內容簡介
本書主要介紹電波測量的相關原理與測量方法以及原理驗證與套用實驗，並結合電波傳播與天線、電子信息科學與技術等專業的實驗設備，從電磁波基本參數測量、傳播特性測量、傳輸特性測量、微波組件與網路傳遞特性測量、天線特性參數測量、電磁輻射測量、測量數據處理方法等方面全面介紹了電磁波傳播、傳輸、輻射、接收、天線等基本測量原理與實驗。
本書內容廣泛、系統性較強，可作為電子信息科學與技術、電子信息工程、電波傳播與天線、套用物理等相關專業電子技術、通信技術、微波技術、天線技術等專業方向的本科生、碩士研究生的實驗課程教材，也可供從事通信、雷達、電子系統、射頻、天線與微波技術工作的有關技術人員參考。
目錄
第1章 電波信號基本參數的測量 1
1.1 電磁波信號基本參數 2
1.2 微波測量系統的組成 3
1.2.1 微波波導測量系統 3
1.2.2 掃頻測量系統 8
1.3 微波頻率測量 8
1.3.1 諧振式頻率計 8
1.3.2 外差式頻率計 10
1.3.3 數字式頻率計 11
1.4 駐波比測量 12
1.4.1 探針調諧與晶體定標 12
1.4.2 駐波比測量方法 15
1.4.3 網路分析儀測量駐波比 18
1.5 微波阻抗測量 19
1.5.1 單口網路阻抗基本測量方法 20
1.5.2 雙連線埠互易網路阻抗的測量 20
1.5.3 雙連線埠互易網路散射參數的測量 21
1.5.4 網路分析儀測量單連線埠阻抗 21
1.6 微波功率測量原理 22
1.6.1 常見微波功率測量原理 22
1.6.2 常見微波功率感測方式 22
1.6.3 微波功率測量的誤差來源和處理方法 23
1.7 網路的衰減及其測量 25
1.7.1 衰減特性 25
1.7.2 衰減測量方法 28
1.8 網路的相移及其測量 34
1.8.1 網路相移的概念 34
1.8.2 網路相移的測量 37
1.9 基本參數測量實驗 40
實驗1-1 基於直讀頻率計測量電波信號的頻率 40
實驗1-2 信號波長的測量和駐波比測量 41
實驗1-3 晶體檢波器的定標 43
實驗1-4 駐波分布特性的測量 47
實驗1-5 利用測量線測量駐波比 48
實驗1-6 單連線埠阻抗參數測量 51
實驗1-7 信號功率測量 55
實驗1-8 定向耦合器的性能測量 56
實驗1-9 衰減器參數測量 58
實驗1-10 相移器參數測量 61
第2章 電波基本傳播原理與特性測量 64
2.1 電波傳播與傳輸特性的基本理論 64
2.1.1 電波傳播中電波反射和折射特性 64
2.1.2 電波傳播中電波散射特性 65
2.1.3 電波傳播中電波衍射特性 66
2.1.4 電波傳播中電波干涉特性 67
2.1.5 電波傳播中電波極化特性 68
2.2 傳播實驗原理與儀器 69
2.2.1 實驗原理 69
2.2.2 微波分光儀的結構 69
2.3 傳播實驗內容 70
實驗2-1 電波反射特性測試 70
實驗2-2 電波單縫衍射特性測試 72
實驗2-3 電波雙縫干涉特性測試 74
實驗2-4 電波麥可遜干涉特性測試 77
實驗2-5 電波偏振特性測試 78
實驗2-6 電波布拉格衍射特性測試 80
第3章 電波信號時域與頻域特性測量 84
3.1 信號時域分析 84
3.2 信號頻域分析 86
3.2.1 頻譜分析的概念 86
3.2.2 傅立葉變換的性質 89
3.2.3 周期信號的頻譜分析 89
3.2.4 非周期信號的頻譜分析 91
3.2.5 頻譜分析的套用 93
3.3 時域測量原理 93
3.3.1 波形測量方法 95
3.3.2 波形測量參數 96
3.3.3 示波器測量技術 97
3.4 頻譜測量原理 101
3.4.1 頻譜測量概念 101
3.4.2 頻譜測量參數 101
3.4.3 頻譜參數測量方法 102
3.5 時域測量儀器 106
3.5.1 模擬示波器 106
3.5.2 數字存儲示波器 108
3.5.3 數字螢光示波器 109
3.5.4 數字採樣示波器 111
3.6 頻譜分析儀器 112
3.6.1 掃描式頻譜分析儀 112
3.6.2 矢量信號分析儀 118
3.6.3 實時頻譜分析儀 119
3.6.4 基於數字存儲示波器的頻譜測量 121
3.7 時域與頻域測量實驗 121
實驗3-1 頻譜分析儀的使用 121
實驗3-2 信號傅立葉變換分析 122
實驗3-3 AM信號的產生與波形測量 123
實驗3-4 FM信號的產生與波形測量 125
實驗3-5 AM信號的頻譜測量 127
實驗3-6 FM信號的頻譜測量 130
實驗3-7 電視信號的頻譜測量 132
第4章 傳輸線特性與測量 136
4.1 傳輸線理論與特性參數 136
4.1.1 傳輸線的基本概念以及分布參數的概念 137
4.1.2 傳輸線方程及其解 138
4.1.3 傳輸線的阻抗和反射係數 138
4.1.4 無耗傳輸線工作狀態的分析 139
4.2 傳輸線參數計算與測量 141
4.2.1 Smith圓圖 141
4.2.2 傳輸線參數計算 145
4.3 傳輸特性參數測量實驗 158
第5章 電波網路傳輸特性與測量 165
5.1 網路特性與測量原理 165
5.1.1 網路分析的基本概念 165
5.1.2 網路分析系統 167
5.1.3 反射參數測量 169
5.1.4 傳輸參數測量 171
5.2 網路分析儀原理 174
5.3 傳輸特性測量實驗 177
5.3.1 基於RF2000標量網路傳輸特性測量實驗 177
實驗51 短路線、開路線、匹配負載S參量的測量 177
實驗52 π型與T型阻抗匹配S11和S21參數的測量 178
實驗53 π型與T型功率衰減器S11和S21參數的測量 179
實驗54 電阻式功率分接器與威爾金森式功率分接器S11和S21參數的測量 180
實驗55 定向耦合器特性參數測量 181
實驗56 低通濾波器與帶通濾波器S11和S21參數的測量 183
實驗57 放大器S11和S21參數的測量 183
實驗58 射頻振盪器頻率值的測量 184
實驗59 微帶接收和發射天線S11參數測量 185
5.3.2 基於矢量網路分析儀傳輸特性測量實驗 186
實驗510 矢量網路分析儀的使用和校準 186
實驗511 濾波器（LPF、HPF、BPF、BSF） 189
實驗512 衰減器 191
實驗513 匹配負載與失配負載 194
實驗514 功率分配器 196
實驗515 分支耦合器 197
實驗516 定向耦合器 199
實驗517 混合環 201
實驗518 環行器 202
實驗519 PINRF開關 203
實驗520 放大器 204
第6章 電磁輻射場測量原理與實驗 207
6.1 電磁輻射場基本特性 207
6.1.1 電磁輻射場的產生及性質 207
6.1.2 電磁輻射場的基本術語 208
6.2 電磁輻射場測量基礎 210
6.2.1 電磁場的遠場和近場劃分 210
6.2.2 電磁輻射頻率範圍 212
6.2.3 電磁能的發射與傳播途徑 213
6.3 電磁輻射場分類 214
6.3.1 電磁輻射 214
6.3.2 電磁兼容 215
6.4 電磁輻射測量儀器 216
6.4.1 寬頻場強測量儀 217
6.4.2 選頻式輻射測量儀 219
6.5 電磁輻射場測量方法 225
6.5.1 基本場強測量 225
6.5.2 EMF基本輻射測量 226
6.5.3 EMC測量 228
6.6 電磁輻射測量實驗內容 229
實驗6-1 場強儀的使用 229
實驗6-2 利用選頻場強儀測量AM廣播頻道分布 230
實驗6-3 利用選頻場強儀測量FM廣播頻道分布 232
實驗6-4 利用選頻場強儀測量FM電視廣播頻道的分布 234
實驗6-5 利用寬頻場強儀測量電子設備電磁輻射強度與分布 237
實驗6-6 利用寬頻場強儀測量環境電磁輻射強度與分布 241
實驗6-7 利用干擾接收機測量實驗設備的干擾輻射分布 242
第7章 天線基本特性參數測量 244
7.1 天線主要技術參數 245
7.1.1 天線的電磁波輻射 245
7.1.2 天線方向性 245
7.1.3 天線效率 247
7.1.4 增益係數 247
7.1.5 天線阻抗 248
7.1.6 天線極化 248
7.1.7 頻頻寬度 250
7.2 天線性能測試原理 250
7.2.1 方向圖測量 250
7.2.2 測量增益的方法 253
7.2.3 天線反射係數與駐波比測量 255
7.2.4 天線阻抗與阻抗頻寬測量 255
7.2.5 天線極化特性測量 258
7.3 天線測量實驗系統 260
7.3.1 基於手動設備天線實驗測量系統 261
7.3.2 自動天線實驗測量系統 265
7.4 天線測量實驗內容 267
實驗7-1 喇叭天線E、H坐標方向圖測量 267
實驗7-2 喇叭天線增益係數測量 272
實驗7-3 螺旋天線E、H面方向圖測量 274
實驗7-4 八木陣子天線E、H面方向圖測量 276
實驗7-5 天線駐波比與頻寬參數測量 279
實驗7-6 天線隔離度參數測量 280
實驗7-7 天線極化特性測量 282
第8章 電波測量誤差分析與結果評定 284
8.1 電波測量實驗數據的誤差分析 284
8.1.1 測量誤差的基本概念 284
8.1.2 測量數據誤差的估計與處理 285
8.2 測量結果評定 291
8.2.1 準確度和精確度 291
8.2.2 不確定度 292
參考文獻 295
