4. Содержание отчета

1. Схемы лабораторной установки для измеренияС, D, и КБВ.

2. Результаты измерений и расчетов по п.п. 3÷8.

3. Графики зависимостейС, D, и КБВ от частоты.

4. Краткие выводы по проделанной работе и предложения по улучшению конструкций исследуемых СВЧ узлов и методик измерений их характеристик.

5. Вопросы для самопроверки

1. Расскажите о принципе работы двухдырочного и многодырочного направленных ответвителей.

2. Что такое переходное ослабление и направленность? Как практически измеряются эти характеристики?

3. Чем объяснить зависимость переходного ослабления и направленности от частоты?

4. Расскажите о методе измерения коэффициента отражения несогласованной нагрузки с помощью направленного ответвителя.

5. С какой целью используются в технике СВЧ направленные ответвители?

Литература: [1], с. 354–359; [2], с. 408–429.

3.5.3.2. Работа№2-исследование и изучение принципа работы мостовых устройств свч

1. Цель работы

Изучение конструкций, принципа работы двойного волноводного тройника и щелевого моста; исследование их параметров и характеристик; освоение методами экспериментального исследования; приобретение навыков работы с измерительной аппаратурой.

2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка для проведения экспериментальных исследований полностью совпадает с описанной на рис. 1 Общих методических указаний, а сведения из теории работы мостовых устройств можно получить в разделах 3.3.7.3

( рис. 7.4) и 3.2.7.1 (рис.7.1 и 7.2). Внешний вид используемых в работе двойного волноводного тройника и щелевого моста представлены на фографиях.

Двойной волноводный тройник

Щелевой мост

3. Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкции исследуемых мостовых устройств, методику изме-

рения их основных характеристик, ознакомиться с лабораторной установкой.

2. Подключить к сети СВЧ генератор 1 и усилитель 8, прогреть их в течении 10–15 минут, после чего установить рабочую частоту генератора по указанию преподавателя и подготовить к работе усилитель (см. соответствующие инструкции по настройке и эксплуатации).

3. Исследовать свойства двойного тройника:

3.1 Измерить КБВс помощью измерительной установки (рис.1- общей части методических указаний), для чего подключить одно из плеч тройника к выходу измерительной линии 5, к остальным плечам подключить согласованные нагрузки 10.

3.2 Произвести сравнительную оценку степени деления мощности между боковыми плечами. Для этого плечо Н тройника подключить в выходу измерительной линии 5 (рис.1- общей части методических указаний) , к плечу Е и какому- либо боковому плечу подключить согласованные нагрузки 10. К свободному боковому плечу подключить детекторную секцию11. Зафиксировать показания с помощью измерительного прибора 9 усилителя 8. Затем поменять местами согласованную нагрузку и детекторную секцию. С помощью прецизионного аттенюатора 4 добиться прежних показаний. Показания аттенюатора будут соответствовать различию в уровнях мощности на боковых плечах. Повторить измерения, подключив Е плечо тройника к выходу измерительной линии.

3.3 Измерить развязку между Е и Н плечами двойного тройника. Для этого Н плечо тройника подключить к выходу измерительной линии 5. К боковым плечам тройника подключить согласованные нагрузки 10, а к плечу Е- детекторную секцию. Регулируя выходную мощность СВЧ генератора, установить на измерительном приборе 9 усилителя 8 удобные для отсчета показания и зафиксировать их.

Затем отсоединить от измерительной линии 5 тройник и измерить мощность непосредственно на выходе измерительной линии 5, установив ее на прежнем уровне с помощью аттенюатора 4.

3.4 Определить зависимости между фазами колебаний в плечах тройника. Для этого одно из боковых плеч тройника подсоединить к выходу измерительной линии 5, к другому плечу через дополнительно устанавливаемый фазовращатель подсоединить фланец коаксиально- волноводного перехода ответвителя 2 (рис.1- общей части методических указаний). Этот фрагмент схемы измерения представлен на рис.9.

Рис. 9

Таким образом, мощность от генератора 1 передается в тройник по двум каналам: в плечо 1 через аттенюатор 4 и в плечо 2 через ответвитель 2 и фазовращатель. Аттенюатор служит для выравнивания амплитуд колебаний, поступающих на боковые плечи, а фазовращатель – для изменения фазы колебаний в плече 2 относительно плеча 1.

Как уже отмечалось выше, при питании тройника со стороны плеча Е колебания в боковых плечах противофазны, со стороны плеча Н- синфазны. Но в обоих случаях амплитуды колебаний одинаковы. Поскольку свойства тройника обратимы, то при возбуждении равных по амплитуде и синфазных колебаний в плечах 1 и 2 вся мощность будет поступать в плечо Н, а при противофазных- в плечо Е. Указанные свойства двойного тройника проверяются путем последовательного измерения величины электромагнитного поля на плечах Е и Н при изменении фазы колебаний в плече 2.

4. Исследовать свойства щелевого моста:

4.1 Измерить развязку между плечами щелевого моста и распределение мощности по методике, изложенной в пунктах 3.3. 3.3 предыдущего раздела, подключив одно изплеч к выходному фланцу аттенюатора 4 (рис.1- общей части методических указаний).

4.2 Измерить сдвиг фаз в противоположных плечах. Для этого, например , к плечу 4 моста присоединить согласованную нагрузку, а к плечу 3 короткозамыкающую металлическую пластину. Зонд измерительной линии 4 установить в узле электрического поля (по максимуму показаний) измерительного прибора. Затем нагрузку и пластину поменять местами и измерить смещение узла электрического поля в сторону моста. Разность фаз колебаний в плечах 3 и 4 (на выходе щелевого моста) рассчитать по формуле: