4. Содержание отчета

5. Схемы лабораторной установки для измерения характеристик.

6. Результаты измерений и расчетов.

7. Графики зависимостей.

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

5. Вопросы для самопроверки

1. Объясните принцип работы двойного волноводного тройника.

2. Расскажите об основных свойствах двойного волноводного тройни-

ка.

3. Какова методика измерения основных свойств тройника: коэффи-

циента деления мощности между боковыми плечами, развязки между плечами Е и Н.

4. С какой целью используется тройник?

5. Объясните принцип действия щелевого моста.

6. В чем состоит сущность метода замещения?

Литература: [1], с. 163–170, 174- 176, 285- 289; [2], с. 426–428, 430- 434.

3.5.3.3. Работа№3- Исследование и изучение работы фильтров свч

1. Цель работы

Целью работы является изучение конструкции, принципа работы и основных свойств полосового волноводного фильтра, а также овладение методами экспериментального исследования его электрических характеристик.

2.Описание лабораторной установки

Общая часть установки приведена в разделе «методические указания». В то же время имеются некоторые отличия, связанные со спецификой экспериментальных исследований фильтров, приведенные на рис. 10. .

В данном случае СВЧ мощность через развязывающий ферритовый вентиль 3 подается на входное плечо волноводного переключателя 12, через который ее можно подать на детекторную секцию 11 (и соответственно, на измерительный усилитель 8 с измерительным прибором 9) двумя путями в зависимости от положения переключателя (обозначено на корпусе переключателя). При одном положении мощность СВЧ пройдет на детекторную секцию 11 через исследуемый фильтр, при другом – минуя его.

Таким образом, мы можем зафиксировать мощность СВЧ генератора на входе (Р_вх) и выходе (Р_вых ) фильтра.

Рис.10

3. Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкцию исследуемых однозвенного и двухзвенного полосового фильтров (см.фотографию).

Внешний вид однозвенного и двухзвенного полосового фильтров.

Ознакомиться с устройствами СВЧ, используемыми в лабораторной установке, и уяснить порядок работы с измерительными приборами (см. соответствующие описания и инструкции).

2. Подключить к сети генератор СВЧ и усилитель, прогреть их в течении 10–15 мин. В соответсвии с инструкцией настроить усилитель.

3. Измерить рабочее затухание однозвенного фильтра в диапазоне ±80 мГц относительно резонансной частоты с интервалом 10 мГц (резонансная частота указывается преподавателем).

Для этого:

– установить значение частоты f_o;

– перевести волноводный переключатель П в положение, когда мощность генератора подводится ко входу фильтра. После этого проверить правильность

установки частоты f_o;

– с помощью аттенюатора 4 установить на шкале измерительного прибора 9 показания, равные примерно 1/3 номинала шкалы (с целью обеспечения возможности в дальнейшем увеличивать уровень мощности);

– перевести переключатель П в положение, при котором мощность генератора поступает непосредственно на детекторную секцию 11, измерительный усилитель 8. При этом опять проверить правильность установки частоты;

– с помощью аттенюатора 4 установить на шкале измерительного прибора 8 прежние показания. Разница в показаниях аттенюатора соответствует вносимому фильтром рабочему затуханию;

– проделать последовательно те же действия на других частотах;

– проделать те же действия для двухзвенного фильтра;

– построить графические зависимости рабочего затухания от частоты (амплитудно-частотная характеристика – АЧХ) для обоих фильтров, руководствуясь следующей методикой:

– определить эквивалентную проводимость штыревой диафрагмы по таблице 1, имея ввиду, что диаметр штыря d = 2 мм, размер широкой стенки волновода a= 23 мм, длина волны генератора = 3,28 см;

Проводимость решетчатой диафрагмы из двух стержней						Таблица 1
	d/a	/a
		1,30	1,35	1,40	1,45
	0,080 0,082 0,084 0,086 0,088 0,090 0,092	8,987 9,296 9,617 9,949 10,294 10,653 11,025	9,653 9,986 10,332 10,691 11,064 11,451 11,853	10,381 10,742 11,115 11,503 11,905 12,324 12,759	11,186 11,576 11,980 12,399 12,835 13,288 13,759

Рис. 11

зная эквивалентную проводимость звена по графику (рис.11), определяем расчетную добротность фильтра Q_o ;

–затем рассчитаем нагруженную добротность звена

, (8)

где:

, (9)

– рассчитаем АЧХ звена фильтра по формуле:

, (10)

где:

. (11)

– определяем рассчетную добротность двухзвенного фильтра:

. (12)

– рассчитаем АЧХ двухзвенного фильтра

, (13)

где n – число звеньев фильтра ( в нашем случае 2).

– построим графики АЧХ, имея ввиду, что

(14)

4. Содержание отчета

1. Блок- схема измерительной установки.

2. Результаты экспериментальных измерений и расчетов. Графики зави-

симостей.

3. Краткое описание методики проводимых измерений.

4. Выводы по проделанной работе.

5. Вопросы для самопроверки

• Объясните принцип работы волноводного полосового фильтра СВЧ.

• Расскажите об использовании фильтров в технике СВЧ.

• Какова методика измерения характеристик фильтров.

• Какие существуют способы связи между отдельными звеньями, образующими фильтр. В чем их недостатки и достоинства?

Литература:[ 1], с. 296- 297; [ 2], с. 415- 424; [ 1], с. 41, 57, 89.

3.5.3.4. Работа№4- Исследование ферритовых устройств СВЧ

и изучение их конструкций