3.5.2.2. Экспериментальное определение длины волны в линии передачи
Известно, что длина волны в волноводе равна удвоенному расстоянию между двумя соседними минимумами (или максимумами) электрического поля в режиме стоячей волны (рис. 6), т.е. ситуацию, когда коэффициент отражения от нагрузки =1 (или КБВ=0), можно использовать для экспериментального определения длины волны в волноводе с помощью измерительной линии ИЛ.
Рис. 6
С
этой целью необходимо на выходе
волновода 1 ИЛ (см. рис. 2) создать
режим короткого замыкания, для чего к
его выходному фланцу подсоединим
металлическуюзаглушкоу. Затем перемещением
зонда 3, совмещенного с диодной
камерой ДК с диодом 5, вдоль щели 2
зафиксировать положения двух соседних
минимумов электрического поля
в волноводе 1. Как видно из рис. 6
положение минимума электрического поля
определяется точнее, так как крутизна
кривой изменения электрического поля
в окрестностях
значительно выше, чем в окрестностях
.
Кроме того, для более точного определения
координаты
рекомендуется использовать хорошо
известный в технике измерений метод
«вилки». В этом случае необходимо
определить координаты
и
положения зонда измерительной линии
ИЛ, соответствующие равным значениям
электрического поля
при симметричном расположении зонда
по обе стороны относительно
стоячей волны. Если не удается зафиксировать
два минимума в рабочей части щели 2
измерительной линии ИЛ, тогда отмечают
положения соседних минимума и максимума
стоячей волны. После этого показания
положений складывают и делят пополам.
При этом учетверенная разность положений
(координат) равна
.
Если определенное экспериментально
значение
отличается от расчетного, то необходимо
уменьшить глубину погружения зонда 3
в волновод 1 измерительной линии ИЛ
и снова произвести настройку детекторной
камеры ДК и измерения
.
Практически
расстояние
целесообразно определять следующим
способом. Предварительно закоротив
фланец волновода, к которому в последующем
будет подключаться исследуемая нагрузка,
металлической пластиной, с помощью
измерительной линии определяют положение
ближайшего минимума электрического
поля
.
Затем вместо металлической пластины
подключают исследуемую нагрузку и
определяют положение нового минимума
,
ближайшего к ранее найденному в
(рис. 7).Тогда
.
Рис. 7
На рис. 7 кривая 1 – распределение амплитуды электрического поля при закороченном волноводе; кривая 2 – при подключенной нагрузке. Для увеличения точности определения и необходимо пользоваться описанным выше методом «вилки».
3.5.3. Описание и методики проведения лабораторных работ
3.5.3.1. Работа №1 -исследование направленных ответвителей
1. Цель работы
Целью настоящей работы является изучение конструкций и принципов действия направленных ответвителей, исследование их характеристик и свойств; освоение методами их экспериментального исследования, приобретение навыков практической работы с измерительной аппаратурой и использования направленных ответвителей в технике СВЧ.