引言：微的用途极为广泛，已经成为我们日常生活中不可缺少的一项技术。微通常是指波长从1米（300MHZ）到1毫米（300GHZ）范围内的电磁波，其低频段与超短波波段相衔接，高频端与远红外相邻，由于它比一般无线电波的波长要短的多，故把这一波段的无线电波称为微，可划分为分米波、厘米波和毫米波。
微的基本特性明显，如波长极短、频率极高、具有穿透性、似光性等。基本特性明显使得微被广泛应用于各类领域。微技术不仅在国防、通讯、工农业生产的各个方面有着广泛的应用，而且在当代尖端科学研究中也是一种重要手段，如高能粒子加速器、受控热核反应、射电天文与气象观测、分子生物学研究、等离子体参量测量、遥感技术等方面。近年来，微技术与各类学科交叉衍生出各类微边缘学科，如微超导、微化学、微生物学、微医学等，在各自领域都得到了长足的发展。
微技术是一门独特的现代科学技术，其重要地位不言而喻，因此掌握它的基本知识和实验方法变得尤为重要。
一、实验目的：
1、了解微传输系统的组成部分
2、了解微工作状态及传输特性
3、掌握微的基本测量：频率、功率、驻波比和波导波长
二、实验原理：
1．微的传输特性.
在微波段中，为了避免导线辐射损耗和趋肤效应等的影响，一般采用波导作为微传输线。微在波导中传输具有横电波（TE波）、横磁波（TM波）和横电波与横磁波的混合波三种形式。微实验中使用的标准矩形波导管，通常采用的传输波型是TE10波。波导中存在入射波和反射波，描述波导管中匹配和反射程度的物理量是驻波比或反射系数。依据终端负载的不同，波导管具有三种工作状态：
(1)当终端接"匹配负载"时，反射波不存在，波导中呈行波状态；
(2)当终端接"短路片"、开路或接纯电抗性负载时，终端全反射，波导中呈纯驻波状态；
(3)一般情况下，终端是部分反射，波导中传输的既不是行波，也不是纯驻波，而是呈混波状态。
2．微频率的测量
微的频率是表征的一个重要物理量，频率的测量通常采用数字式频率计或吸收式频率计进行测量。下面主要介绍较常用的吸收式频率计的工作原理：
当调节频率计，使其自身空腔的固有频率与频率相同时，则产生谐振，此时，通过连接在微通路上的微安表或功率计可观察到信号幅度明显减小的现象（注意，应以减幅最大的位置作为判断频率测量值的依据）。
调整L，找到谐振频率，记下此时L，查波长校正表，可知频率f（由＝c/f,可求波长）。
3．微功率的测量
微功率是表征强弱的一个物理量，通常采用替代或比较的方法进行测量。也就是将微功率借助于能量转换器，转换成易于测量的低频或直流物理量，来实现微功率的测量。实验室中通常采用吸收式微瓦功率计(如G_2A)：
传输线路终端接入探头和功率计，并选择合适的量程，功率计调零后把波导开关旋至检波器上，读出功率读数。
4.波导波长和驻波比的测量
（1）驻波比的测量.
关于驻波比，定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比。
其中Ema_和Emin分别表示波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场强度。实验中通常采用驻波测量线来测定波导波长和驻波比，其结构如图所示．
驻波测量线的结构
使用驻波测量线进行测量时，要考虑探针在开槽波导管内有适当的穿伸度，探针穿伸度一般取波导窄边宽度的5%~10%。实验前应注意驻波测量线的调谐，使其既有最佳灵敏度，又使探针对微通路的影响降至最低。一般是将测量线终端短接，形成纯驻波场。移动探针置于波节点，调节测量线，使得波节点位置的检波电流最大，反复进行多次。
由于终端负载不同，驻波比s也有大中小之分。因此驻波比测量的首要问题是，根据驻波极值点所对应的检波电流，粗略估计驻波比s的大小。在此基础上，再作进一步的精确测定：
（a）小驻波比的测量
在这种情况下，驻波波腹和波节都不尖锐，因此要多测几个驻波波节和波腹，按下式计算S的平均值：
SEma_1Ema_2Ema__Emin1Emin2Emin_
当检波晶体管满足平方检波律时，则
（b）中驻波比的测量
此时只需测一个驻波腹和一个驻波节，按下式计算即可：
SEma_Emin
（c）大驻波比的测量
波腹振幅与波节振幅的差别很大，测量线不能同时测量波腹和波节，此时可以用二倍极小功率法进行测量。利用探针测量极小点两旁，功率为极小功率二倍的两点的距离W，波导波长λg，可按下式计算驻波比：
（2）波导波长的测量．
波导波长在数值上为相邻两个驻波极值点（波腹或波节）距离的两倍：
g2(L2L1)
由于场强在极大值点附近变化缓慢，峰顶位置不易确定，实际采用测定驻波极小点的位置来求出波导波长。考虑到驻波极小点附近变化平缓，因而测量值不够准确。为此，测量时通常不采取直接测量驻波极小点位置的方式，而是通过平均值法间接测量。亦即测极小点附近两点（此两点在指示器上的输出幅度相等）的坐标，然后取这两点坐标的平均值，即得极小点坐标。波导波长需在驻波测量线上测量，一般为两个波节间的距离。
三、实验步骤：
(1)、根据讲义中介绍的常用微器件和实验室提供的仪器使用说明书，掌握它们的工作原理及使用方法。
(2)、仔细旋转吸收式波长计上螺旋测微计的刻度，在7mm～8mm的范围内，细心观察微安表电流值的变化。在找到最大吸收点时，记下波长计的读数D。
(3)、传输线路终端接入探头和功率计，并选择合适的量程，功率计调零后把波导开关旋至检波器上，读出功率读数。
(4)、由于直接测量极大点和极小点不够准确，所以采取测量极点两边的值的方法来代替直接测量。分别测量大驻波比、中驻波比、小驻波比。四、数据处理
3．驻波比的测量
由公式得：平均值（2）中驻波比的测量
将吸收端置于中驻波处，测得源频率为8584Hz时，Ema_=92.0μV，Emin=1.7
μV；根据公式S=Ema_
Emin=7.385
（3）大驻波比的测量
根据大驻波比的特点，采用二倍极小功率法进行测量。下面是数据分析要用到的公式：
2(2L1)g
W为功率为极小功率二倍的两点的距离，λ为波导波长
先求出波腹波节的位置，再求出极小功率二倍的两点的距离分别为158.0mm、151.7mm、130.0mm、124.5mm；还求出相邻驻波极值点为7.902mm、7.803mm。
根据以上公式,大驻波比：Sg=37.96W
实验结论：
微频率、波导波长和功率的测量方法较为直接简单，但在理解原理的过程中花费了很长的时间。通过对实验数据的整理和分析发现波导波长的两组数据差值较大，分析原因可能有下：在实验过程无意间改变了衰减器的数值；在移动波导测量线的游标卡尺时有一组数据不是相邻的两个波峰和波谷间的数值；也可能是人为误差，错误的读取了数值。
试验中应注意的有：用选频放大器测驻波比时，体效应微源必须使用“方波”档。由于仪器的灵敏度很高，可将“分贝”及“增益”旋钮做为“粗”、“细”调使用。切勿使电表指示超出100mA,否则极易损坏电表。功率计探头的功率衰减为100，故真实的功率应为功率计示值的100倍。
本实验是微实验中的基础实验之一。通过实验，基本达到了实验最初的目的：了解微的传输系统的组成部分；对微的产生、微原件和微测量的基本知识有了进一步的了解；掌握了测量微基本参数的基本方法。
总的来说，在自己探索加提问的方式完成了此次实验，同时了解了实验的实质就是对理论本质的理解，没有真正理解实验原理的本质，是很难开展实验的。
