[文学研究]微波基本知识及实验 - 西北师范大学.ppt

姓 名:李 润 学 号: 200272010313 指导教师:苏茂根 专 业:物理学 主要内容 微波基本知识 微波基本元件简介 反射式速调管的特性和波导管的工作特性 铁磁共振 微波的特点 第一.微波波长很短。具有直线传播的性质，能在微波波段制成方 向性极强的无线系统，也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回 来的微弱回波，从而确定物体的方向和距离。这使微波技术广泛的应 用于雷达中。 第二.微波的频率很高 ，电磁振荡周期很短。比电子管中电子在电 极经历的时间还要小。普通电子管不能用作微波振荡器、放大器和检 波器，而必须用原理上完全不同的微波电子管来代替。 第三.许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长正好处在微波波 内。用这特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子无线 电物理学等尖端学科, 还研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子 钟与原子钟。 第四.微波可以畅通无阻的穿过地球上空的电离层。微波波段 为 宇宙通讯、导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。 微波传输线 一.波导管:引导电磁波传播的空心金属管.在波导管中不可能传播横的电磁波。 二.矩形波导管中的TE10波 〈1〉在无耗，均匀和无限长的矩形波导管中，TE10波的电磁场分量为： 位相常数 (2); 波导波长 (3) 临界波长 (4); 自由空间波长 (5) 2反射系数 定义：波导出某横截面出的电场反射波与入射波的复数比称为反射系数。 即： 3驻波比 定义：波导中驻波电场最大值与驻波最小值之比称为驻波比。 即： 谐振腔 1用途 1.作为储存微电磁能量和具有谐振特性的振荡回路。例如微波测量系 统中常用的空腔波长计和反射式速调管中的谐振腔等。 2.提供一个电场或磁场集中的区域，以便电 磁场和物质相互作用。例 如在铁磁共振实验中的矩形谐振腔等。 2矩形谐振腔 谐振条件： 谐振频率： 3品质因数Q 定义为: 如果腔内的介质损耗可以忽略,则 ,此时腔的有载品 质因数 为: (1) 取倒数 (2) 定义: (3) (4) (5) 则(2)变为 (6)