體效應振蕩器的工作特性和波導管的工作狀*物理學院學號：Gunn通訊等方面有著廣泛的應用在科學研究中也是一種重要的觀測20世紀60量輕、結構簡單、使用方便、工作電壓低.本實驗研究需要了效應振蕩器的實驗原1，*電子郵件地址 ；Gunnn被稱為負微分電阻率區域，Gunn效應即發生在此區域。這種效應的出現是由于在強場下電子在主能能谷之間轉移的結果。n-GaAs上使偏壓加到負斜率區，樣品內的電場及電子分布將不再均率f1/????????/??，式中????為高場疇的渡越時間，L為樣品長度，????為疇外電子Q管的有源區長度，雜質濃度和諧振腔的設計。本實驗中頻率調節采用機械調TEM非接觸活塞的位置，就可以改變想的有效長度，從而改變微波振蕩的頻率，率和頻率都將發生變化在閾值電壓一效應管的電流隨電壓幾乎線性增加，2，波導管中波的狀于不存在反射波，|????|≡|????|，在駐波狀態，|????|≡|????||??|??????=|????|+|????|，在波節處|??|??????=|????|?|????|=0，在混波狀態，終端是部分反射|????|<|????|，所以|??|??????=|????|+|????|，|??|??????=|????|?|????|≠0.波導管中波導波長λg大于真空波長λ，而由??=????，νg=λg??,得到波在波導中的相速度大于光速矩形波導管TE10波的物理圖像為一個以入射角θ(θ=平面波的相速度大，由??g??=??2，u為群速度，可知，能量速度小于光速。按照駐波比的定義，ρ=|??|??????/|??|??????，需把|??|??????????????調大。在實驗中，可將駐波測量線的探針放在駐波極小點或極大點處，采用把????????????????調節接在測量線端點的調配元件，使探針的輸出功率稍微增大，不要增大太多，否則會發生假象：波形移動，這時極小點的功率并不增大。然后左右移動探針，的輸出信號測出，晶體的檢波電流I和傳輸探針附近的高頻電場E的關系必須正確測定。對于I=??0????，n的測量方法：lg|??|=??2|sin(??g設以線上??=??00檢波電流也由0增大，每一駐波電場值均有一相應檢波電流值。如果測量時不必I（l，E（l，nIl,

n logcosg其中l為駐波線上I=????/2????實驗裝置與實驗步實驗裝實驗中，固態源是體效應振蕩器，器使固態源發出的微波單向傳儀器型號：晶體檢流計B：AC15/3直流復射式檢流計（：7700185）晶體檢流計A：AC15/2直流復射式檢流（：7400160）固態源：DH1121A型3cm固態信號（8.6-9.6GHz打開石蠟罐的門可以發現有放置樣（下實驗步19.000GHz，預熱。范圍內連續改變體效應管的工作電壓，并得到相應的工作電流顯示，同時通B2在等幅狀態下使頻率顯示為9.000GHz，體效應管的工作電壓為標準電0，由于波節位置受探針影響極小，只要駐波測量線靈敏度足夠高即極小點足夠，即利用它測量波導波長，為提高準確度，采用平均值坐標，????????=(??1+??2)/2,波導波長可以由兩個相鄰極小點的距離求得。實驗中用平均值法測量三個相鄰波節的位置，確定波導波長，再算出空I（l）I-E曲線，n.實驗結果及分析（一）1：V－I，V—工作電壓工作電流頻率圖 體效應晶體管特性曲（二）標準電壓：12.03V表 小駐波比測量數????????/????????/1234√????????1+√????????2+√????????3+ρ =√????????1+√????????2+√????????3+|Γ0|=表 中駐波比測量數????????/????????/1ρ=√????????=|Γ0|=123λg=λ =√1+(????????=??????=4.439×c=λf=3.015×u=??2/????=2.027×5I-l123456789圖 I-l關系曲駐波上??=????/2Δl115.8?103.5=????=I-|E|關系測量數10234567893I-|E|根據擬合結果，nn=結線來研究其工作特性，驗證了體效應振蕩器的工作原理。并測量了小駐波ρ=1.074和中駐波比ρ=2.560，計算出光速c=3.015×108m/s、相速度????=4.439×108m/s和群速度u=2.027×108m/s；并在駐波狀態測定波導波長λg=49.4×10?3mn=2.0067.致感謝老師對于實驗現象過程耐心教導，同時，感謝與我合作、的同學。思考題在a＝23.0mm、b＝10.0mm的矩形波波導管中能不能＝2cm、3cm和5cm的微波？各能哪種波形？ n11021132042150160270310＝4.6cm，可見，＝5cm＝2cm