
- •А.С. Боровков, п.Ю. Вацков Метрология и радиоизмерения Лабораторный практикум
- •Предисловие
- •Описание приборов и оборудования, которые будут использованы при выполнении лабораторных работ Анализатор спектра n9000a
- •Генератор сигналов n5171b
- •Измеритель мощности n1913a
- •Направленный ответвитель
- •Лабораторная работа №1 Автоматический рефлектометр
- •Теоретические сведения Определение коэффициента отражения как измеряемой величины
- •Измерительные задачи
- •Принцип и метод измерений модуля коэффициента отражения
- •Метод измерений модуля коэффициента отражения
- •Конструкция рефлектометра
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы Задание №1
- •Задание №2
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Задания на самостоятельную работу студентов
- •Литература
- •Лабораторная работа №2 Измерение метрологических характеристик генератора
- •Теоретические сведения
- •Описание лабораторной установки
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 Измерение длины кабеля
- •Теоретические сведения Метод измерения длины кабеля
- •Влияние реальных факторов на погрешность измерения кабелей
- •Методика выполнения работы Задание 1
- •Задание 2
- •Лабораторная работа №4 Методы измерения девиации частоты
- •Теоретические сведения Частотная модуляция
- •Погрешности измерений
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Задания на самостоятельную работу студентов
- •Литература
- •Лабораторная работа №5 Автоматический измеритель ослабления аттенюаторов
- •Теоретические сведения
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения лабораторной работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Задания на самостоятельную работу студентов
- •Литература
- •Лабораторная работа №6 Методика измерения неравномерности ачх анализатора спектра
- •Теоретические сведения Определения
- •Метод измерения неравномерности ачх анализатора спектра с помощью измерения мощности ваттметром
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №7 Сличение генератора сигналов, как меры частоты, с измерителем частоты - анализатором спектра
- •Теоретические сведения
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения лабораторной работы
- •Методика работы с программой
- •Лабораторная работа №8 Измерения уровня фазовых шумов генератора с помощью анализатора спектра
- •Теоретические сведения Фазовый шум
- •Метод измерения фазовых шумов генератора спектральным методом
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
Конструкция рефлектометра
В
качестве ваттметров проходящей мощности
чаще всего используют направленные
ответвители с ваттметром поглощаемой
мощности во вторичном канале ответвителя.
В зависимости от назначения и диапазона
частот в рефлектометре используют
ваттметры с измерителями волноводными
коаксиальными или полосковыми с
переходами на стандартизованные
коаксиальные соединители. Значение
переходного ослабления А
- отношение мощности
,
распространяющейся от входа основного
канала ответвителя к выходу к мощности
,
распространяющейся в том же направлении
во вторичном канале:
.
Обычно значение А
лежит в пределах 15 - 25 дБ. Основные
параметры ответвителя, влияющие на
погрешность рассогласования - это
направленность ответвителя D
и коэффициенты отражения выхода
и
.
Значения
D
> 3,5;
(в зависимости от диапазона частот и
типа тракта) характерны для высококачественных
и точных приборов.
В качестве измерителей мощности применяют ваттметры, а в настоящей работе используется анализатор спектра.
Лабораторное задание
1. Провести измерение КСВН согласованной нагрузки в ручном режиме.
2. Провести измерение КСВН нагрузки в автоматическом режиме.
3. Построить график зависимости КСВН от частоты по результатам измерений, проведенных во втором задании.
Методика выполнения работы Задание №1
1. Собрать установку для проведения измерений. Схема установки представлена на рис.1.
2. Провести калибровку анализатора спектра. Для этого необходимо выполнить следующие команды в приведенном порядке: нажать кнопку System, далее на дисплее выбрать Alignments - Align now - All. Затем дождаться выполнения калибровки.
3. Настроить генератор.
3.1. Нажать кнопку FREQ. Установить частоту в соответствии с вариантом (таблица 1).
3.2. Нажать кнопку AMPTD. Установить значение выходной мощности 0 dBm.
4. Настроить анализатор спектра.
4.1. Нажать кнопку FREQ. Установить частоту в соответствии с вариантом.
4.2. Установить значение опорного уровня 0 дБм. Нажать кнопку AMPTD – Ref Level 0 dBm.
4.3. Нажать кнопку SPAN и установить значение полосы обзора 1 МГц.
5. Нажать на генераторе кнопку RF On/Off (ON).
6. На анализаторе спектра нажать кнопку Peak Search.
Рис.1. Схема установки для проведения измерений
7. Отсчитать и занести в протокол показания анализатора спектра Pхх.
8. Нажать на генераторе кнопку RF On/Off (OFF).
9. Присоединить нагрузку короткозамкнутую к ненагруженному выходу направленного ответвителя.
10. Определить Pкз. Повторить операции 5 - 8.
11. Отсоединить нагрузку короткозамкнутую.
12. Присоединить измеряемую нагрузку согласно варианту (таблица 2).
13. Определить Pизм. Повторить операции 5 - 8.
14. Рассчитать коэффициент отражения по формуле
.
15. Рассчитать КСВН по формуле (1).
16. Привести установку в исходное состояние (режим холостого хода).
17. Повторить операции 4 - 16 для оставшихся частот, в зависимости от варианта.
Задание №2
1. Привести установку в исходное состояние.
2. Запустить на ПК программу «Рефлектометр». В появившемся окне нажать кнопку «ХХ». Дождаться выполнения программы.
3. Присоединить нагрузку короткозамкнутую к ненагруженному выходу направленного моста. Нажать кнопку «КЗ» и дождаться выполнения программы.
4. Присоединить измеряемую нагрузку (таблица 2). Нажать кнопку «Старт». При работе программа заносит результаты измерений в документ «Протокол.txt».
Таблица 1
Значения частот для выполнения лабораторного задания
№ Варианта |
Частота, ГГц |
1 |
0,1 ; 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 |
2 |
0,3 ; 0,7 ; 1,2 ; 1,7 ; 2,2 |
3 |
0,5 ; 0,9 ; 1,4 ; 1,9 ; 2,4 |
4 |
0,7 ; 1,1 ; 1,6 ; 2,1 ; 2,6 |
5 |
0,2 ; 0,6 ; 1,1 ; 1,6 ; 2,1 |
6 |
0,4 ; 0,8 ; 1,3 ; 1,8 ; 2,3 |
Таблица 2
Варианты измеряемых нагрузок для выполнения лабораторного задания
№ Варианта |
Измеряемая нагрузка |
1, 4 |
Согласованная нагрузка |
2, 5 |
6 дБ аттенюатор с КЗ |
3, 6 |
12 дБ аттенюатор с КЗ |