Изучение распределения амплитуд напряжений вдоль линии при различных нагрузках на конце линии при работе на сверхвысоких частотах

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Цель работы: изучение распределения амплитуд напряжений вдоль линии при различных нагрузках на конце линии при работе на сверхвысоких частотах.

Техника эксперимента:

Система, состоящая из генератора электромагнитных колебаний, двухпроводной линии  и приемника электромагнитных волн позволяет изучить свойства линии с распределенными параметрами.

Методика эксперимента:

На рис.1. показана принципиальная схема измерительной линии. В измерительной линии прорезана продольная щель, в которую вводят зонд, представляющий собой небольшую рамку. Зонд, который извлекает небольшую часть энергии, проходящей по измерительной линии, соединяется через детектор к индикатору. Показания индикатора зависят от напряженности электрического поля, а следовательно, и напряжения в данном сечении измерительной линии.

В качестве индикатора используется миллиамперметр, с пределами измерения 0-10мА, классом точности 0,5. детектор, установленный в цепи индикатора имеет нелинейную вольтамперную характеристику. Используемый участок характеристики детектора соответствует квадратичной зависимости величины тока от напряжения.

,

где  - показания прибора,  - напряжение в данном сечении измерительной линии.

Генератор электромагнитных колебаний присоединяется к сети 220В. тумблер на лицевой панели «клистрон-эквивалент» ставится в положение эквивалент. Сетевой тумблер ставится в положение «ВКЛ». Через 2-3 мин. после установки питающих напряжений клистрона – тумблер «клистрон-эквивалент» устанавливается в положение клистрон. Генератор вырабатывает сверхчастотные электромагнитные колебания, которые распространяются по измерительной линии.

В качестве приемников электромагнитных колебаний используется набор стандартных нагрузок.

Схема экспериментальной установки:

 


Рис.1.

Ход работы:

ü Подключили к линии короткозамыкающую нагрузку и сняли распределение напряжения вдоль линии. Результаты занесли в таблицу №1.

ü Измерили длину волны и определили частоту у электромагнитных волн по формуле:

.

ü Сняли картину распределения напряжения в линии для случая холостого хода и сравнили ее с распределением поля, полученным для случая короткого замыкания.

ü Подключили к линии реактивную нагрузку. Величину реактивности меняли ступенями. по смещению минимума относительно случая короткого замыкания определили величины сдвигов на каждой ступени.


Обработка результатов эксперимента:

Таблица №1

Данные измерений

1

, дел

0

32

0

32

0

31.5

0

32.2

2

l, мм

13,11

27,75

34,30

48,50

54,75

67,13

75

86

Результаты расчета

1

0

0.73

0

0.73

0

0.72

0

0.73

2

х

4.12

8.71

10.77

15.23

17.19

21.01

23.55

27

По данным, полученным в результате эксперимента, построим зависимость:

Рассчитаем данные к таблице №1 по следующим формулам:

;

где  - показания индикатора,

amax=44- максимальное значение индикатора по длине линии.

;

где  - координата, снимаемая с измерительной линейки;

- длина волны.

λ=(20+20)/2=20

x1=2*3.14*13.11/20=4.12            x5=17.19

x2=8.71                                          x6=21.01

x3=10.77                                        x7=23.55

x4=15.23                                        x8=27

ü По данным, полученным в результате расчета, построим зависимость:

zвхкз

zв



Используя результаты, определим относительное изменение входного сопротивления линии для различных ступеней нагрузки по формуле:

;

γ1=0.06     γ4=0.23   γ7=0.39

γ2=0.14     γ5=0.28   γ8=0.45

γ3=0.17     γ6=0.35

Вывод:

С помощью этой лабораторной работы изучили распределение амплитуд напряжений вдоль линии при различных нагрузках на конце линии, при работе на сверхвысоких частотах. В результате эксперимента мы получили экспериментальные кривые распределения напряжения вдоль линии. Зависимость, полученная экспериментально аналогична зависимости, полученной в результате расчетов.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
135 Kb
Скачали:
0