Вимірювальна установка
Для градуювання атенюаторів найчастіше застосовується метод заміщення на надвисокій частоті. Блок-схема установки показана на рис.7.5. Вона складається з НВЧ генератора 1, феритового вентиля 2, еталонного атенюатора 3, атенюатора, який треба проградуювати 4, індикаторного приладу 5, який складається з детекторної секції та гальванометра чи електронного підсилювача.
Для вимірювання КСХН атенюатора замість еталонного атенюатора включається вимірювальна лінія, а до вихідного фланця атенюатора 4 підключається узгоджене навантаження.
Рис.7.5. Блок – схема вимірювальної установки
Початковий стан установки такий: атенюатор, який досліджується, цілком виведений (ослаблення мінімальне), а еталонний введений до величини, що дозволяє впевнено фіксувати потужність індикатором 5.
Процес градуювання полягає в поступовому введенні атенюатора, який досліджується, з одночасним виведенням еталонного таким чином, щоб потужність, вимірювана індикатором, залишалася незмінною.
Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з апаратурою, що має відношення до роботи. Підготувати прилади відповідно до інструкцій і включити їх.
2. Провести градуювання атенюатора, який досліджується, на трьох частотах, заданих викладачем. Градуювання атенюатора виконується в такий спосіб. Повністю виводять атенюатор, який треба проградуювати (стрілку на його шкалі встановлюють на 0 – поглинання немає.) Встановлюють максимально можливе згасання еталонного атенюатора, але таке, яке допускає ще впевнену індикацію потужності індикаторним приладом. Показання індикаторного приладу записують і в процесі подальшої роботи цей рівень підтримують постійним.
Після
цього вводять на кілька поділок атенюатор
4, а еталонний виводять, відновлюючи
первісні показання індикаторного
приладу. Це означає, що збільшення
згасання одного атенюатора компенсоване
зменшенням згасання іншого і загальне
згасання в тракті не змінилося. Якщо
еталонний атенюатор при виведеному
градуйованому показував
дБ, а після введення останнього –
дБ,
то згасання атенюатора 4 дорівнює
,
[дБ].
Після цього атенюатор 4 вводять ще на кілька поділок шкали, еталонний виводять і обчислюють друге значення згасання
,
[дБ].
Цю процедуру повторюють доти, поки атенюатор 4 не виявиться введеним цілком, чи еталонний атенюатор 3 цілком виведеним. Вимірювання треба проводити таким чином, щоб одержати 8 – 10 експериментальних точок, за якими потім будується графік залежності згасання в децибелах від поділок шкали атенюатора.
3.
Виміряти КСХН градуйованого атенюатора
залежно від положення поглинальної
пластини. Це проводиться за допомогою
вимірювальної лінії. Вимірюється
напруженість електричного поля в
максимумі й мінімумі стоячої хвилі й
KCХН розраховується за формулою
.
Детектор вимірювальної лінії має квадратичну характеристику. Показання індикаторного приладу пропорційні потужності Р, а не напруженості НВЧ поля. Межа квадратичності характеристики детектора відповідає приблизно рівню потужності 50 мкВт, при цьому струм не може перевищувати 80 мкА (для гарантії значення має бути меншим за 20 мкА). Обчислення КСХН проводять за такою формулою:
де
і
– максимальне і мінімальне показання
індикаторного приладу при переміщенні
зонда вздовж вимірювальної лінії.