Методика измерения

1. Определение положения опорной плоскости и длины волны в линии. Для проведения измерений необходимо определить положение опорной плоскости при коротком замыкании (Z_H=0). Длина волны определяется из формулы λ_л = (L_K3 – L₀₁) · 2, где λ_л – длина волны в линии; L_K3 – положение опорной плоскости.

2. Определение распределения амплитуды колебаний напряжения вдоль линии Х_л для следующих нагрузок: активные нагрузки с малым КСВ, средним КСВ, большим КСВ. Расстояние х отсчитывается от опорной плоскости (ОП), а шаг перемещения каретки измерительной линии следует взять Ах=0,1Х_л.

3. Выполнение расчета эквивалентной ёмкости С_экв и индуктивности L_экв для короткозамкнутых отрезков линии производится по формулам:

;

,

где W – волновое сопротивление лабораторного коаксиального кабеля;

f – частота генератора;

d – диаметр центральной жилы коаксиального кабеля;

D – внутренний диаметр внешнего проводника коаксиального кабеля.

Минимальное затухание в коаксиальном кабеле из меди при отношении D/d, принимают равным 3,6. Волновое сопротивление лабораторного кабеля, использованного в лабораторной работе, составляет 77 Ом. Диэлектрическая проницаемость ε_а равна 2,5, так как коаксиальный кабель содержит полиэтиленовый диэлектрик.

Практическая часть работы

Для проведения лабораторной работы используется измерительная линия Р1-17, генератор сигналов СВЧ Г4-79, микроамперметр В7-27, набор нагрузок, отрезок коаксиальной линии с короткозамыкающим поршнем. Общий вид измерительной линии представлен на рис. 5.

Рис. 5. Схема лабораторной установки

Ход выполнения эксперимента

1.Изучить принцип работы генератора частоты и порядок его предварительной настройки.

2. Собрать схему экспериментальной установки (рис. 7).

В состав схемы входят:

• генератор модели Г4 – 79;

• сопротивление нагрузки Z_H (отрезок коаксиальной линии с короткозамыкающим поршнем);

• микроамперметр В7 - 27;

• измерительная линия Р1 - 17;

• набор нагрузок.

3. Перемещая каретку измерительной линии с шагом Ах=0,1Х, снять показания микроамперметра.

4. В соответствии с п. 3 снять измерения для всех нагрузок. Все снятые измерения занести в табл. 1.

Таблица 1

Экспериментальные значения КСВн нагрузок

№ Эксперимента		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Положение опорной плоскости
Значения КСВ	Показания микроамперметра, мкА
	КСВ = 1
	КСВ = 1,2
	КСВ = 1,6
	КСВ = 2

5. Рассчитать положения опорной плоскости и длины волны в линии.

6. Рассчитать эквивалентную ёмкость С_экв и индуктивность L_экв для короткозамкнутых отрезков линии.

7. Построить графики экспериментальной зависимости амплитуды U от относительной длины волны L/Х для всех нагрузок.