Режим работы линий передачи. Исследование режимов работы прямоугольного волновода

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

«РЕЖИМ РАБОТЫ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ»

Выполнили: студенты группы Рз-41                             проверил: преподаватель

Солдатенков А.А.                                                        Новиков Г.А.

Федоров В.А.

Ульяновск 2010 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 «РЕЖИМ РАБОТЫ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: исследование режимов работы прямоугольного волновода.

ОБОРУДОВАНИЕ: 1) Генераторы Г3-14А, Г3-27

                                 2) Измерительная линия Р1-4

                                 3) Милливольтметры В3-38, В3-38Б

                                 4) Усилитель У3-29

                                 5) Заглушка

                                 6) Согласованная нагрузка

ПЛАН: 1) Настроить генератор и измерительную линию.

             2) Создать в линии режим стоячей волны (для этого установить в  

                  конце линии заглушку).

             3) Методом вилки определить положение трех соседних минимумов:

                  z_1min=(а₁+а₂)/2, z_2min=(а₃+а₄)/2, z_3min=(а₅+а₆)/2

             4) Определить длину волны в волноводе:

               λ_в1=2|z_2min – z_1min|, λ_в2=2|z_3min – z_2min|, λ_в3=|z_3min – z_1min|, λ_в=(λ_в1+λ_в2+ λ_в3)/3

             5) Определить частоту генератора:

             6) Выбрать один из минимумов и определить К_стU.

                 К_стU=, где m=U₂/U₁

7) Измерить значение напряжения в положениях z_1min, z_2min, z_3min и в     пяти точках между ближайшими минимумами. Для этого         необходимо определить с точностью до 0,01 мм Δ₁ и Δ₂:

Δ₁=; Δ₂= 

Значения округлить до 0,05 мм.

8) Создать в линии режим бегущей волны. Для этого в конце линии установить согласованную нагрузку.

9) Измерить значения напряжения в положениях z_1min, z_3min и 10 точках между ними. Для этого необходимо определить с точностью до 0,01 мм Δ₃=

10) Определить К_стU по формуле К_стU= (характеристика квадратичная).

11) Создать в линии режим смешанных волн. Для этого оставить конец линии свободным.

12) Методом вилки определить положение трех соседних минимумов

z`<sub>1min</sub>, z`_2min, z`_3min аналогично пункту 3.

13) Определить длину волны в волноводе аналогично пункту 4.

14) Измерить напряжения в положениях z`<sub>1min</sub>, z`_2min, z`_3min и в пяти  точках между ближайшими минимумами аналогично пункту 7.

15) Выбрать один из минимумов и определить  К_стU=. Определить К_стU также по формуле как в пункте 10.

l₁ =| a₉ – z`_1min|

U_max>2U_min

16) Оформить отчет по лабораторной работе по следующей форме: название, цель, оборудование, план, экспериментальные данные,  

график зависимости  от z для трех режимов работы линии, рассчитать значение К_стU для трех режимов работы линии, отчет в электронном в виде с последующей распечаткой.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ:

3) Режим стоячей волны

4) λ_в1=2|z_2min – z_1min|=41,1 мм.

λ_в2=2|z_3min – z_2min|=41,0 мм.

λ_в3=|z_3min – z_1min|=41,05 мм.

λ_в=(λ_в1+λ_в2+ λ_в3)/3=41,05 мм.

5) =9,01 ГГц а=28,5 мм.

6) a₇=34,7; a₈=33,5; m=2

l₁ =| a₇ – z_2min|=3,8 мм; l₂ =| a₈ – z_2min|=5,0 мм.

К_стU=2,66

7) Δ₁=3,43 мм; Δ₂=3,42 мм.

z, мм	U, В	U^1/2, В
9,2	0	0,00
12,6	1,4	1,18
16,05	6,6	2,57
19,45	7,6	2,76
22,9	5,8	2,41
26,3	2,6	1,61
29,7	0	0,00
33,2	1,8	1,34
36,6	6,6	2,57
40	7,8	2,79
43,45	5,8	2,41
46,9	2,6	1,61
50,25	0	0,00

9) Режим бегущей волны

Δ₃==3,73 мм.

z, мм	U, В	U^1/2, В
9,2	1,5	1,22
12,95	1,25	1,12
16,65	0,35	0,59
20,4	0,15	0,39
24,1	0,15	0,39
27,85	1,2	1,10
31,6	1,6	1,26
35,3	0,75	0,87
39,05	0,3	0,55
42,75	0,4	0,63
46,5	0,3	0,55
50,25	1,5	1,22

10) К_стU==3,27

12) Режим смешанных волн

z, мм	U, В	U^1/2, В
16,95	1,4	1,18
20,35	2	1,41
23,75	3,2	1,79
27,15	3,8	1,95
30,55	3,4	1,84
33,95	2	1,41
37,35	1,4	1,18
40,75	2	1,41
44,15	3,2	1,79
47,55	4	2,00
50,95	3,2	1,79
54,35	2	1,41
57,8	1,4	1,18

13) λ`<sub>в1</sub>=2|z`_2min – z`_1min|=40,88 мм.

λ`<sub>в2</sub>=2|z`_3min – z`_2min|=40,92 мм.

λ`<sub>в3</sub>=|z`_3min – z`_1min|=40,90 мм.

λ`<sub>в</sub>=(λ`_в1+λ`<sub>в2</sub>+ λ`_в3)/3=40,90 мм.

14) Δ`<sub>1</sub>=3,40 мм; Δ`₂=3,42 мм

15) a₉=23,75; l`<sub>1</sub> =| a<sub>9</sub> – z`_1min|=6,82 мм.

К_стU==1,69

К_стU==1,65