3. Описание лабораторной установки и методики измерений

В работе исследуется волноводный резонансный вентиль Э8-24, предназначенный для однонаправленной развязки элементов волноводного тракта, а также для улучшения качества согласования измерительной аппаратуры в диапазоне частот 8,24 – 12,05 ГГц. Потери в обратном направлении составляют не менее 20 дБ, в прямом – не более 1,6 дБ. Коэффициент стоячей волны напряжения не более 1,3. Максимальная допустимая рассеиваемая вентилем мощность 3 Вт.

Вентиль выполнен на несимметричном Н–образном волноводе сечением 2310 мм². В устройстве применен феррит марки 40СЧ (92) в виде пластины. Диэлектрический вкладыш выполнен из материала ДПЕ-2 с диэлектрической проницаемостью . Магнит (сплав АИКО – 4) при намагничивании до насыщения имеет поле в центре зазора не менее 8,8 А/м. В вентиле используется ферромагнитный резонанс, возникающий при поперечном намагничивании ферритовой пластины относительно направления распространения волны по волноводу.

Структурная схема лабораторной установки для измерения ослабления вентиля в прямом и обратном направлении приведена на рис. 13, а установки для измерения КСВ (например, во входном плече вентиля) — на рис. 14. В работе используется панорамный измеритель Р2-61, который состоит из генератора качающейся частоты (ГКЧ) 1, индикатора 2 и двух направленных ответвителей (НО) 3 («падающая волна») и 4 («отраженная волна»). В случае измерения ослабления НО 3 и НО 4 включены в схему одинаковым образом, а между ними включено через соответствующие плечи исследуемые устройство 5; ко всем свободным плечам этого устройства и к выходному плечу НО 4 присоединены поглощающие оконечные нагрузки 6 (рис. 13). В такой схеме НО 3 регистрирует падающую волну во входном плече, а НО 4 — прошедшую через устройство волну в исследуемом плече.

В случае измерения КСВ НО 3 и НО 4 включены в схему навстречу друг другу, а входное плечо исследуемого устройства 5 подключено к НО 4; ко всем свободным плечам этого устройства присоединены поглощающие оконечные нагрузки 6 (рис. 14). В такой схеме НО 3 регистрирует падающую волну во входном плече устройства 5, а НО 4 — отраженную волну в этом же плече.

Методика измерения в полосе частот ослабления и КСВ с помощью панорамного измерителя Р2-61 изложена в описании лабораторной работы № 2.

4. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению

Измерить частотную характеристику коэффициента ослабления вентиля в прямом и обратном направлении и частотную характеристику КСВ для прямого направления.

1. Провести калибровку панорамного измерителя Р2-61 в полосе частот 8,5–11,5 ГГц.

2. Собрать схему для измерения ослабления (рис. 13), включив в нее в качестве узла 5 исследуемый вентиль. Измерить зависимости ослаблений от частоты в прямом и обратном направлениях (в интервале 9–11 ГГц с шагом 0,5 ГГц) и внести измеренные значения в таблицу.

Рис. 13. Схема для измерения ослаблений

Рис. 14. Схема для измерений КСВ

3. Собрать схему для измерения КСВ во входном плече вентиля 5 (рис. 15). Произвести на указанных в п. 2 частотах эти измерения и внести полученные значения КСВ_. в таблицу.

4. По данным п. 2 и формуле (3) рассчитать зависимость вентильного отношения от частоты и внести результаты в таблицу.