Контрольные вопросы
Каковы основные свойства ферритов без подмагничивающего поля и в присутствии подмагничивания?
Что такое ферромагнитный резонанс?
Как выглядят графики действительной и мнимой составляющих магнитной проницаемости намагниченного феррита для волн круговой поляризации в зависимости от величины подмагничивающего поля?
В какой области величин подмагничивающего поля работают циркуляторы КВЧ диапазона?
Каково назначение циркуляторов и их основные параметры?
Как записывается матрица рассеяния идеального циркулятора?
Вывести формулу (21) (см. приложение 1).
Объяснить принцип функционирования согласующего металлического трансформатора.
Что представляет собой схема экспериментальной установки для исследования параметров циркуляторов? Что и в какой последовательности исследуется? Какие ожидаются результаты?
Таблица 3
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
Сечение волновода , |
|
|
|
|
,ГГц |
45 |
42 |
55 |
60 |
,ГГц |
4 |
4 |
3 |
2 |
, дБ |
1 |
1 |
1 |
1 |
, дБ |
20 |
20 |
20 |
15 |
|
1,25 |
1,20 |
1,30 |
1,30 |
Расчётная часть
Пользуясь формулами, приведёнными в приложении 1, и литературой (1 – 8), рассчитать размеры ферритового цилиндра и согласующего трансформатора и разработать конструкцию циркулятора. Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.
Расчёт геометрических размеров ферритового цилиндра (радиус r и высоты H) и согласующего металлического трансформатора проводится по схеме, описанной в лабораторной работе №1.
Порядок выполнения работы
Установить органы управления на приборах в исходное положение согласно табл. 6 прилож. 2.
Включить генератор СВЧ и усилитель. Пока приборы прогреваются получить у преподавателя допуск к выполнению работы, а именно:
- отчитаться по расчётной части;
- представить заготовку отчёта.
3. Откалибровать измерительный усилитель (см.п.2.1 прилож. 2).
4. Собрать измерительную установку согласно рис. 12. Кодовым переключателем установки частоты генератора СВЧ выставить центральную частоту исследуемого диапазона .
5. Произвести калибровку измерительного тракта на частоте (см.п.2.2, 2.3 прилож. 2).
6. Собрать измерительную схему для измерения развязок между каналами циркулятора (рис. 14б), подключив его в измерительный волноводный тракт плечом 2 к СВЧ генератору, плечом 1 к измерительной линии, а к плечу 3 подключить согласованную нагрузку.
7. Вращая внешнее кольцо согласующего трансформатора циркулятора добиться минимальной величины сигнала, измеряемого усилителем, т.е. максимальной развязки канала 1 относительно канала 2.
8. Восстановить исходное положение органов управления усилителя.
9. Собрать лабораторную установку в соответствии с измерительной схемой на рис. 12.
10. Перестроить частоту выходного сигнала СВЧ генератора на частоте .
11. Произвести
калибровку измерительного тракта на
частоте
(см.п.2.3 прилож. 2).Полученное значение
занести в таблицу 4.
12. Собрать измерительную схему для контроля вносимых потерь в прямом направлении (рис. 13б). Произвести измерение (см.п.2.4 прилож. 2) результат занести в таблицу 4.
13. Собрать измерительную схему для контроля развязок между каналами (рис. 14б). Провести измерение (см.п.2.5 прилож. 2) и полученные результаты занести в таблицу 4.
14. Собрать
лабораторную установку для измерения
коэффициента стоячей волны
(рис.15б). Провести измерение
(см.п.2.6 прилож. 2) полученный результат
занести в таблицу 4.
15. Повторить измерения по п.п. 11…14 для всего частотного диапазона исследований …. с шагом 0,2 ГГц.
16. Построить графики дисперсии характеристик циркулятора согласно рис.2.
