Метод измерений ксвн с помощью измерительной линии.

Для измерения КСВН “по определению”, то есть в соответствии с формулой (8.3), КСВН определяют методом косвенных измерений вдоль линии отношения в отрезке идеального однородного волно­вода стандартизованного поперечного сечения, к одному из концов которого присоединен генератор, выдающий электромагнитное излу­чение, а к другому концу присоединяют испытуемое изделие, у кото­рого необходимо во входной плоскости измерить КСВН. Вдоль отрезка волновода можно ввести либо много неподвижных зондов, к каждому из которых присоединить детектор, либо один зонд, который может перемещаться вдоль волновода и при перемещении измерять в каждой желаемой плоскости напряженность поля. Такое устройство с подвижным зондом называется измерительной линией для измерений КСВН. Конструктивно измерительная линия представляет собой до­вольно сложное устройство СВЧ техники, в котором должны одно­временно достигаться следующие возможности:

1. Вдоль волновода прямоугольного полого или коаксиального должна быть образована узкая продольная (неизлучающая) щель, кото­рая не нарушала бы существенно однородность волновода и не прида­вала бы ему качеств существенно отличающих от идеального стандар­тизованного волновода.

2. Вдоль образованной щели должен двигаться зонд, частично погруженный в волновод и представляющий собой металлический стер­жень, глубина проникновения которого не должна изменяться при его перемещении вдоль щели. Ориентация зонда должна совпадать с сило­выми линиями электрического поля. В этом случае в зонде наводится переменный СВЧ ток.

3. Зонд должен быть подключен к выпрямительному диоду, обра­зующему вместе с нагрузочным сопротивлением и емкостью детектор, на выходе которого в соответствии с преобразованиями , , появляется напряжение

(8.4)

4. Если абсолютное значение напряженности поля в линии (пере­даваемая мощность) недостаточна для получения удобных для измере­ний значений , тогда зонд подключают к коаксиальному настраиваемому СВЧ резонатору для получения резонанса тока.

5. Все перечисленные элементы: зонд, резистор, СВЧ резонатор, устройство для контроля глубины погружения зонда в линию, соеди­нители для кабеля передающего к вольтметру располагают на специальной каретке, которая плавно, без изменения глубины, погру­жения зонда перемещается вдоль щели в волноводе измерительной линии.

Методика измерений ксвн

Методика измерения КСВН включает операции:

• перемещение зонда (каретки) вручную вдоль линии;

• определение показаний , ;

• расчет по формуле .

При необходимости оператор регулирует глубину погружения зонда и настраивает резонатор для достижения максимальной чувствительности.

Сравнение с мерой.

Измерение не может быть выполнено без материальной меры - ове­ществленного количества определенного свойства - физической величи­ны, которому приписано некоторое численное значение. Однако, КСВН - это не свойство материального объекта, а безразмерное число, характе­ризующее процесс передачи энергии вдоль линии. Возникает вопрос: что является мерой?

Измерение КСВН при помощи измерительной линии осуществ­ляется методом косвенных измерений на основе измерения величин, входящих в формулу (8.5) и расчета результата по этой формуле:

. (8.5)

Следовательно, на первый взгляд, результат измерений КСВН приводится к мере отношения двух напряжений постоянного тока на выходе детектора, в качестве которой используется вольтметр анало­говый или цифровой. Однако, это не совсем верно. Дело в том, что КСВН должен измеряться в идеальном однородном волноводе стандар­тизованного поперечного сечения, и именно отрезок такого волновода, в котором измеряют и , является материальной мерой, отно­сительно которой сравниваются неоднородности, у которых измеряется КСВН.