Лабы по УСВЧиА / lab_4c
.docМосковский институт радиотехники, электроники и автоматики
(технический университет)
Лабораторная работа № 4с
«Волноводные устройства, использующие ферриты»
по курсу:
«Антенны и устройства СВЧ»
Москва 2005
Цель работы:
Ознакомление с эффектами, возникающими в намагниченном феррите, и изучение волноводных устройств, использующих эти эффекты.
1. Схемы проводимых измерений
а
)
Вентиль
1 - генератор, 2 – развязывающий вентиль, 3 – аттенюатор, 4 – измерительная линия, 6 – детекторная секция, 7- индикатор.
б) Циркулятор
1 – генератор, 2 – развязывающий вентиль, 3 – аттенюатор, 4 – измерительная линия, 5 – согласованная нагрузка, 6 – детекторная секция, 7 – индикатор (усилитель 28-ИМ).
2. Результаты измерений исследуемых устройств
LПР – прямые потери;
LОБР – обратные потери
L' – потери без устройства;
L'' – потери с устройством;
В – вентильное отношение;
1) Вентиль 3ВВС - 103
а) в прямом направлении
б) в обратном направлении
2) Вентиль 3ВВС – 1004
а) в прямом направлении
б) в обратном направлении
3) Y – циркулятор
а) в прямом направлении
б) в обратном направлении
4) Циркулятор на двойном щелевом мосте
а) Направление – приемник – антенна
б) Направление – передатчик – антенна
в) Направление – передатчик – приемник
г) Направление – приемник – передатчик
д) Направление – антенна – приемник
е) Направление – антенна – передатчик
3. Фазовращатель на круглом волноводе
1,7 – прямоугольные волноводы, 2 – плавный переход от прямоугольного к круглому волноводу, 3 – круглый волновод, 4 – намагничивающая катушка, 5 – ферритовый стержень, 6,8 – поляризаторы.
Фазовращатель на круглом волноводе основан на использовании явления зависимости магнитной проницаемости для волны с круговой поляризацией от величины намагничивающего поля Н0. Изменение магнитной проницаемости означает изменение электрической длины участка волновода с ферритом или изменение фазы сигнала на выходе устройства в сравнении с некоторым опорным сигналом.
Поляризатор 8 преобразует волну Н11 со входа 1 в волну с вращающейся поляризацией, обычно, с левым вращением. Эта волна проходит через отрезок круглого волновода с намагниченным ферритом. Изменение магнитной проницаемости приводит к изменению фазовой скорости волны и, следовательно, изменению фазы поля на выходе фазовращателя.
Другой поляризатор проводит обратное преобразование волны с вращающейся поляризацией в линейно поляризованную волну, которая проходит на выход фазовращателя.
4. Выводы по проделанной работе
1) Техническая оценка исследуемых устройств:
а) вентили
В прямом направлении потери слишком велики, а в обратном – вполне приемлемы. Отсюда можно сделать вывод, что устройства нежелательно использовать из-за больших прямых потерь.
б) Y – циркулятор
В прямом направлении потери малы, в обратном – тоже. Отсюда можно сделать вывод, что устройство нежелательно использовать из-за возможных помех, обусловленных отражением волны от нагрузки на вход.
в) циркулятор на двойном щелевом мосте
Результаты получились неудовлетворительными из-за проведения измерений не на рабочей частоте циркулятора. Измерения показали, что при прямом прохождении волна испытывает большие потери, при обратном – малые, а также, что не осуществлена развязка между передатчиком и приемником.
2) Качественная оценка источников погрешностей всей измерительной установки
Возможными источниками погрешностей могут быть:
- нестабильность работы клистрона в генераторе;
- неточность установки значений на аттенюаторе;
- плохой электрический контакт между соприкасающимися поверхностями исследуемого прибора и измерительной установки из-за их многократных переборок;
- нестабильность работы индикатора.
Наибольшее влияние на результат оказывают первый и третий источники погрешностей.