Работа с измерительной линией

РАБОТА  С  ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ  ЛИНИЕЙ

При определении параметров антенн и микроволновых устройств весьма часто необходимо измерить коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) и зафиксировать изменение положения минимума (или максимума) напряженности электрического поля в соединительной линии. Это осуществляется с помощью  коаксиальной или волноводной измерительной линии (ИЛ). 

1. ИЗМЕРЕНИЕ  КСВН

Для измерения КСВН произвольной нагрузки ИЛ включается между генератором и измеряемой нагрузкой. Кроме того, между генератором и ИЛ включается развязывающий аттенюатор.

1.1. Приближенный метод.

Измеряются (точнее: фиксируются) токи детектора измерительной линии в максимуме ( ) и минимуме () напряжения. До тех пор, пока характеристика детектора     близка к квадратичной, КСВН равен:

 .

При повышенных требованиях к точности измерений детектор необходимо градуировать или использовать автоматические измерители КСВН.

1.2. Метод калиброванного аттенюатора.

В этом методе характеристика детектора не требуется, а необходим переменный аттенюатор, включаемый перед измерительной линией, проградуированный в децибелах (логарифмических по основанию 10 единицах затухания). Порядок измерений следующий. Зонд помещают в минимум напряженности электрического поля при нулевом затухании аттенюатора и фиксируют показания индикатора линии. Затем зонд перемещают в максимум напряженности поля и увеличивают затухание до величины С, при которой индикатор дает те же показания, что и в минимуме поля. Тогда КСВН нагрузки:

. 

2. ИЗМЕРЕНИЕ  ДЛИНЫ  ВОЛНЫ

Длина волны в ИЛ определяется как удвоенное расстояние между соседними минимумами напряженности электрического поля при закороченном дальнем конце ИЛ. Координаты минимумов определять методом «вилки».

3. ИЗМЕРЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

(МЕТОД ТАТАРИНОВА)

Для этого необходимо измерить три величины:

- КСВН комплексного сопротивления (нагрузки), подключаемого к дальнему концу ИЛ;

- длину волны генератора  ;

- относительное смещение минимума напряженности поля  .

Для определения смещения   следует:

- при подключенной нагрузке зафиксировать положение какого-либо минимума;

- закоротить нагрузку; для этого отсоединить ее и поставить вместо нее короткозамыкатель;

- отсчитать смещение минимума  напряженности поля ИЛ в сторону нагрузки относительно первоначального положения.

Искомое нормированное комплексное сопротивление определяется по круговой диаграмме полных сопротивлений. Для этого находится точка пересечения окружности радиуса измеренного КСВН (фиксируется на вращающемся бегунке диаграммы) с линиями сопротивлений при вращении бегунка против часовой стрелки (в сторону нагрузки) до совмещения окончания визира бегунка с измеренным значением  (указано по периферии диаграммы). Координаты найденной точки и есть искомое нормированное (к волновому сопротивлению ИЛ) комплексное сопротивление нагрузки.

Если нагрузка подключена к ИЛ соединительным кабелем или волноводом, которые должны иметь одинаковые с ИЛ волновые сопротивления, то смещение минимума определяется при закорачивании нагрузки (но не ИЛ !).