6 6 電磁波實驗：實驗六

(1)

電磁波實驗：實驗六

長方型波導及衰減器與共振腔

教授：瞿大雄

日期： 107/5/1,4

6

(2)

實驗目的

 使用網路分析儀量測長方型波導及衰減器(雙埠元件)之Ｓ參數，以得到其穿透係數、衰減量等元件特性。

 使用網路分析儀量測共振腔(雙埠元件)之Ｓ參數，

以得到共振腔之共振頻率、Ｑ值等元件特性。

(3)

雙埠網路Ｓ參數



 







 



 



 





2 1

22 21

12 11

2 1

a a S

S

S S

b b

1 0 1 11

2

 a a

S b

2 0 1 12

1

 a a

S b

1 0 2 21

2

 a a

S b

2 0 2 22

1

 a a

S b

2 12 1

11

1 S a S a

b  

2 22 1

21

2 S a S a

b  

反射係數穿透係數

即「反射係數」與「穿透係數」

[S]

port 1 port 2

a

¹

b

¹

a

²

b

²

a

¹

b

¹

b

²

a

²

S

¹¹

S

²²

S

¹²

S

²¹

(4)

網路分析儀訊號流程圖

a

¹

b

¹

b

²

a

²

S

¹¹

S

²²

S

¹²

S

²¹

(5)

網路分析儀之量測實際訊號示意圖

所以需要校準

響應校準

完整二埠校準

(6)

量測導波管與衰減器之步驟 – 1



校準網路分析儀

－響應校準

^（Response Calibration）

校除轉接效應之響應校準不校除轉效應之響應校準



量測待測元件

長方形波導

可調式衰減器、固定式衰減器

(7)

量測導波管與衰減器之步驟 – 2



校準網路分析儀

－完整二埠校準

^（Enhanced Response Calibration或Full 2-port Calibration）

校除轉接效應之響應校準不校除轉效應之響應校準



量測待測元件

長方形波導

可調式衰減器、固定式衰減器

(8)

不校除轉接效應之響應校準

校準平面

(9)

校除轉接效應之響應校準

校準平面校準平面

量測平面

(10)

待測元件

(11)

可調式衰減器

兩種衰減器皆由電阻性材料所構成。固定式衰減器的電阻值固定，而可調式衰減器可藉由調整電阻值之大小，達到功率衰減之目的。



 



 

out in

P dB P

n

Attenuatio ( ) 10log

(12)

共振腔

 頻率測量器：依據共振腔原理量測微波頻率。

 品質因子：

 Cylindrical cavity有許多的模態(mode)

BW

dB

Q f

3



0

(13)

共振腔

2 2

) ( ) 2 (

:

) ( ' )

2 ( :

d l a

p f c

TM

d l a

p f c

TE

nm r

r nml

nml

nm r

r nml

nml























(14)

使用網路分析儀量測共振腔

記得要利用講義上的表格及量測數據找出共振模態為何！