Изучение элементов волноводных трактов, страница 9

Настройка клистронного генератора сводится к получению требуемого уровня мощности на заданной частоте. Для этого необходимо ручку перестройки частоты, изменяющую объём резонатора клистрона, установить в положение, соответствующее требуемой частоте. Меняя напряжение отражателя, добиться генерации, о которой свидетельствует резкое отклонение стрелки индикатора, связанного с термистором. После этого нужно подстроить генераторную секцию (ручку “коррекция”). Измерить частоту генераций, переключив индикатор на волномер. Если частота отличается от заданной, провести подстройку. При незначительном отличии частот  можно генератор подстраивать по волномеру, установив на нём требуемую частоту. Установить максимальную связь клистрона с волноводом (ручка “начальный уровень мощности”), а уровень выходной мощности регулировать аттенюаторами выхода.

При настройке измерительного усилителя нужно установить его полосу в соответствии с частотой модуляции клистронного генератора (1000 Гц) и ослабление, вносимое входными аттенюаторами, обеспечивающее удобство измерений.

Настройка измерительной линии сводится к поочерёдной настройке резонаторов зонда и детектора.

6.2 Указания к эксперименту

1. Выполните пункты 1,2,3,4 раздела 6.2 из описания лабораторной работы №3.

2. Проведите измерения в соответствии с намеченной программой, применяя разные методы.

3. Измерение элементов матрицы рассеяния проводите в соответствии с методикой, представленной в разделах 3.1, 3.2, 3.4 и 3.5 описания лабораторной работы №3 и ниже.

6.3 Методика измерений

Измерение фазового сдвига, вносимого регулируемым фазовращателем, можно провести, не используя специальных фазометров, с помощью измерительной линии. Особенность этого измерения состоит в том, что проводя измерение параметров отражённой волны, можно получить информацию об амплитуде и фазе волны, прошедшей через устройство. Аналогично можно измерить потери вентиля в обратном направлении.

При измерениях исследуемый четырёхполюсник подключается одним входом к измерительной линии, а на другой его вход подключается нагрузка с известным коэффициентом отражения.

Определяемый экспериментально в измерительной линии коэффициент отражения выражается через параметры исследуемого четырёхполюсника и коэффициент отражения нагрузки    следующим образом

 .                                        (8)

Это соотношение является исходным при обработке результатов измерений.

6.3.1 Измерение   фазового   сдвига   взаимного   фазовра-

         щателя

Для взаимного фазовращателя справедливы следующие соотношения для элементов матрицы рассеяния :

  ,     ,  .

Используя в качестве нагрузки короткозамыкатель (  ),на основании формулы (8) получим

   .                           (9)

В измерительной линии в этом случае устанавливается режим стоячих волн, а положение минимума стоячей волны зависит от фазового сдвига, вносимого фазовращателем. Если изменяется фазовый набег  , то соответственно смещается минимум стоячей волны в линии. Разность фаз вычисляется по формуле

 ,                         (10)

где через X1 и  Х2  обозначены координаты минимумов в измерительной линии с фазовращателем при двух его фазовых состояниях.

6.3.2 Измерение потерь фазовращателя

Модуль коэффициента отражения в предыдущем опыте позволяет определить потери фазовращателя. Действительно, из (9) вытекает

   .

Переходя к затуханию по формуле (3), получим

;                                                                                 .                    (11)

Правильно организовав работу, измерение фазового сдвига и потерь фазовращателя можно провести одновременно. Для этого необходимо измерять КСВ методом удвоенного минимума и координаты точек удвоенного минимума использовать ещё для определения положения минимума методом вилки.

6.3.3 Измерение потерь вентиля

У вентиля элементы матрицы рассеяния имеют следующий порядок величин

 ,   .     

Применив в качестве нагрузки подвижный короткозамыкатель  () , по формуле (8) найдем

    .

При перемещении короткозамыкателя , когда оба слагаемых имеют одинаковые фазы и складываются, коэффициент отражения принимает максимальное значение