Затухание передачи четырехполюсника

Для определения потерь в самом четырехполюснике при несогласованной нагрузке применяется понятие затухание передачи:

, (9)

где S₁ – мощность, отдаваемая на вход четырехполюсника;

S₂ – мощность, которую получает приемник с сопротивлением Z_н, включенный на выходе четырехполюсника.

Рисунок 3.5

Опытным путем затухание передачи можно определить из выражения:

, (10)

где U₁ и U₂ – напряжения на входе и выходе четырехполюсника;

Z_вх. – входное сопротивление четырехполюсника, Ом;

Z_н – сопротивление нагрузки, Ом;

P_U1 и P_U2 – уровни по напряжению на входе и выходе четырехполюсника.

Из выражения (10) видно, что для определения затухания передачи следует измерить уровни по напряжению на входе и выходе четырехполюсника. Для определения третьего слагаемого в формуле (10) необходимо измерить модуль входного сопротивления четырехполюсника ‌‌‌‌│Z_вх.│.

Схема измерений показана на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6

Порядок выполнения работы:

1. Схема четырехполюсника представлена на макете.

2. .1.

3. Провести измерения рабочего затухания четырехполюсника методом известного генератора с использованием рисунка 3.1.а и 3.1.б (значения частот задаются). Произвести расчет затухания передачи а_раб. по уравнению (4). Результаты занести в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты расчета и измерений методом известного генератора при Z_н= Z_г=600 Ом

f, кГц	Результаты измерений араб Результаты измерения апер
	РЕ/2дБ	РU2дБ	араб., дБ	РU1	РU2, дБ	апер., дБ	Zвх., Ом

1. Подключить генератор и вольтметр.

2. Исследуемый четырехполюсник включить между гнездами Л1 и Л3 коммутационного поля блока измерений.

3. Магазин затуханий МЗ включить на гнезда Г1 (вход МЗ) и Г2 (выход МЗ).

4. Переключить переключатель П9 в положение выкл.

5. Включить питание.

6. Установить частоту от 1 до 20 кГц (10-12 измерений).

7. Переключателями П12 и П13 подобрать необходимое затухание на магазине затуханий.

Измерение затухания передачи..

Измерить уровни P_U1 и P_U2 (схема рис. 3.6) и модуль входного сопротивления четырехполюсника │Z_вх.│ (рис. 3.5). Рассчитать затухание передачи по формуле (10). Результаты измерений и расчетов свести в таблицу 3.1.

Таблица 3.2 – Измерение рабочего затухания методом сравнения

f, кГц	араб., дБ

Порядок измерения затухания передачи:

1. Исследуемый четырехполюсник с помощью переключателя П11 включить на блок измерений (клеммы 1-2 и 3-4 ИЧ – соответственно вход и выход четырехполюсника подсоединить к гнездам Л1 и Л3 блока измерений).

2. Генератор подключить к гнездам «Ген.», вольтметр – к гнездам «Вм.».

3. Переключатель П9 установить в положение «Выкл.».

4. Произвести измерение затухания передачи:

   1. Включить питание. Установить на генераторе нужное значение частоты.

   2. Установить заданное значение сопротивления нагрузки.

   3. Измерить уровни напряжений на входе P_U1 и выходе P_U2 четырехполюсника, переключая вход вольтметра поочередно в положение P_U1 и P_U2 ключом П10.

1. Построить графики зависимости рабочего затухания и затухания передачи от частоты.

2. Рассчитать затухание передачи по результатам измерений и результаты свести в таблицу.

3. Сделать выводы.

Содержание отчета

1. Схема заданного четырехполюсника.

2. Расчет всех затуханий четырехполюсника при известных сопротивлениях генератора и нагрузки.

3. Результаты измерений в соответствии с пунктами 1-8 «Порядка выполнения работы». Результаты расчетов и измерений свести в таблицу 3.1 и таблицу 3.2.

4. Построить графики зависимости рабочего затухания и затухания передачи от частоты.

5. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Понятие характеристического сопротивления.

2. Уровни напряжения, тока и мощности.

3. Какова полная схема передачи энергии от генератора в нагрузку?

4. Какие потери энергии возможны в полной схеме передачи?

5. Для чего введено понятие «затухание»?

6. Что оценивает понятие «собственное затухание»?

7. Что оценивает понятие «затухание передачи»?

8. Что оценивает понятие «рабочее затухание»?

9. Что оценивает понятие «вносимое затухание»?

10. Условие равенства рабочего и собственного затуханий.

11. Условие равенства рабочего и вносимого затуханий.

12. Условие равенства вносимого и собственного затуханий.

13. Условие равенства вносимого и затухания передачи.

14. Три варианта расчета собственного затухания четырехполюсника (схема дана и известны величины элементов).

15. Методы измерения рабочего затухания.

16. В каком случае генератор отдает максимальную мощность в нагрузку?

17. Что означает отрицательный уровень, отрицательное затухание?

18. Может ли рабочее затухание четырехполюсника быть меньше собственного затухания?