- •Техническая электродинамика
- •Приборы и методики измерений в свч-диапазоне
- •Описание измерительной установки
- •Основные свойства и характеристики волн в вс
- •Экспериментальное определение коэффициента отражения от исследуемой нагрузки
- •Измерение малых кбв («метод вилки»)
- •Контрольные вопросы
- •Т-волны в длинных линиях
- •Плоская волна свободного пространства
- •Конфигурация силовых линий полей в длинных линиях
- •Вектор напряженности магнитного поля в т-волне
- •Вектор напряженности электрического поля в линии
- •Т-волны
- •Волны напряжения и тока длинной линии
- •Связь коэффициента отражения с сопротивлением нагрузки
- •Согласованная линия
- •Несогласованная линия
- •Режим стоячей волны
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Волны в волноводах
- •Волноводы. Два класса волн. Волновые уравнения
- •Мембранное и дисперсионное уравнения
- •Граничные условия
- •Поля в волноводе
- •Собственные функции и поперечные волновые числа
- •Критические частоты волноводных мод
- •Поля мод на частотах выше и ниже критической
- •Длина волны и фазовая скорость в волноводе
- •Волна основного типа прямоугольного волновода h01
- •Конфигурация силовых линий основного типа поля
- •Перенос мощности по волноводу
- •Режим бегущей волны
- •Режим смешанных волн
- •Элементы волноводного тракта, используемые в работе
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Трансформация сопротивлений отрезками длинных линий
- •Входное сопротивление линии
- •Свойства входного сопротивления линии
- •Короткозамкнутая линия
- •Отрезок линии как трансформатор сопротивления
- •Круговая диаграмма сопротивлений
- •Определение нормированной проводимости по нормированному сопротивлению с помощью круговой диаграммы
- •Привязка линии к диаграмме по кбв и минимуму напряжения.
- •Определение сопротивления нагрузки по кбв и местоположению минимума напряжения
- •Включение в линию передачи трансформирующих отрезков с волновым сопротивлением, отличным от волнового сопротивления основного тракта
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Волны в коаксиальной линии при произвольной нагрузке
- •Поле т-волны в коаксиальной линии
- •Погонные параметры коаксиальной линии
- •Коэффициент отражения и импеданс
- •Суперпозиция падающей и отраженной волн
- •Круговая диаграмма
- •Порядок выполнения работы
- •Расчет параметров коаксиальной линии
- •Расчет входных характеристик отрезка коаксиальной линии
- •Варианты заданий к работе
- •Контрольные вопросы
- •Одношлейфное согласование волновода с нагрузкой
- •Входная проводимость линии
- •Расчет входных сопротивлений и проводимостей в линиях с последовательными или с параллельными неоднородностями
- •Нормированные сопротивления и проводимости
- •Индуктивные и емкостные диафрагмы в волноводах
- •Проблема согласования нагрузки с линией передачи
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование волноводных четырехполюсников с поперечными неоднородностями
- •Волноводные многополюсники и их матрицы рассеяния
- •Экспериментальное определение элементов s-матриц четырехполюсников с поперечной неоднородностью
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Согласование линии передачи с нагрузкой в пакете программmicrowaveoffice
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
Порядок выполнения работы
1. Определение местоположения условных концов линии и длины волны. Установив на конце ИЛ заглушку, определите отсчеты по шкале ИЛ, соответствующие двум соседним условным концам на частоте, заданной преподавателем. Определите длину волны в линии.
2.
Измерение сопротивления нагрузки.
Подключите к концу ИЛ нагрузку в виде
последовательно включенных: гибкого
кабеля, переменного аттенюатора и
заглушки. Установите лимб аттенюатора
на 60...80 делений. Измерьте КБВ в ИЛ и
отсчет
соответствующий минимуму напряжения.
Изобразите эскиз типа рис. 1.6.
Рассчитайте относительные расстояния
и
.
Пользуясь круговой диаграммой, определите
и
в отчете необходимо поместить рисунок
(типа рис. 4.7) с указанием всех числовых
данных, получаемых при операциях на
круговой диаграмме.
3.
Измерение входного сопротивления
плунжера. Подключите к концу ИЛ плунжер
(Пл). Измерьте его входное сопротивление
как функцию отсчета по шкале Пл. Методика
измерений и обработки данных та же, что
и в п. 2, однако КБВ определять не
следует, так как заранее известно, что
он равен нулю. Из двух определенных
ранее условных концов выгодно выбрать
тот, который находится ближе к генератору.
Короткозамыкатель Пл перемещайте шагами
начиная с отсчета, равного нулю. Полное
перемещение должно быть порядка
.
Экспериментальные данные и результаты
их обработки сведите в таблицу. Постройте
график зависимости
от отсчета по шкале Пл. Он должен иметь
форму тангенсоиды (в общем случае
смещенной – рис. 4.10). На графике найдите
отсчет (отсчеты), соответствующий
(на рис. 4.10 помечен крестом). Если принять
этот отсчет за нулевой и откладывать
вправо от него переменную
,
то график рис. 4.10 должен описываться
функцией
(теоретическая зависимость (4.14)).
Рассчитайте эту функцию для
.
Результаты расчета сведите в таблицу.
График
нанесите на соответствующем участке
экспериментального графика
.
Оцените степень совпадения графиков.
4.
Трансформация сопротивления отрезком
кабеля с увеличенным диаметром внутреннего
проводника. Исследуется устройство,
изображенное на рис. 4.8, б: между
концом ИЛ и нагрузкой включается насадка
диаметра
.
В качестве нагрузки используется
плунжер. Получив насадку, измерьте ее
размеры
и
.
Сборку устройства проведите в следующем
порядке: а) насадку сочлените с концом
ИЛ; б) чтобы при дальнейших операциях
насадка не уперлась в Короткозамыкатель
Пл, отведите его на достаточное расстояние
от входа Пл; в) освободите стопорный
винт плунжера и
выдвиньте его внутренний проводник
налево до упора; г) сочлените насадку с
внутренним проводником Пл; д) осторожно
перемещая корпус Пл налево, сочлените
наружные проводники Пл и кабельного
выхода ИЛ и надежно соедините их с
помощью резьбового соединения; е)
закрепите внутренний проводник Пл
стопорным винтом.
Собранный
узел выглядит, как на рис. 4.11. Для
проведения эксперимента короткозамыкатель
Пл нужно установить в определенное
положение, обеспечив тем самым в сечении
А некоторое известное сопротивление
.
В п. 3 измерялось входное сопротивление
плунжера, однако поскольку результаты
этих измерений еще не обработаны, нет
возможности задаваться сопротивлением
.
Поэтому из таблицы (проконсультировавшись
с преподавателем) выбираем тот отсчет
по шкале Пл, при котором минимум
в ИЛ находится на расстояниях либо
либо
от выбранного узла
.
При иных положениях короткозамыкателя
Пл его входное сопротивление получится
близким либо к нулю, либо к бесконечности,
что в данном исследовании малоинтересно.
Выбранный отсчет по шкале Пл обозначьте
.
Впоследствии при обработке таблицы Вы
найдете соответствующее ему входное
сопротивление
,
нормированное к
.
Ненормированное сопротивление
,
где
– волновое сопротивление Пл и ИЛ.
Осталось
правильно установить короткозамыкатель
Пл. Обратите внимание, что в схеме
рис. 4.11 при установке по шкале плунжера
отсчета
нужное сопротивление
получается на его входе, т. е. в сечении
В, к тому же – только при отсутствии
насадки. Чтобы получить сопротивление
в сечении А, короткозамыкатель нужно
дополнительно сместить вправо на длину
насадки
,
т. е. скорректированный отсчет по шкале
Пл должен быть не
,
а
.
Установив
скорректированный отсчет по шкале Пл,
найдите местоположение минимума
в ИЛ (КБВ = 0 априорно), приведите эскиз
устройства (типа рис. 4.11), рассчитайте
значение относительных расстояний
и
и, пользуясь круговой диаграммой,
определите
в сечении В (см. рис. 4.10), т. е. на левом
входе трансформирующего отрезка,
совпадающем с концом ИЛ. В отчете
необходимо поместить рисунок (типа
рис. 4.7) с полным набором числовых
данных, отражающих все этапы построений
на круговой диаграмме. Для проверки
совпадения теории с экспериментом
рассчитайте теоретическое значение
.
Последовательность расчета такая же,
как в задаче 4.9. Значение
берется из табл. п. 3 (она соответствует
отсчету
по шкале Пл). Значение
,
входящее в расчет, равно![]()
.
В
отчете приведите все вычисления по
схеме задачи 4.9, а также эскиз (типа рис.
4.11). Полученное теоретическое значение
сравните с экспериментальным.
