Лектродинаміка та поширення радіохвиль: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт, страница 8

     При навантаженні хвилеводу на еквівалент антени у хвилеводі поширюється пряма електромагнітна хвиля, яка еквівалентом антени практично повністю поглинається. Якщо при цьому рухати каретку з зондом вимірювальної лінії, то показання міліамперметра (струм через діод) заміщатимуться незмін мінним, що говорить про ідеальне узгодження лінії передачі (хвилеводу) з навантаженням (еквівалентом) антени. Залежність  від z показана на рис.3.2.

Рисунок 3.2

     Якщо кінець хвилеводу залишити відкритим , то частина енергії буде випромінюватись, а інша частина, відбившись рухатиметься у зворотному напрямку. У хвилеводі відбуватиметься інтерференція з утворенням пучностей поля і вузлів — . Оскільки  — значення вектора Е у падаючій (прямій) хвилі, — значення вектора Е у відбитій хвилі, то через те, що , максимуми результуючого поля (у цих точках вектора  знаходять у фазі і додаються), мінімуми результуючого поля (у цих точках вектор  знаходять у протифазі ). Коли рухати каретку вимірювальної лінії вздовж осі oz, спостерігатимемо залежність , якісно зображено на рис.3.3.

Рисунок 3.4

     Якщо ж кінець хвилеводу закрити металевою пластинкою (режим короткого замикання), то уся енергія падаючої хвилі відіб’ється і утвориться відбита хвиля амплітуда якої , а тому  і .

2  Опис лабораторної установки

Рисунок 3.4

1 — блок живлення генератора НВЧ типу 51Н.

2 — високочастотний блок генератора НВЧ типу 51Н.

3 — аттенюатор поглинаючого типу.

4 —  вимірювальна лінія типу 33Н.

5 — навантаження (к.з. пластина, відкритий кінець хвилеводу, еквівалент антени ).

6 — хвилемір середньої точності типу35Н.

7 — міліамперметр М193.

3 Домашнє завдання

1.  Вивчити структуру поля хвилі H₁₀  у прямокутному хвилеводі.

2.  Ознайомитись зі структурами хвиль .

3.  Ознайомитись з контрольними запитаннями до цієї лабораторної роботи.

4.  підготувати заготовку до звіту з лабораторної роботи.

5.  Опрацювати відповідні розділи рекомендованої літератури.

4 Порядок виконання роботи

1.З дозволу викладача увімкнути усі прилади, які входять до вимірювальної установки, дати їм прогрітися протягом 5…10хв.

2.Установити одну з частот робочого діапазону генератора НВЧ і при к.з. на виході вимірювальної лінії, підготувати усі прилади установки до роботи на цій частоті.

3.Виміряти значення довжини хвилі генератора та довжини хвилі у хвилеводі.

4.Знайти залежність , переміщаючи зонд вимірювальної лінії з кроком 2мм та фіксуючи показання міліамперметра .

5.На кінці вимірювальної лінії залишити хвилевід відкритим і зняти залежність , рухаючи зонд з кроком 2мм та фіксуючи показання міліамперметра .

6.До виходу вимірювальної лінії під’єднати еквівалент антени і зняти залежність , рухаючи зонд вздовж лінії з кроком 5мм та фіксуючи показання міліамперметра .

7.Результати, отримані у п.п. 3…6, занести до таблиць 1,2 і 3 відповідно.

     Таблиця1 і 2. Дані при режимах к.з. і відкритого кінця хвилеводу

		Z=0	2мм	4мм	6мм		40мм	к.с.х.

     Таблиця 3. Дані при роботі з еквівалентом антени

		Z=0	5мм	10мм	15мм		40мм	к.с.х.

Примітка: Оскільки детектор має квадратичну ВАХ струм через нього  буде прямо пропорційним напруженості поля  у квадраті (), а тому слід у таблиці 1,2 і 3 записати .

8.Побудувати графіки експериментальних залежностей  за даними таблиць 1,2 і 3. По графіках для п.п. 5 і 6 розрахувати значення коефіцієнта стоячої хвилі (к.с.х.) за формулою:

і занести отримані результати до таблиць 2 і 3 відповідно.