4. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка (рис. 3) состоит из перестраиваемого генератора СВЧ, циркулятора, исследуемых антенн с механическим волноводным переключателем, поляризационного аттенюатора и индикатора уровня мощности (сигнала). Измерение

модуля коэффициента отражения проводится методом замещения. При этом фиксируется уровень отраженного сигнала от короткозамкнутого волновода, который практически равен уровню падающей волны в нем. Для этого во избежание «зашкаливания» измерительного прибора устанавливается достаточно большое затухание поляризационного аттенюатора (дБ). Затем механи- ческим переключателем вместо короткозамкнутого волновода подключается исследуемая антенна с гораздо меньшим коэффициентом отражения . При этом следует восстановить показания прибора, уменьшив затухание поляризационного аттенюатора до уровня (дБ). Тогда величина измеряемого модуля коэффициента отражения составит:

, (дБ). (17)

ЗАДАНИЕ

А. Выполняется при подготовке

Изучить принцип действия резонансных волноводно-щелевых антенн по литературе и конспекту лекций.

Б. Выполняется в лаборатории

Б1. Резонансная антенна с продольными щелями

1. Измерить расстояние между центрами (или одноименными концами) щелей. Из условия рассчитать центральную частоту антенны:

, , . (18)

2. Рассчитать расстояние от центра последней щели до короткозамыкателя антенны. Установить это расстояние регулировочным поршнем.

3. Подстроить антенну в резонанс более точно. Для этого, контролируя величину коэффициента отражения и перемещая короткозамыкатель, найти такое его положение, при котором величина Г минимальна. Учесть, что наименьшая величина Г, измеряемая методом замещения, лежит в пределах 0,05…0,1. Результат предъявить преподавателю и получить разрешение для последующих измерений.

4. Снять частотную характеристику согласования резонансной антенны. Для этого измерить Г в семи частотных точках:

(взять значение из п. 3), МГц, МГц, МГц. При этом рекомендуется придерживаться такой последовательности действий.

А) Подключить антенну к циркулятору переключателем (положение «О»).

Б) Установить на волномере генератора новую частоту генерации. Затухание аттенюатора установить в пределах 1…2 дБ.

В) Подстроить резонатор и отражатель клистрона до получения устойчивой генерации на выбранной волномером частоте. Настроить резонатор измерительной линии в резонанс. Зафиксировать показания микроамперметра. Зафиксировать показания аттенюатора (это будет значение ).

Г) Увеличить затухание аттенюатора примерно до 15 дБ. Переключателем закоротить волновод (положение «П»). Регулируя затухание аттенюатора, установить на микроамперметре показания пункта «в»). Зафиксировать показание аттенюатора (значение ). Рассчитать коэффициент отражения [ф-ла (17)].

5. По формуле (15) рассчитать и построить частотную характеристику модуля входного коэффициента отражения антенны. Нанести на полученный график результаты измерений по п. 4. Сделать заключение.

Б2. Резонансная антенна с наклонными щелями

на узкой стенке волновода

1. Снять частотную характеристику согласования резонансной антенны в семи частотных точках: , МГц, МГц, МГц. Значение указывается преподавателем.

2. Повторить пункт 5 из раздела Б1 для исследуемой антенны.