Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тамбовский государственный технический университет»
Панасюк Ю.Н.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
Методические указания по выполнению лабораторных работ
Тамбов
2012
УДК 621.37 (075/8)
ББК з 815я 73
П-16
Р е ц е н з е н т ы:
кандидат технических наук, доцент О.А. Белоусов
Панасюк Ю.Н.
П-16 Электродинамика и распространение радиоволн: методические указания
по выполнению лабораторных работ – Тамбов: ТГТУ, 2012. – 43 с.
Предназначены для студентов дневного и заочного отделений специальности 210303 – Бытовая радиоэлектронная аппаратура и бакалавров направления 210400 - Радиотехника.
УДК 621.37 (075/8)
ББК з 815я 73
Обсужден и утвержден на заседании Научно-методического совета по специальности 210303.65 – Бытовая радиоэлектронная аппаратура протокол № 6 от 20 . 04 . 2011 г.
Председатель НМСН Пудовкин А.П.
Содержание
1. Лабораторная работа № 1. Измерение малой мощности........................................4
2. Лабораторная работа № 2. Исследование плоских ЭМВ …..…………...................9
3. Лабораторная работа № 3. Исследование падения плоской
ЭМВ на границу раздела двух сред ……………………………………………………15
4. Лабораторная работа № 4. Исследование структуры
электромагнитного поля в прямоугольном волноводе…………………....................17
5. Лабораторная работа 5. Исследование объемного резонатора ……………………20
6. Лабораторная работа № 6 Исследование ЭМП элементарных излучателей. .……25
7. Лабораторная работа № 7. Исследование линии радиосвязи при
высоко расположенных антеннах …..………………………………………………….30
8. Лабораторная работа 8. Исследование линии радиосвязи при низко
расположенных антеннах ……………………………………………………………… 37
Список литературы……………………………………………………………………….43
Лабораторная работа 1 Измерение малой мощности
1. Цель работы
Иметь навыки измерения сигналов сверхвысокой частоты.
2. Содержание работы
1. Изучить приборы: генератор СВЧ; ваттметр; измеритель тока и элементы ВЧ тракта.
2. Подготовить к работе измеритель мощности и генератор СВЧ на частоте, указанной преподавателем.
3. Исследовать зависимость показаний выходного тока детектора от мощности в основном тракте.
3. Основные теоретические сведения
Измеритель мощности СВЧ (power meter RF - англ.) — измерительный прибор, предназначенный для измерения мощности электромагнитного сигнала.
Классификация измерителей мощности
В зависимости от целевого назначения и способа включения в передающий тракт различают две основные группы измерителей мощности:
— проходящей мощности (условное обозначение М1-хх, М2-хх, ВПО-хх, Я2М-хх);
— поглощаемой мощности (условное обозначение МЗ-хх, М5-хх).
Кроме того их делят:
— по виду используемых первичных измерительных преобразователей на тепловые (калориметрические, термоэлектрические, термисторные и болометрические), пондеромоторные, электронные (диодные, на эффекте Холла и др.), ферритовые и др.;
— по характеру измеряемой мощности на измерители мощности среднего значения мощности непрерывных и (или) импульсно-модулированных сигналов, импульсной мощности (мощности в импульсе);
— по уровню средних значений измеряемых мощностей на ваттметры малой мощности (до 10 мВт), средней мощности (свыше 10 мВт до 10 Вт), большой мощности (свыше 10 Вт до 10 кВт);
— по точности на классы 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 15,0; 25,0;
— по типу СВЧ тракта на коаксиальные и волноводные.
Измерители поглощаемой мощности
Измерители поглощаемой мощности образуют весьма большую и широко используемую подгруппу измерителей мощности СВЧ радиодиапазона. Видовое деление этой подгруппы связано в основном с применением различных типов чувствительных элементов в первичных преобразователях. В серийно выпускаемых измерителях мощности используются преобразователи на базе термистора, термопары и диода. При работе с измерителями поглощаемой мощности следует помнить, что из-за неидеального согласования входного сопротивления приемных головок с волновым сопротивлением линии, часть энергии отражается и реально измеритель мощности отображает не падающую мощность, а поглощаемую, которая отличается от падающей на величину, равную Kp · Pпад, где Kp — коэффициент отражения по мощности.