12.3. Методи вимірювання послаблення

В основному всі методи вимірювання послаблення у високочастотних трактах являють собою, як правило, різновид методу заміщення (порівняння зі зразковим атенюатором). За способом включення зразкового атенюатора всі методи вимірювання послаблення, основані на принципі заміщення, поділяються на такі:

- послідовного заміщення за високою частотою;

- паралельного заміщення за високою частотою;

- паралельного заміщення за проміжною частотою;

- послідовного заміщення за проміжною частотою;

- заміщення за низькою частотою.

Метод заміщення на проміжній частоті найуніверсальніший і знайшов широке застосування у вимірюваннях послаблень.

12.3.1. Метод послідовного заміщення на нвч(рис. 12.1)

При цьому методі в НВЧ тракт вмикаються послідовно два атенюатори: зразковий 1 той, що перевіряється. Загасання обох порівнюється таким чином, щоб сума їх загасань залишалась сталою (у початковому положенні один атенюатор має максимальне загасання, другий – мінімальне; в кінцевому положенні – навпаки). Границі змірювань цим методом достатньо великі (до 70...80 дБ), а власна похибка мала і визначається в основному похибкою зразкового атенюатора.

12.3.2. Метод паралельного заміщення на нвч (рис. 12.2)

При цьому методі НВЧ тракт складається з двох паралельних каналів, в один з яких вмикається зразковий атенюатор, а в другий – той, що перевіряється. По індикатору за допомогою зразкового атенюатора встановлюється однакове загасання в обох каналах. Загасання атенюатора,

який перевіряється, визначається за загасанням зразкового атенюатора, похибка вимірювання – похибкою зразкового атенюатора, а також похибкою за рахунок неідентичності каналів і нестабільностю генератора.

12.3.3. Метод послідовного заміщання на проміжній частоті(супергетеродинний метод) (рис. 12.3)

Метод полягає у порівнянні загасання, що вноситься досліджуваним чотириполюсником у тракт НВЧ, із загасанням зразкового атенюатора на проміжній частоті зразкової установки. Цей метод універсальний, бо дозволяв працювати в широкому діапазоні частот з одним і тим же зразковим

Рис. 12.2. Схема вимірювання послаблення методом паралельного заміщення на НБЧ

Рис. 12.3. Схема вимірювання послаблення,методом послідовного заміщення на проміжній частоті

атенюатором і забезпечує похибку вимірювання приблизно 1% від загасання (в децибелах). Межі вимірювання послаблення значні (100...120 дБ).

12.4. Конструкція та принцип роботи поляризаційного атенюатора

Поляризаційні атенюатори ДЗ-34 А, ДЗ-35 А призначені для послаблення високочастотних сигналів у хвилеводних трактах в умовах лабораторій, цехів, контрольно-ремонтних майстерень і складаються з трьох секцій хвилеводу, встановлених послідовно. Середньою секцією є круглий хвилевід (ротор), який вільно, обертається між крайніми секціями (статорами), жорстко закріпленими в корпусі. Обидві крайні секції являють собою переходи з прямокутного хвилеводу на круглий.

В середині кожної, секції розміщено поглинальну пластину так, що поглинальний шар лежить у площині симетрії хвилеводу.

Як видно з рис. 12.4, поглинальні пластини розміщені в одній площині, паралельній широкій стінці ділянки прямокутного хвилеводу. Припустимо, що кожна пластина має безмежно велику поглинальну здатність для електромагнітної хвилі, електричне поле якої тангенціальне до поверхні пластини, і відбиття від кінців пластини відсутні.

Рис. 12.4. Хвилеводний тракт атенюатора

У вхідному статорі хвиля Н₁₀ прямокутного хвилеводу трансформується у хвилю Н₁₁ круглого хвилеводу з амплітудою Е₀ і поляризовану нормально до пластини.

При проходженні ротора хвилю Η₁₁ можна розкласти на дві складові: нормальну до пластини ротора з амплітудою E₀cosθ і тангенціальну до пластини ротора з амплітудою Е_о sinθ, де θ – кут між пластинами ротора і статора.

Тангенціальна складова електричного поля повністю поглинається пластиною, і до вихідного статора надходить хвиля H₁₁ з амплітудою Ε₀ cosθ, поляризована під кутом θ до пластини статора.

На вихід атенюатора проходить нормальна до пластини складова хвилі Н₁₁ з амплітудою Ε₀ cosθ, яка трансформується у вихідному статорі у хвилю Н₁₀ прямокутного хвилеводу.

Коефіцієнт передачі по електричному полю:

, (12.2)

залежить тільки від кута θ.

Послаблення, яке вносить атенюатор, дБ:

. (12.3)

Хвилеводна частина атенюатора складається з двох плавних перехідників (статорів) і відрізка круглого хвилеводу (ротора). Статори виготовлено методом гальванопластичного нарощування та опресовано пластмасою, а ротор – з металу механічною обробкою.

Ротор обертається в радіально-упорних кулькопідшипниках і центрується посадочними поверхнями фланців статорів, які встановлюються в корпусі та фіксуються штифтами.

На роторі розміщено вінець черв'ячного колеса, з яким спряжено черв'ячний вал. Вісь черв'ячного вала виведено на лицьову панель приладу. На осі встановлено ручку керування.

Відліковий пристрій складається з прозорої шкали, жорстко зв'язаної з ротором, і проекційної оптичної системи. Шкала являє собою сектор з оптичного скла з нанесеними на ньому рисками. Шкала проградуйована безпосередньо в децибелах згідно з розрахунковою формулою, наведеною вище. Риска шкали, відмічена знаком "∞", відповідає повороту ротора на кут, що дорівнює 90°.