第八章微波測量 8.1概述 微波測量是研究微波理論和技術的定量實驗方法。微波理論是否正確，只有通過生產實踐和科學實驗才能加以檢驗。各種微波設備和微波元件、器件的設計、生產過程、以及成品、半成品的檢驗。都需要利用微波測量獲得必要的數據，檢驗其質量。微波測量技術還作為一種常用的實驗項目列入實驗物理的內容。 8.2 大駐波比的測量 實驗目的 一、實驗原理
如圖所示，在駐波最小點兩側取場強為最小點 在駐波最小點處相對場強的大小為：
那麼，距離駐波最小點為W/2處的相對場強的大小為
K的規定有
因為
所以
整理後可得駐波比為：
設檢波晶體為平方律檢波，測量時取
當駐波比S>10時，
因此，利用二倍最小功率法就可以把測量大駐波比的問題歸結為測量波導波長 2.功率衰減法
所以 用這種方法測量的駐波比可達1000以上。 二、實驗裝置
三、實驗內容和步驟 1.用等指示法測量單螺釘的電壓駐波比。 2.用功率衰減法測量單螺釘的駐波比。 8.3 互易二端口網絡S參數的測量
8.4 互易多端口網絡S參數的測量
8.5 定向耦合器方向性的測量 實驗目的： 一、實驗原理 定向耦合器是微波測量和其它微波系統中的常用元件，更是近代掃頻反射計的核心部件，因此，熟悉定向耦合器的特性，掌握其測量方法是很重要的。定向耦合器是一種有方向性的微波功率分配器件，通常有波導、同軸線、帶狀線及微帶等幾種類型。定向耦合器包含主線和副線兩部分，在主線中傳輸的微波功率經過小孔或間隙等耦合元件，將一部分功率耦合到副線中去，由於波的干涉和迭加，使功率僅沿副線的一個方向傳輸（稱“正方向”），而在另一方向幾乎沒有（或極少）功率（稱“反方向”）。圖示出兩種波導定向耦合器。
1.定向耦合器的特性參量定向耦合器的特性參量主要是1)耦合度,2)方向性,3)輸入駐波比,4)帶寬範圍。 （1）耦合度（過渡衰減）
式中
式中
根據以上定義可知:
故定向耦合器的方向性等於隔離度與耦合度之差。 （4）帶寬範圍
式中n為晶體檢波律。由於必須知道晶體檢波律，這就給測量帶來麻煩。通常可改測“回波損失”，再加以換算。這種方法可採用精密衰減器，分別測定向耦合器主線輸出端接待測元件和短路時，副線輸出端有相同指示讀數的精密衰減器讀數
二、實驗裝置
三、實驗內容及測量步驟內容1.測量十字形定向耦合器的耦合度及方向性。2.用定向耦合器測量電壓駐波比。 1.耦合度的測量 8.6 介質复介電常數的測量
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倍的兩點1和2，其寬度為W，K值可任意選定，以駐波最小點為參考點，可導出距離駐波最小點為W/2處的相對場強。
，代入（3-3a）式得
，即測量點為駐波最小功率的兩倍，同時利用
的關係，則式
（3-5）
,上式可化簡為
（3-6）
和二倍於最小點功率的寬度W。而波導波長的測量，則可用測量線測定兩相鄰最小點的距離而確定。
及精密衰減器的讀數
，再移動探針置於駐波最大點，改變精密衰減器的衰減量，使電錶讀數仍為
，則有：
即 
，重複三次。
。
的兩個等指示度點，應用測量線標尺刻度或指針式測微計（百分錶）讀取這二個等指示度點對應的探針位置讀數值
和
，重複三次。
計算駐波比，式中
。
，並記錄數據。
(9-1)
分別為主線輸入端的功率及電壓，
分別為副線正方向傳輸的功率及電壓。
(9-2)
分別為耦合至副線反方向傳輸的功率及電壓。有時，反映定向程度的指標也用隔離度來表示。隔離度表示輸入至主線的功率與副線反方向傳輸的功率之比，即
(9-3)
(9-4)
,可知,測量一個元件的駐波比,只需分別測量入射波和反射波的電場幅度。而利用定向耦合器即能將入射波和反射波分離出來。測量時，把定向耦合器反向接入測量系統，先在其主線輸出端接待測微波元件，則副波導輸出端指示器讀數即為反射波參考電平
；再以全反射短路器代替待測元件，副波導指示器讀書
即為入射波參考電平，因而反射係數
（9-5）
及
，則待測元件的“回波損失” 
，而反射係數與“回波損失”具有下列關係：
（9-6）