1.2. Вимірювання ксх навантажень

У загальному випадку КСХ навантажень визначається співвїдношенням:

де Umax і Umin – показання індикаторного приладу відповідно при положеннях зонда у максимумі і мінімумі напруги стоячої хвилі в лінії передачі (див. рис. 1.3).

Характеристика детектора при малих струмах (близько 10 мкА і менше) квадратична, тому на практиці слід користуватися формулою:

^(1.17)

Для точних вимірювань КСХ будують градуювальну криву детектора (з конкретним індикатором і при певному рівні вхідної потужності). При великих КСХ (три і більше) динамічний діапазон шкали індикатора (наприклад мікроамперметра) не може забезпечити вимірювання потрібної величини. При цьому необхідно знати характеристику детектора в широкому динамічному діапазоні. Крім того, при великій чутливості індикатора достовірність вимірювання малих значень напруги в мінімумі стоячої хвилі стає сумнівною, тому що в цьому випадку неможливо уникнути паразитних наводок у колах детектора та індикатора.

Ці труднощі можна подолати,застосувавши інший метод вимірювання КСХ – так званий метод "подвоєного мінімуму". Якщо чутливість індикаторного пристрою недостатня для чіткого спостереження мінімуму, то при вимірюванні за допомогою цього методу можна збільшити глибину занурення зонда, тому що похибка за рахунок шунтованої дії зонда в даному випадку в загальну похибку вимірювання КСХ не входить. Для реалізації цього методу необхідно встановити каретку вимірювальної лінії в мінімум напруженості поля стоячої хвилі і визначити відстань α між двома положеннями зонда по обидва боки мінімуму, в яких показання індикатоpa в два рази більші, ніж його показання в мінімумі. КСХ обчислюють за співвідношенням:

, (1.18)

де d – відстань між двома положеннями зонда;

λх – довжина хвилі у хвилеводі.

Довжину хвилі у хвилеводі вимірюють за допомогою вимірювальної лінії або обчислюють за формулою:

, (1.19)

де λ – довжина хвилі у вільному просторі;

λ_кр – критична довжина хвилі у хвилеводі, яка визначається як подвоєна довжина широкої стінки хвилеводу для хвилі основного типу Н₁₀.

При значеннях пd/λв < 0,12 вираз (1.18) доцільно замінити простішим (з похибкою менше 1%):

. (1.20)

Похибку вимірювання КСХ цим методом можна оцінити за формулою:

, (1.21)

де Δd – похибка вимірювання положення зонда.

Залежність (1.20) є наближеною і не враховує похибки за рахунок загасання потужності НВЧ і похибки, яка виникає при визначенні довжини хвилі у хвилеводі. Вимірювати КСХ можна також методом заміщення. Він дозволяє вимірювати як малі (близько 1,05), так і великі (близько 100) значення КСХ, але непридатний для вивчення пристроїв, КСХ яких залежить від рівня потужності в тракті (наприклад, детекторних і термісторних головок). Для реалізації цього методу необхідно каретку вимірювальної лінії встановити в мінімум поля, а стрілку індикатора – на вибрану мітку першої половини шкали індикатора. При цьому вимірювальний атенюатор тракту (наприклад вхідний) повинен знаходитись на нульовому послабленні. Показання індикатора записується. Пересуваючи каретку в максимум поля, за допомогою вимірювального атенюатора змінюють загасання до встановлення стрілки індикатора в початкове положення. Визначають послаблення за шкалою атенюатора і знаходять КСХ за формулою:

, (1.22)

де N – послаблення атенюатора, дБ.