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实验十八微波测量二
实验目的
1、深理解谐振腔结构变化对谐振频率的影响一谐振腔的微扰
2、测量样品的电容率
3、学会晶体检波器的左标方法
4、学会测呈微波阻抗的方法
实验原理
微波技术是一门近代尖端科学技术，也是一种重要的科研手段。雷达、微波中断
通讯和卫星通讯已为大家所熟知。例如，利用微波与物质的相互作用所产生的物理现
象，发展了微波核磁共振技术，可研究原子、分子超精细能级及测定与此有关的物理
量。又如，作为时间基准的原子钟有着比天文钟高得多的准确度和稳泄性。在射电
U
天文学、等离子体参量测量、遥测遥感技术、约瑟夫森效应等方而都要用到微波。此
外，微波作为加热用能源，在工业、农业、医疗、食品烹调有着越来越广泛的运用并
已进入我们日常生活中。利用微波测量技术既可以测量元件的特性又可以测量物质特
性，而微波测量技术中核心元件为晶体检波器，为此应掌握苴检测原理和方法。
1、晶体检波器的检波率
在很多情况下只需测屋微波功率的相对值大小时可用晶体二极管检波器来测量
和指示微波功率，与利用功率计测量比较设备可大为简化。
由于肖型二极管的工作频率教低，因此在微波段常采用点接触式多晶硅二极管，
其工作原理与普通二极管完全一样，常见的有三种，如图所示：
引出瑞内导体
陶瓷管壳、外导体
融须一多晶陶瓷
硅片一越须
多晶硅片
引出端一金尿块
(1)(2)(3)
微波晶体二极管检波器
晶体检波器应放在传输系统中髙频电场最请的位置，同时要达到匹配状态，在
传输系统中安放晶体二极管的装置为晶体检波座，分为波导晶体座和同轴晶体座两
种，其结构如图所示：
波导晶体座
晶体检波座
晶体二极管的伏一安特性是非线性的，英输出功率与微波电场之间的关系为:
“为检波律，在信号
的功率较小时Q2即平
方率检波，即晶体管
6000
5000
的输出电流与微波功
率成正比，当功率较
大.则偏离平方律。晶
体管的检波特性如图
1000
晶体检波特性
所示：
4000
M3000
2000
从图可以看出当微波功率达到10“W时检波曲线开始偏离平方律，即检波器
的输出电流或电压与功率偏离线性关系。由实验可知晶体二极管个检波特性
差异很大,不同的二极管检波特性不同，同一二极管的检波特性也不很稳
泄。因此晶体二极管只能指示相对功率，不能测量绝对功率。一般晶体二极
管的输岀功率在至之间开始偏离平方律，因此工作在以下时
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