39 Измерение рабочего затухания и рабочего усиления

Рабочее затухание цепи определяется из выражения

,

где P_max – максимальная кажущаяся мощность, которую может получить приемник, подключенный непосредственно к генератору, при условии, что входное сопротивление приемника Z_п равно внутреннему сопротивлению генератора Z_г;

P₂ – кажущаяся мощность, фактически получаемая приемником с сопротивлением Z₂, подключенным к генератору через четырехполюсник.

На основании определения P_max получим следующее выражение для рабочего затухания:

.

Рабочее затухание измеряют методом известного генератора, методом Z, методом замещения и др.

Метод известного генератора, т.е. метод измерения при помощи передатчика с известным внутренним сопротивлением и известной величиной ЭДС, вытекает из предыдущей формулы.

Первое слагаемое этой формулы при известной величине E можно вычислить, измерив предварительно высокоомным вольтметром напряжение U₂ на выходе четырехполюсника. Второе слагаемое также можно вычислить, имея величину сопротивления генератора и измерив входное сопротивление приемника.

Метод Z построен на преобразовании произвольно взятого генератора в генератор с заданными величинами внутреннего сопротивления и ЭДС.

Сущность метода сравнения в совокупности с методом Z схожа с методом сравнения, применяемым для измерения собственного затухания.

.

Значение Z_M отсчитывают непосредственно по шкале магазина МЗ2.

Рабочее усиление цепи в единицах передачи

.

Здесь кажущиеся мощности P₂ и P_max имеют те же значения, что и в формуле для рабочего затухания. Аналогичным образом для рабочего усиления после преобразования выражение имеет вид:

.

Методы измерения рабочего усиления идентичны методам измерения рабочего затухания.

40 Измерение затухания несогласованности, балансного затухания, затухания асимметрии

Затухание несогласованности α_н характеризует потери энергии из-за несогласованности нагрузки с характеристическим сопротивлением четырехполюсника. Величина α_н равна

,

где Z₁ – комплексное характеристическое сопротивление четырехполюсника;

Z₂ – комплексное сопротивление нагрузки.

Балансное затухание α_б аналогичным образом:

,

где Z_вх – входное сопротивление линии;

Z_б – сопротивление балансного контура.

Из выражений для определения затухания несогласованности и балансного затухания следует, что их можно измерять одинаковыми методами.

Наибольшее распространение получили методы, основанные на использовании неуравновешенных мостов. Существует несколько таких способов.

Измерение затухания несогласованности с помощью дифференциального моста с применением схемы сравнения (рисунок 4.9).

Рисунок 4.9

Сначала уравновешивают мост, подключив к его входу Z_x четырехполюсник с сопротивлением Z₁. После этого эквивалентное сопротивление образцовых емкостей C₀ и резисторов R₀ моста становится равным Z₁. Затем к входу Z_x моста подключают сопротивление нагрузки Z₂ и равновесие моста нарушается.

После отсчета значения U₁ индикатор подключается к выходу МЗ и регулирует его затухание до тех пор, пока показания прибора не совпадут с U₁.

Затухание несогласованности определяется по формуле

.

Затухание асимметрии четырехполюсников переменному току определяется выражением

,

где Z₁₃ и Z₂₃ – входные сопротивления цепей, образованных первой клеммой четырехполюсника и «землей» и второй клеммой четырехполюсника и «землей» соответственно.

Затухание асимметрии измеряется обычно методом сравнения. На рисунке 4.10 приведена схема измерения асимметрии линии с использованием высокочастотных дифференциальных дросселей, обладающих высокой степенью симметрии относительно своих средних точек.

Рисунок 4.10

В данном случае затухание асимметрии четырехполюсников переменному току определяется выражением

,

где α_мз – затухание магазина затуханий в момент равенства напряжения на его выходе напряжению U₂.

Процесс измерения состоит в регулировке затухания МЗ до получения одинаковых показаний индикатора в обоих положениях переключателя П.