Вимірювання повного опору відрізка хвилеводу

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Вінницький національний технічний університет

Інститут радіотехніки, зв’язку та приладобудування

Факультет радіотехніки та телекомунікацій

Кафедра радіотехніки

Звіт

з  лабораторної роботи №5

з дисципліни:

«Електродинаміка та поширення радіохвиль»

На тему: «Вимірювання повного опору відрізка хвилеводу»

Перевірив: доцент                                                                Крушевський Ю.В.

Виконали: ст.гр. РТ_т - 08                                                     Тромсюк В.Д.

                                                                                               Коцулим А. Ю

                                                                                               Бойко І.В..

Вінниця 2011р.

Мета : ознайомитись одним із методів експериментальної оцінки повного опору лінії передачі НВЧ.

На рис. 1 наведена  структурна схема установки:

Рис. 1 – Структурна схема лабораторної установки

Умовні позначення схеми:

1 – генератор НВЧ типу 51И;

2 – поглинальний атенюатор;

3 – вимірювальна хвилеводна лінія типу 33И;

4 – досліджуваний відрізок хвилеводу;

5 – к.з. пластина;

6 – хвилемір середньої точності типу 35И;

7 – міліамперметр типу М193;

Хід роботи

1.  Проведемо виміри довжини хвилі генератора, довжини хвилі хвилеводу, Значення струму на детекторі і занесемо результати до таблиці №1:

Таблиця №1

λг	λхв	lo	l1	l	l/ λхв	к.с.х.	Rвх	Хвх
30,9	42,55	55,15	54,15	1	0,02	2,23	0,45	0,12
31,82	44,10	50,5	48,55	1,85	0,042	2,07	0,55	0,26
33,45	48,75	56,45	44,10	12,35	0,245	2,26	2,1	0,1

2.  Знайдено опір хвилеводі із співвідношення:

,                                         (5.1)

де  і  - відповідно довжини хвиль хвилеводу і генератора.

Підставимо дані і отримаємо:

 (Ом);

 (Ом);

 (Ом);

3.  Знайдемо активну  і реактивну складову опору хвилеводу:

                                                     (5.2)

                                                     (5.3)

Тоді активна складова:                            

 (Ом);

 (Ом);

 (Ом);

Тоді реактивна складова:       

 (Ом);

 (Ом);

 (Ом);

4.  Визначимо комплексні вхідні опори:

                                      (5.4)

Підставимо

 (Ом);                                      

(Ом);                                      

(Ом);                                      

5.  Знайдемо модуль повного вхідного опору:

                                         (5.5)

Підставимо дані і отримаємо:

 (Ом);

 (Ом);                                      

 (Ом);                                      

6.  Занесемо обраховані дані до таблиці №2:       

      Таблиця №2

λг
30,9
31,82
33,45

7.  За даними таблиці №2 побудуємо графіки залежності:                               R_вх = f (λ_г) – рис. 2, Х_вх =  (λ_г) – рис. 3 і = γ (λ_г) – рис.4:

Рис.2 – Графік залежності R_вх = f (λ_г)

Рис.3 – Графік залежності Х_вх =  (λ_г)

Рис.4 – Графік залежності = γ (λ_г)

Висновки:

-  Ознайомились з принципом побудови діаграми повних опорів (діаграми Вальперта-Сміта) та навчились нею користуватися.

-  Побудували графіки залежностей R_вх = f (λ_г) – рис. 2, Х_вх =  (λ_г) – рис. 3 і = γ (λ_г) – рис.4.

-  З’ясували, що зі збільшенням довжини хвилі генератора активна складова і повний опір зростають, що є властивим для електромагнітних хвиль Н-типу ( Е_z= 0; H_z ≠ 0).