。微波信号源驻波比的测量。晶体检波器驻波比测量。测量线误差源简介。(三)测量线法测量阻抗与网络参数(2 学时)测量线法测量单口网络输阻抗与反射系数。测量线法测量双口网络参数的三点法和多点法。多探针技术简介及其近期发展简况。多点法测量网络参数。多口微波网络参数的测量要点。(四)反射计法测量反射系数(6 学时)基本反射计工作原理及其误
7、差分析。双定向耦合器反射计调配反射计原理。单定向耦合器调配反射计工作原理。调配不完善误差分析。电桥反射计测量反射系数介绍。反射计法测量复反射系数的解决途径。(五)微波功率测量(6 学时)概述。微波晶体管检波器。微波小功率计原理：热敏电阻式小功率计，薄膜热电偶小功率计，量热式小功率计。微波中、大功率计原理。功率测量的误差源、功率方程式和失配误差分析。微波功率计的校准方法介绍。(六)微波频率、波长测量(2 学时)微波频率测量：频率标准介绍，外差式频率计原理，数字式频率计基本原理。微波波长测量：波长计测频原理及其校准方法，误差源介绍。(七)衰减测量(2 学时)衰减及其有关的术语定义。直接法功率比法测
8、量衰减原理。替代法测量衰减原理。衰减测量中的误差源介绍。(八)相位移测量(4 学时)相位移及其有关的术语定义。测量线法测量相位移原理。替代测量相位移原理。变换到低频测量相位移及数字相位计简介。相位测量中的误差原介绍。(九)网络分析仪及扫频测量简介实验内容测量线法测量大、中、小驻波比*测量线法测量源驻波比和晶体检波器驻波比测量线法测量阻抗与网络参数(若前修课“微波技术基础”已开过阻抗测量实验，可开双口和三口网络参数测量实验)。反射计法测量反射系数微波衰减与相位测量。三、作业或实验要求1.课外作业要与讲课和实验紧密配合，以达到巩固并进一步掌握课堂内容、实验原理和实验操作的目的。作业的内容和数量由教师根据内容的重点，结合讲课和实验进度灵活选择，不作具体规定，作业的数量不宜过少。2.实验的目的是使学生掌握微波测量中常用参数的基本测量方法、测量系统的组成和实验操作。不少于 18 学时四、考核方式闭卷考试
