Описание лабораторной установки
Лабораторная установка позволяет исследовать эффект Фарадея, явление ферромагнитного резонанса в ферритах и исследовать свойства ферритовых фазовращателей. Измерение выполняются в 3-х сантиметровом диапазоне длин волн. Функциональные схемы установки для выполнения измерений показаны на рис.4.
В первой схеме СВЧ волна с выхода генератора через волноводный переход П поступает в круглый волновод, в котором установлен цилиндрический феррит, подается на антенну А1 и излучается. На волноводе с ферритом намотан соленоид, который создает внешнее магнитное поле. Ориентация плоскости поляризации излучаемой волны зависит от напряженности внешнего магнитного поля. Антенна А2 с линейной поляризацией принимает излученную мощность, которая поступает на детектор D1.Продетектированный сигнал подается на индикатор. Поворачивая антенну А2 вдоль оси до получения максимальных показаний на индикаторе можно измерять положение плоскости поляризации излученной волны.
По второй схеме проводятся исследования ферромагнитного резонанса и измерение характеристик фазовращателей. Установка позволяет измерять величину затухания и фазового набега в устройстве с ферритом. Сигнал с выхода генератора поступает на тройник Т1 и делится между двумя каналами. В схеме установлены калиброванные аттенюатор Ат2 и фазовращатели Ф1 и Ф2. Аттенюатор Ат1 является регулировочным. Сигнал из верхнего и нижнего каналов на тройник Т2.Если величина затуханий и фазовых набегов сигналов в верхнем и нижнем каналах совпадают, то вся мощность в тройнике Т2 направляется в согласованную нагрузку Н2,если затухания или фазовые набеги не равны, то часть мощности поступает на детекторную секцию D2,детектируется и сигнал поступает на индикатор. Перед началом измерений при помощи регулировочных элементов схема балансируется до получений нулевых показаний на индикаторе. Если изменить величину затухания или фазового набега устройства с ферритом, то на индикаторе появится показания, которые можно скомпенсировать Ат2 и Ф1, Ф2.Величина изменения затухания или фазового набега при этом отсчитывается по шкалам Aт2, Ф1 и Ф2.
Порядок выполнения работы
Ввести затухания аттенюатором генератора. Регулятор напряжения источника питания повернуть в крайнее положение против часовой стрелки. Включить СВЧ генератор ,индикатор и источник питания в соответствии с инструкциями по их эксплуатации, дать им прогреться в течение 10 – 15 минут. Установить на генераторе частоту 9,5 ГГц. Настроить генератор на максимальную выходную мощность. Подготовить к работе индикатор.
1. Исследование эффекта Фарадея.
-
При помощи волноводного переключателя подключить генератор к первой схеме. Подключить источник постоянного напряжения (ИПН) к соленоиду. Подключить индикатор к выходу D1 .
-
Уменьшая затухание аттенюатора генератора и поворачивая А2 получить максимальные показания на индикаторе.
-
Измерить зависимость угла поворота плоскости поляризации излучаемого поля от тока, протекающего через соленоид. Получить не менее 5 точек. Результаты занести в таблицу 1.
Таблица 1
|
I [мА] |
0 |
… |
|
|
Iмакс= |
|
|
|
|
|
|
|
-
Изменить полярность подключения соленоида и выполнить измерения по п1.3. Результаты занести в таблицу 2 ,по форме аналогичную таб.1.
-
Ввести затухание аттенюатором генератора. Уменьшить до нуля напряжение ИПН.