3ялабапоэд / Zamedlyayuschie_sistemy_vord

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический университет

им. В.И. Ульянова (Ленина)

Отчет по лабораторной работе № 3

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ»

Выполнили: Мандрик И.В.

Каверин М.И.

Медведев Д.А.

Группа № 0203

Преподаватель: Коломийцев А.А.

Санкт-Петербург

2012

Цель работы: Изучение характеристик и параметров замедляющих систем, а также методов их экспериментального исследования. Исследование замедляющей системы типа цепочки связанных резонаторов в основной и щелевой полосах пропускания. Овладение методами построения дисперсионных характеристик и расчета сопротивления связи.

Измерительный макет:

Исследование проводится на резонансном макете (рис. 1), который представляет собой короткозамкнутый отрезок ЗС длиной пять периодов. С помощью петли связи 4 в макете возбуждается стоячая волна, амплитуда которой контролируется через петлю связи 5. Размеры петель выбраны из условия пренебрежимо малого искажения ими поля в ЗС. Конструктивно макет выполнен из колец 6 и диафрагм 3 с прорезанными в них щелями связи. В диафрагмы впаяны пролетные трубы (втулки) 7. В торцевых поверхностях колец проточены канавки с острыми внутренними кромками для получения надежного электрического контакта по всей поверхности касания диафрагм с кольцом. Собранный макет стягивается с помощью специальных обойм и шпилек.

Схема установки:

Схема измерительной установки показана на рис. 3.5. Она состоит из генератора высокочастотных сигналов 1, развязывающего вентиля 2, цифрового частотомера 3, измеряемого макета замедляющей системы 4, детекторной головки 5 и осциллографа 6. Связь генератора и детекторной головки с макетом ЗС или с калибровочным резонатором 7 осуществляется с помощью входной 8 и индикаторной 9 петель связи. Сигнал генератора может модулироваться по частоте либо внутренним генератором пилообразного напряжения, либо внешним низкочастотным генератором синусоидального напряжения 10. Вдоль оси измеряемого макета с помощью капроновой нити протягивается возмущающее тело 11. Индикатор 12 позволяет определить его положение в исследуемой системе.

Расчет:

fR	1,788741	1,918929	2,10014	2,293577	2,391834
fr1	1,788699	1,918646	2,100025	2,293428	2,39171
fr2	1,788721	1,918056	2,100092	2,293407	2,391618
fr3	1,788706	1,918991	2,09944	2,293576	2,391654
fr4	1,788717	1,918089	2,100053	2,29346	2,391627
fr5	1,788736	1,918686	2,100057	2,293267	2,391675

Δf1, ГГц	0,000042	0,000283	0,000115	0,000149	0,000124
Δf2, ГГц	0,000020	0,000873	0,000048	0,000170	0,000216
Δf3, ГГц	0,000035	-0,000062	0,000700	0,000001	0,000180
Δf4, ГГц	0,000024	0,000840	0,000087	0,000117	0,000207
Δf5, ГГц	0,000005	0,000243	0,000083	0,000310	0,000159

f, ГГц	λ, м		φ, рад.		np
					0	1	2	3	4	-1	-2	-3	-4
2,392		0,125		0,000	0,000	6,178	12,357	18,535	24,713	-3,707	-9,885	-16,063	-22,241
2,294		0,131		0,628	0,644	7,087	13,530	19,973	26,416	-4,510	-10,953	-17,396	-23,838
2,100		0,143		1,257	1,407	8,444	15,481	22,517	29,554	-5,629	-12,665	-19,702	-26,738
1,919		0,156		1,885	2,310	10,012	17,713	25,414	33,116	-6,931	-14,631	-22,332	-30,033
1,789		0,168		2,513	3,305	11,566	19,828	28,089	36,351	-8,261	-16,522	-24,783	-33,044

f, ГГц	λ, м	φ, рад.	Up, м/с
			0	1	2	3	4
2,392	0,125	0,000	-	48556829	24278414,3	16185610	12139207
2,294	0,131	0,628	465619882	42329080	22172375,33	15019996	11356582
2,100	0,143	1,257	213171112	35528519	19379192	13323195	10151005
1,919	0,156	1,885	129848070,3	29964939	16936704,83	11804370	9059168
1,789	0,168	2,513	90782107,5	25937745	15130351,25	10680248	8252919

β
0	1	2	3	4
#ДЕЛ/0!	3,09517E-07	6,19033E-07	9,2855E-07	1,23807E-06
3,09517E-08	3,40468E-07	6,49985E-07	9,595E-07	1,26902E-06
6,19033E-08	3,7142E-07	6,80936E-07	9,9045E-07	1,29997E-06
9,2855E-08	4,02371E-07	7,11888E-07	1,0214E-06	1,33092E-06
1,23807E-07	4,33323E-07	7,4284E-07	1,0524E-06	1,36187E-06

Дисперсионные характеристики первого рода

Дисперсионные характеристики второго рода

Расчет ускоряющего напряжения ЛБВ , использующей исследуемую ЗС на минус первой пространственной гармонике:

, где V_-1 – фазовая скорость на минус первой пространственной гармонике. Исходя из наших расчетов по формуле , она равна 53292778 м/с (расчет проводился для угла фазового сдвига ). Таким образом, ускоряющее напряжение равно U₀ = 8022 B.

Вывод: