6.5. Порядок виконання роботи
1. Вимірювання КСХ залежно від положення реактивного штиря 1 поршня шлейфа виконати методом заміщення.
Каретку вимірювальної лінії встановити в мінімум поля, а стрілку індикатора – б полохання, зручне для спостереження. Вимірювальний атенюатор (на вході лінії) має бути в положенні "0" послаблення. Після запису показань індикатора пересунути каретку вимірювальної лінії в максимум поля, змінюючи загасання за допомогою вимірювального атенюатора до встановлення стрілки індикатора в початкове положення. Визначивши послаблення за шкалою атенюатора, обчислити КСХ за формулою:
, (6.6)
де N – послаблення атенюатора, дБ.
2. Вимірювання прямих і зворотних втрат вентиля також провести методом заміщення.
До вимірювальної лінії підключити детекторну секцію, вихід якої з'єднати зі входом підсилювача. При максимальних вихідній потужності та коефіцієнті підсилення вимірювального підсилювача ввести загасання в тракт за допомогою атенюатора, встановивши стрілку індикатора на одну з перших поділок. Записавши показання атенюатора та індикатора, ввімкнути вентиль у прямому напрямку 1, змінюючи загасання в тракті за допомогою атенюатора, встановити стрілку в попереднє положення. Втрати в прямому напрямку визначити як різницю показань за шкалою атенюатора до ввімкне вентиля 1 після. Ті ж самі операції виконати і при визначенні зворотних втрат.
6.6. Контрольні запитання
1. Які призначення феритового вентиля та області його за стосування?
2. Пояснити явище феромагнітного резонансу.
3. Які умови поглинання відбитої хвилі у хвилеводі?
4. Пояснити принцип дії феритового резонансного вентиля.
5. Яка методика вимірювання основних параметрів феритового вентиля?
6. Порівняти характеристики вентилів, що працюють на ефектах Фарадея і вміщення поля.
7. Якими основними параметрами характеризується феритовий вентиль?
Список використаної та рекомендованої літератури
Лебедев И.В. Техника и прибори СВЧ: В 2 т. М., 1970. Т.1.
Виноградов В.Е. Конструкции и техника СВЧ. Харьков, 1977.
Заикин И.П., Зеленоний А.А., Тоцкий А.В., Удачин В.Г. Конструкции и техника СВЧ. Харьков, 1988.
Конструирование СВЧ-устройств и экранов / Под ред. А.М. Чернушенко. Μ., 1990.
Лабораторна робота №7 дослідження хвилеводних смугових фільтрів
Мета роботи – вивчення властивостей, конструкцій і xapaктеристик смугових фільтрів у сантиметровому діапазоні хвиль.
7.1. Загальні відомості
Фільтром називають пристрій, призначений для передачі потужності в
деякій смузі частот, яку називають смугою пропускання, в узгоджене навантаження.
За розміщенням смуг пропускання і загородження фільтри поділяються на такі: фільтри нижніх частот (ФНЧ), що пропускають сигнали нижче заданої частоти та придушують сигнали на інших частотах; фільтри верхніх частот (ФВЧ), які пропускають сигнали на частотах вище заданої і придушують сигнали нижче цієї частоти; смугові фільтри (СФ), що пропускають сигнали в межах між двома заданими частотами; режекторні фільтри (РФ), які придушують сигнали на частотах у межах заданої смуги (рис. 7.1).
Основні параметри фільтрів: смуга пропускання, смуга загородження, середня частота, коефіцієнт загасання в смузі пропускання, коефіцієнт загасання в смузі загородження, крутість частотної характеристики на схилах смуги, коефіцієнти відбиття від входу і виходу.
У хвилеводному тракті застосовуються ФВЧ, СФ і РФ. Фільтри нижніх частот на хвилеводах можна створити лише на основі вафельних і рифлених відрізків.
Рис. 7.1. Частотні характеристики фільтрів
Найпоширенішими частотними характеристиками загасання фільтрів є чебишевська і максимально плоска.
Для чебишевської характеристики функція загасання (в децибелах) описується виразом:
, (7.1)
де Тп (ω′) – поліном Чебишева першого роду n-го порядку;
h – амплітудний множник;
ω′ – частотна змінна.
Функція загасання максимально плоскої характеристики описуеться співвідношенням:
, (7.2)
де n – кількість ланок фільтра.
При однаковій кількості ланок і однаковій смузі частот крутість спаду частотної характеристики для чебишевського фільтра більша, ніж для максимально плоского. Однак чебишевський фільтр має суттєву нерівномірність частотної характеристики смузі пропускання.
Більшість типів смугових фільтрів, виконаних на хвилеводах, являють собою відрізки хвилеводів з реактивними неоднорідностями у вигляді діафрагм. Розміщення неоднорідностей та їх провідності вибирають таким чином, щоб на резонансній частоті fp фільтра хвилі, відбиті від неоднорідностей, компенсували одна одну. Iншими словами, при f = fp вхідна провідність повинна дорівнювати хвильовій провідності хвилеводу:
. (7.3)
У цьому випадку коефіцієнт відбиття фільтра дорівнює нулю, тому вся потужність проходитиме через фільтр до навантаження.
На інших частотах рівність (7.3) не виконуватиметься, а тому з'явиться відбита хвиля і через фільтр проходитиме менша потужність.