- •Список умовних скорочень
- •Л а б о р а т о р н а р о б о т а 1 спрямовані відгалужувачі нвч
- •Теоретичні відомості
- •Основні параметри св
- •Хвилевідні спрямовані відгалужувачі
- •Спрямовані відгалужувачі з одним і двома елементами зв’язку
- •Багатоелементні відгалужувачі
- •Розрахункове завдання
- •Вимірювальна установка і методика вимірювань
- •Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Зміст звіту
- •Л а б о р а т о р н а р о б о т а 2 дослідження щілинного моста нвч
- •Теоретичні відомості
- •Основні характеристики і параметри моста нвч
- •Конструкція хвилевідного щілинного моста і фізичні процеси в ньому
- •Розрахункове завдання
- •Вимірювальна установка
- •Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Л а б о р а т о р н а р о б о т а 3 подвійний т-міст
- •Конструкція і принцип роботи подвійного т-моста
- •Основні характеристики і параметри подвійного т-моста
- •Вимірювальна установка
- •Завдання до експериментальної частини лабораторної роботи
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Завдання до експериментальної частини лабораторної роботи
- •Контрольні запитання
- •Зміст звіту
- •Л а б о р а т о р н а р о б о т а 5 дослідження властивостей турнікетного з’єднання
- •Конструкція і принцип дії турнікетного з’єднання
- •Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Зміст звіту
- •Л а б о р а т о р н а р о б о т а 6 хвилевідні фазообертачі діапазону нвч
- •Загальні відомості
- •Механічні фазообертачі
- •Фазообертач з діелектричною пластиною
- •Феритовий фазообертач
- •Постійні фазообертачі
- •Методи градуювання фазообертачів
- •Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Зміст звіту
- •Атенюатори діапазону нвч
- •Загальні відомості
- •Граничні атенюатори
- •Поглинальні атенюатори на прямокутному хвилеводі
- •Поляризаційні поглинальні атенюатори
- •Вимірювальна установка
- •Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Зміст звіту
- •Список рекомендованої літератури
Контрольні запитання
Яка конструкція Т-моста?
Яким чином досягається узгодження в Е- і Н-плечах?
Які фізичні процеси лежать в основі властивостей Т-моста?
Як виглядає канонічна форма матриці розсіювання Т-моста і її фізичний зміст?
Які основні характеристики Т-моста?
Які основні параметри Т-моста?
Які типові значення основних параметрів Т-моста?
Яке призначення Т-мостів та основні схеми їх застосування?
Зміст звіту
1. Блок-схема вимірювальної установки з найменуванням блоків.
2. Результати вимірювань характеристик Т-моста у вигляді графіків і таблиці.
3. Значення абсолютної і відносної ширини смуги робочих частот.
Л а б о р а т о р н а р о б о т а 4
ВИМІРЮВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ВІДБИТТЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ПОДВІЙНОГО Т-МОСТА
Мета роботи: ознайомлення з методикою вимірювання коефіцієнта відбиття за наявності еталонного навантаження; набуття навичок вимірювання коефіцієнта відбиття при використанні еталонного навантаження у вигляді узгодженого навантаження.
Склад вимірювальної установки та теорія вимірювань
Вимірювання коефіцієнта відбиття – важлива практична задача. Коефіцієнт відбиття дозволяє зробити висновок про ступінь узгодження, тобто ефективність передавання НВЧ енергії в навантаження, наявність стоячої хвилі, яка впливає на рівень сигналів, що можуть бути переданими по лінії НВЧ. Перетворення частотної залежності коефіцієнта відбиття за допомогою трансформації Фур’є в часову (просторову) область дозволяє локалізувати неоднорідності в НВЧ тракті, пристроях. На рис.4.1 показана мостова схема вимірювання коефіцієнта відбиття з використанням подвійного хвилевідного трійника.
Рис.4.1. Мостова схема вимірювання коефіцієнта відбиття
До Н-плеча подвійного хвилевідного трійника підключається генератор НВЧ коливань, до одного з бічних плечей – еталонне навантаження, до іншого – досліджуване навантаження, до Е-плеча – детекторна секція. Коефіцієнти відбиття від двох порівнюваних навантажень – еталонного (плече 2) і досліджуваного (плече 1) – можна виразити в такий спосіб:
, ,(4.1)
де а1, а2, b1, b2 – відповідно амплітуди електричного поля падаючих (вхідних) і відбитих (вихідних) хвиль для кожного з бічних плечей. Якщо міст збалансований, тобто відбита хвиля в Е-плечі відсутня (b4 = 0) , то Г1 = Г2.
Розглянемо матричний вираз
, (4.2)
де – матриця розсіювання подвійного хвилевідного трійника, – матриця впливів, – матриця відгуків розглянутого пристрою. При а4 = 0 випливає, що
. (4.3)
Для випадку b4 = 0 завжди виконується а4 = 0, незалежно від того, узгоджений детектор чи ні. Якщо міст збалансований (b4 = 0, s14 0), то з виразу (4.3) випливає, що а1= а2. За тих самих умов справедливо
, , (4.4)
З того, що а1 = а2, випливає b1 = b2. Отже, якщо міст збалансований, то співвідношення (4.1) правильні.
Замінивши в плечі 2 еталонне навантаження на погоджене , можна вимірювати модуль коефіцієнта відбиттяГ1 у плечі 1. Завдяки узгодженню в плечах 2 і 4 (а2 = а4 = 0) і з огляду на те, що Г1 = а1 /b1 з рівняння (4.2) одержуємо
. (4.5)
Згідно з цими ж рівняннями
звідки випливає
(4.6)
З виразів (4.5), (4.6) маємо
(4.7)
Тепер, щоб обчислити коефіцієнт відбиття Г1, потрібно підставити значення елементів матриці розсіювання sij для подвійного Т-моста, а також визначити відношення b4/a3. Пряме вимірювання цієї величини провести важко. Простіше вимірити потужність Pд у плечі 4, якщо при цьому потужність Pг , що віддається генератором, залишається постійною, що може бути реалізовано практично. Із співвідношення (4.7) можна одержати такий вираз:
. (4.8)
Для випадку невеликої внутрішньої неузгодженості моста s11 маємо
. (4.9)
У випадку використання цілком погодженого моста, у якого , ,маємо
. (4.10)
Отримане співвідношення дозволяє розрахувати Г1 із задовільною точністю.