4. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению

4.1. Задание первое. Экспериментальным путем определить изменение напряженности электрического поля вдоль оси волноводной линии и затем по полученным данным рассчитать длину волны в этой линии. Рабочий тип волны Н₁₀.

Блок-схема лабораторной измерительной установки приведена на

рис. 7, на котором приняты следующие обозначения:

ГСВЧ - генератор СВЧ типа 61 (генератор качающейся частоты);

А - аттенюатор, используемый для изменения величины входного сигнала;

СИ - стрелочный индикатор типа М24;

ИЛ - измерительная линия волноводного типа;

ИД - исследуемая диафрагма;

РШ - реактивный шлейф.

Снятие кривой изменения напряженности электрического поля Е в волноводном тракте производится при частоте ГСВЧ, равной 8,333 ГГц, при­чем вместо РШ используется короткозамыкатель нерегулируемой длины в виде металлической пластины (заглушки). Глубину погружения зонда уста­новить не менее 4 миллиметров.

Длину волны в волноводе λв сравнить с величиной λв, рассчитанной

с помощью соотношения (2).

При дальнейших измерениях первый от конца (выхода) ИЛ узел Е при­нять за опорный, определив его положение (l_ло) по шкале СИ.

4.2. Задание второе. При частоте ГСВЧ f = 8,333 ГГц (λ = 3,6 см) с

по­мощью измерительной установки снять зависимость lл = Т(lш), где lл, lш - по­казания по линейной шкале ИЛ и по шкале РШ. При снятии указанной зави­симости отсчеты l_л и lш по шкалам ИЛ и РШ производить при нулевых пока­заниях СИ. По полученным значениям lл и lш рассчитать величины θш и θл по формулам:

где θш и θл - электрические длины участков ИЛ и РШ, на которые смести­лись узел напряженности Е волны Н10 и поршень шлейфа.

В (15) и (16) величины λв, lш, lш0, lл0 и lл должны быть выражены в одинаковых единицах. Результаты измерений и расчетов свести в табл. 1 и по­строить график зависимости θл=F(θш).

При выполнении данного пункта посредством отвертки (при выклю­ченном СВЧ сигнале) отсоединяется короткозамыкающая пластина и вместо нее подсоединяется шлейф РШ (без диафрагмы), на отсчетной шкале которо­го предварительно устанавливается показание, равное приблизительно 55.

Таблица 1

lш , мм	lл , мм	Θш , рад.	Θл , рад.

При неподвижной каретке ИЛ, находящейся в положении lло, и включенном СВЧ сигнале перемещением поршня РШ влево следует добиться нулевого показания СИ. При этом показание по шкале шлейфа считать как lш0 (опор­ный нуль). При измерениях каретка ИЛ и поршень РШ должны перемещаться в одну сторону (влево), что будет сопровождаться уменьшением величины l_Л и l_Ш. Перемещение осуществляется до тех пор, пока каретка или поршень не дойдет до своего крайнего положения.

4.3. Задание третье. При L - диафрагме и f = 8,333 ГГц снять зависи­мость l_Л =Тl(lш) по полученным данным рассчитать соответствующие зна­чения θш, θлL, и ∆θлL, используя соотношение (15) и формулы:

Результаты измерений, и расчетов свести в табл. 2 и построить графики зависимостей θлL=F(θш) и ∆θL=ψ(θш). Определить нормирован­ную проводимость L-диафрагмы |B_L|.

Таблица 2

lш , мм	LЛL , мм	ΘшL , рад.	ΘлL , рад.

Измерения выполняются так же, как и по пункту 4.2, но с включением

в схему диафрагмы (a = 1см).

Расчет |Bl| производится с помощью соотношения:

Величина электрической длины ∆θлLmax, входящей в (19), определя-

ется по построению графика ∆θ=φ(θш).

4.4. Задание четвертое. При f =8.333 ГГц и при включении в волноводный тракт С -диафрагмы снять зависимость l_лс= Т_с(l_ш) и по полученным данным рассчитать с помощью (15) и формул, приводимых ниже, значения θ_ш, θ_лс и ∆θ_лс:

(20)

. (21)

Результат измерений и расчетов свести в табл.3 и построить графики зависимости θлс=Fc(θш), ∆θлс=φc(θш) . Определить проводи­мость В_с.

Таблица 3

lш , мм	lлс , мм	Θш , рад.	Θлc , рад.	ΔΘлc , рад.

Измерения выполняются так же, как и в предыдущем пункте, но с

за­меной индуктивной диафрагмы на емкостную (b'=0.17см). Расчет В_с производится по формуле:

Электрическая длина ∆θлcmax определяется по построенному графику

∆θлс=φc(θш).

Заметим, что зависимости ∆θлL=FL(θш) в технике СВЧ принято называть S-кривыми.

4.5. Задание пятое. При f = 8.333 ГГц и при включении в СВЧ тракт измери­тельной установки LC-диафрагмы снять зависимость l_лLc = TL_c(lш) и затем по экспериментальным данным рассчитать величины θш, θлLс и ∆θлLс:

Результаты измерений и расчетов свести в табл.4 и построить графики функции ∆θлLc=FLc(θш) и ∆θ_ΩлL=FLC(Θш). Определить нормиро­ванную проводимость В_LC.

Измерения проводятся аналогично пунктам 4.2-4.4, но с включением в измерительный тракт резонансной диафрагмы (а'=1 см, b'=0.5 см).

Таблица 4

lш , мм	lлLс , мм	Θш , рад.	ΘлLc , рад.	ΔΘлLc , рад.

Расчет B_LC производится с использованием соотношения:

Величина ∆θлLcmax определяется по графику ∆θлLc=φLc(θш).