Розрахункове завдання

1. Розрахувати довжину щілини l щілинного моста, що забезпечує розподіл потужності навпіл на частоті f₀ (формули (2.6), (2.7), (2.8)). У формулі (2.8) задати θ = π/2.

2. Побудувати перехідну характеристику моста за (2.13) із довжиною щілини, розрахованої за пунктом 1, у діапазоні .

3. Знайти робочу смугу частот моста за відхиленням перехідної характеристики від рівня 3 дБ, яке дорівнює 0,5 дБ (2.5). При розрахунку вважати, що основний хвилевід має розміри перерізу 23×10 мм. Частота задається викладачем з діапазону 9,0 – 12,0 ГГц.

Вимірювальна установка

Блок-схема вимірювальної установки зображена на рис.2.3. Джерелом НВЧ потужності є генератор 1, що працює в діапазоні довжин хвиль 3 – 4 см. Потужність генератора через вентиль 2 та вимірювальну лінію 3 подається на вхідне плече досліджуваного моста 4.

Рис.2.3. Блок-схема вимірювальної установки

При вимірюванні КСХН моста вільні плечі навантажуються узгодженими навантаженнями 7, а до вимірювальної лінії як індикатор приєднується підсилювач 6. Визначення інших характеристик моста зводиться до вимірювань рівня потужності в плечах за допомогою кола, що складається з детекторної секції (ДС) 5 і підсилювача. ДС при цьому приєднується до досліджуваного плеча, а підсилювач – до виходу ДС.

Завдання до експериментальної частини і порядок виконання роботи

1. Зібрати схему (рис.2.3) для вимірювання КСХ, підключити до виходу вимірювальної лінії плече І щілинного моста, а інші навантажити узгодженими навантаженнями.

2. Підготувати до роботи і налагодити відповідно до інструкції генератор, вимірювальну лінію, підсилювач. Робоча частота задається викладачем.

3. Виміряти КСХН у тракті

,

де і– максимальне і мінімальне показання індикаторного приладу при переміщенні зонда вздовж вимірювальної лінії. Детектор вимірювальної лінії має квадратичну характеристику. Показання індикаторного приладу пропорційні потужності Р, а не напруженості НВЧ поля. Межа квадратичності характеристики детектора відповідає приблизно рівню потужності 50 мкВт, при цьому струм не може перевищувати 80 мкА (для гарантії значення має бути меншим за 20 мкА).

4. Виміряти рівень потужності, що подається в плече І, для чого від’єднати міст від схеми, підключити до виходу вимірювальної лінії ДС і з’єднати її вихід із входом підсилювача. Відповідно до інструкції до підсилювача виміряти потужність у плечі І.

5. Приєднати плече І моста до виходу вимірювальної лінії. ДС підключити до плеча II, навантаживши інші узгодженими навантаженнями. Виміряти рівень потужності в плечі II, не змінюючи при цьому чутливість підсилювача в порівнянні з чутливістю, встановленою при виконанні пункту 4.

6. Виміряти рівень потужності й у плечах III і IV, міняючи по черзі місцями ДС і узгоджене навантаження.

7. Вимірювання за пунктами 3 – 6 провести для всіх частот, зазначених у завданні. Результати звести в таблицю.

Контрольні запитання

1. Як пов’язана кількість плечей, входів і полюсів багатополюсника НВЧ?

2. Що називається реактивним багатополюсником НВЧ?

3. Що називається спрямованим відгалужувачем?

4. За яких умов спрямований відгалужувач має назву гібрида?

5. За яких умов спрямований відгалужувач має назву моста?

6. Який фізичний зміст мають елементи матриці розсіювання?

7. Які основні характеристики моста?

8. Які основні параметри моста?

9. Які типові значення основних параметрів щілинного моста?

10. Яке призначення мостів НВЧ та основні схеми їх застосування?

11. Який принцип дії щілинного моста?

12. За яких умов вибирається довжина щілини в щілинному мості?

13. Як виглядає канонічна форма матриці розсіювання щілинного моста і її фізичний зміст?

14. Які межі квадратичності детектора?

Зміст звіту

1. Блок-схема вимірювальної установки з найменуванням блоків.

2. Результати розрахунків.

3. Результати вимірювань характеристик щілинного моста у вигляді графіків і таблиці.

4. Значення абсолютної і відносної ширини смуги робочих частот.