Измерение параметров фидерных линий (Лабораторная работа № 4), страница 2

Поскольку известно, что  и  – значения активной составляющей измеренного входного сопротивления, соответствующих пучности и узлу напряжения на входе отрезка линии, и так как при этом    , то, следовательно  . Отсюда получаем, что

                                                                                           (2.13.)

 Следует иметь в виду, что формула (2.13.) не учитывает наличия потерь в исследуемом фидере. Чтобы это не приводило к заметным ошибкам, рекомендуется производить измерения на фидерах сравнительно небольшой длины (но такой, чтобы можно было в измеряемом диапазоне получить не менее одного минимума и одного максимума), и выбирать нагрузку к волновому сопротивлению.

Третьим методом, позволяющим измерять W фидера, является метод, основанный на измерении реактивного сопротивления короткозамкнутого или разомкнутого на конце фидера. Поскольку для короткозамкнутого фидера  , а для разомкнутого    , то, следовательно, получим

                                                                                              (2.14.)

1.3. Измерение коэффициента затухания фидера

При распространении волны по фидеру часть энергии теряется на джоулево тепло в проводах и на диэлектрические потери в изоляции. Вследствие этого амплитуда волны экспоненциально затухает в направлении распространения, т.е. для короткозамкнутого или разомкнутого фидера справедливы равенства:

                                                          (2.15.)

где – коэффициент затухания в Дб/м или в неп/м;

       - длина кабеля;

        - продольная координата;

          - амплитуда падающей волны в точке питания фидера;

          - амплитуда отраженной волны в точке присоединения нагрузки;

          - амплитуда падающей и отраженной волны в точке c координатой .

Простейший метод измерения коэффициента затухания фидера предложен В.В.Татариновым. По этому методу фидер с одного конца замыкается накоротко, а на другом конце, к которому подводится питание от генератора, измеряется коэффициент бегущей волны, равный

                                                          (2.16.)

Измеренное значение K и известная величина  фидера позволяют определить величину коэффициента затухания по соотношению:

                                                                  (2.17.)

Однако описанный метод может быть применен только в том случае, если КБВ измерить непосредственно на исследуемом фидере при условии однородности его на сравнительно большой длине. Применяемые на практике линии не удовлетворяют этому требованию.

Непосредственно в линии КВБ можно измерить методом трех зондов, предусмотрев во внешнем проводнике три отверстия, расположенные через λ_В/8. однако линии не могут быть сделанными однородными на большой длине из-за наличия в отдельных местах изоляторов между противофазными проводами, фланцев или перемычек, соединяющих между собой отдельные участки фидера.

Гибкие коаксиальные и двухпроводные линии, кабели марок РК и РД являются однородными, но они не позволяют непосредственно на них измерять КБВ. Можно измерить КБВ, присоединив эти кабели к измерительной линии, но тогда искажения возникнут в переходах и разъемах.

Нарушение того или другого из указанных требований является причиной малой точности метода и ограничивает его применение.

С хорошей точностью коэффициент затухания α электромагнитной волны в кабеле можно измерить с помощью автоматического измерителя КСВ и ослаблений. В качестве исследуемого макета используется бухта кабеля с разъемами на обоих концах.

Если  - длина бухты кабеля, а  - ослабление мощности, измеренное на установке при включении кабеля в промежуток между выходом выносной измерительной головки и входом одиночного направленного ответвителя, то величина коэффициента затухания определится из соотношения