Из выражений (15), (17) видно, что для экспериментального определения проводимости В' или сопротивления Х' реактивной неоднородности требуется измерить коэффициент стоячей волны, длину волны в волноводе и положения сечений D, F с помощью измерительной линии, а также измерить расстояние l1 до неоднородности от входного фланца секции, в которой она располагается, как показано на рис.4.
Рис. 4. Волноводная секция с неоднородностью
4.1. Подключить к выходу измерительной линии в сечение С короткозамыкатель (рис. 2, рис. 3).
4.2. Включить генератор для работы в режиме внутренней модуляции (меандра).
4.3. После
10-минутного прогрева настроить генератор на частоту 
.
4.4. Настроить детекторную головку измерительной линии.
4.5. Используя метод «вилки», определить положение двух соседних минимумов в картине стоячей волны lC и lD.
4.6. Собрать
схему (рис. 2) и измерить максимальное 
и
минимальное 
значения на индикаторе, соответствующие
максимуму и минимуму в картине интерференции падающей и отражённой от
неоднородности волн. Определить методом «вилки» положение сечения,
соответствующего минимуму – lF (см. рис. 3).
4.7. Настроить
генератор и измерительную линию на частоты 
, 
, 
, 
и
повторить измерения в соответствии с пп. 4.4 ¸
4.6.
4.8. Не выключая аппаратуру, показать данные измерений преподавателю.
5.1. Для
исследуемой неоднородности по измеренным величинам определяются значения 
, 
и 
:
, 
, 
. (18)
Значение получается
положительным, если положение минимума сместилось в сторону подключённой
нагрузки, и отрицательным, если смещение минимума произошло в сторону
генератора.
5.2. По
полученным значениям , и определяется либо значение В' из выражения
(15), либо значение Х' из выражения (17). Значения В' соответствуют параллельной
схеме включения активной и реактивной части проводимости, а значения Х' –
параллельной схеме включения активной и реактивной части сопротивлений.
Рис. 5. Эквивалентные схемы параллельного включения неоднородности в согласованную линию передачи
Видно, что представление
(19)
преобразует эквивалентную схему параллельного включения проводимостей в схему последовательного включения сопротивлений.
Аналогично, представление
(20)
преобразует схему параллельного включения сопротивлений в схему последовательного включения проводимостей.
5.3. Рассчитываются теоретические значения проводимостей В' или сопротивлений Х' в зависимости от используемой эквивалентной схемы (рис. 5) на соответствующих частотах.
5.4. Для сравнения теоретических значений В' ил Х' и их значений, полученных из результатов измерений, производится оценка погрешностей измерений. При оценке погрешностей в первую очередь следует обратить внимание на точность теоретических расчётов, определяемых приближениями, допущенными при выводе используемых формул [3], так как измерения косвенные и по результатам измерений производится расчёт В' и Х', поэтому погрешность определения В' и Х' вычисляется через коэффициенты чувствительности, представляющие собой частные производные от В' или Х' по измеряемому параметру
. (21)
Выражение (21) позволяет определить среднеквадратическую погрешность экспериментального определения В'.
При квадратичной характеристике детектора [3]
и 
,
(22)
где 
и 
– погрешности определения минимального и
максимального значений по индикатору.
Погрешность
определения равна погрешности отсчёта по шкале измерительной
линии.
Погрешность
определения длины волны также равна погрешности
отсчёта по шкале измерительной линии.
Более подробный анализ погрешностей при измерениях с помощью измерительной линии можно найти в литературе, например [4, 5].
Отчёт должен содержать: принципиальную схему установки; теоретический расчёт В' или Х' на частотах, применяемых в экспериментальном исследовании; чертёж конструкции одного из исследуемых элементов в масштабе 2:1; таблицы и графики; оценку погрешностей и выводы по сравнению теоретических данных с данными, полученными из эксперимента.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.