Методика измерения длины волны и частоты генератора свч
Схема Лехера при наличии измерительного прибора тока (или напряжения) может служить волномером, прибором, измеряющим длину волны и частоту колебаний.
Для измерения длины волны с помощью двухпроводной линии удобно использовать условия, когда в линии установилось одно из ее собственных колебаний (т.е. имеет место резонанс линии с генератором).
Это соответствует настройке линии в резонанс с генератором. С этой целью линия замыкается перемычкой с весьма малым сопротивлением и при помощи индикаторов отыскивается положение этой перемычки, соответствующее вышеуказанной настройке линии. Именно индикаторы напряжения и тока дают тем большие показания, соответственно, в пучностях напряжения или тока, чем точнее линия настроена в резонанс. Надо иметь в виду, однако, что при перемещениях перемычки в поисках резонанса смещаются и положения пучностей, в которые надо помещать индикаторы.
Расстояние между двумя максимумами напряжения или тока будет равно . Следовательно, . Таким образом можно определить и частоту, помня, что , где - скорость распространения электромагнитной волны принимается равной (скорости света).
Задание
Измерьте распределение амплитуд тока и напряжения для трех нагрузок на конце линии:
1. - линия короткозамкнутая.
2. ∞ - линия с открытым конном.
3. - линия натружена волновым сопротивлением, где - сопротивление на конце линии; - волновое сопротивление линии, равное для нашей линии .
Определите длину волны и частоту электромагнитных волн, излучаемых генератором СВЧ Г4-83.
Порядок выполнения работы:
Включите генератор Г4-79 и прогрейте его в течение 5 минут.
Установите платформу с ветками связи и измерительными приборами в конце линии.
Подберите с помощью ручки на передней панели генератора такую частоту электромагнитных волн, поступающих на линию, чтобы прибор, показывающий ток, показывал максимальное значение, а прибор, показывающий напряжение – минимальное значение. Это означает, что в линию установилась стоячая волна и частота колебаний генератора близка к одной из собственных частот линии.
Перемещая контактный столик с индикатором вдоль двухпроводной линии до упора по линейке, расположенной под двухпроводной линией, зафиксируйте точки, соответствующие максимальному отклонению стрелки вольтметра.
Определите среднее значение расстояния между соседними пучностями напряжения. Результат измерения занесите в таблицу 1.
На основании полученных данных рассчитайте по формулам (8) и (9а) длину волну и частоту. Заполните таблицу 2.
Повторите эксперимент 6 раз.
Таблица 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,15 |
0,21 |
0,285 |
0,365 |
0,445 |
0,521 |
0,60 |
0,68 |
0,76 |
0,845 |
0,4861 |
2 |
0,15 |
0,21 |
0,285 |
0,365 |
0,445 |
0,525 |
0,60 |
0,682 |
0,77 |
0,845 |
0,4877 |
3 |
0,15 |
0,21 |
0,285 |
0,365 |
0,443 |
0,521 |
0,605 |
0,682 |
0,76 |
0,84 |
0,4861 |
4 |
0,15 |
0,205 |
0,284 |
0,363 |
0,44 |
0,522 |
0,605 |
0,681 |
0,765 |
0,845 |
0,486 |
5 |
0,15 |
0,204 |
0,285 |
0,368 |
0,442 |
0,521 |
0,606 |
0,682 |
0,765 |
0,84 |
0,4863 |
6 |
0,15 |
0,204 |
0,285 |
0,366 |
0,441 |
0,521 |
0,60 |
0,686 |
0,768 |
0,841 |
0,4862 |
Таблица 2.
|
|
|
|
1 |
0,4861 |
1,9444 |
974,59 |
2 |
0,4877 |
1,9508 |
971,40 |
3 |
0,4861 |
1,9444 |
974,59 |
4 |
0,486 |
1,9440 |
974,79 |
5 |
0,4863 |
1,9452 |
974,19 |
6 |
0,4862 |
1,9448 |
974,39 |
Вывод: в ходе данной лабораторной работы мы установили максимальную частоту на генераторе и минимальное напряжение на приборе и последовали излучения при помощи, которых мы получали стоячие волны. Также подсчитали длину волны и частоту, результаты которых приведены в табл.2. Как видно из табл.1, 2, проведя эксперимент 6 раз, расстояния между пучностями почти не меняются.