Установка для поверки полосового фильтра СВЧ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет

Кафедра РТ и РС

Курсовая работа

на тему:

«Установка для поверки полосового фильтра СВЧ».

Выполнил: ст. гр. РТС-106

Проверил: 

Владимир 2009 год.

1. Перечень параметров и характеристик измерений.

Фильтр полосовой - устройство, предназначенное для пропускания сигналов передатчика в заданной рабочей полосе частот и подавления сигналов вне рабочей полосы фильтра..

Полоса рабочих частот фильтра - полоса частот, в пределах которой электрические параметры устройства удовлетворяют требованиям. Полоса рабочих частот полосовых фильтров СВЧ 7.25-40 ГГц.

Полоса пропускания по уровню 3 дБ- величина полосы рабочих частот.

Полоса пропускания по уровню 3 дБ для полосовых фильтров- 0.4-2 ГГц.

Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) - отношение максимального (Uмакс) к минимальному (Uмин) значению напряжения в фидере, подключенном к соответствующему входу устройства сложения при согласованных нагрузках на остальных входах и выходе.

Согласованная нагрузка - нагрузка с собственным КСВН <= 1,05.

КСВН на входе и выходе фильтра при согласованной нагрузке соответственно на выходе и входе должен быть не более 1,15.

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) коэффициента передачи - отношение минимального к максимальному уровню сигнала в рабочем диапазоне частот на выходе фильтра.

. Неравномерность АЧХ фильтра дельта должна быть не более 0.5 дБ

Минимальные потери- потери в фильтре, вызванные неточностью согласования, затуханием в волноводе. Потери в фильтре должны задаваться в децибелах и должны быть не более 1,5 дБ.

Подавление за полосой - уровень сигнала вне полосы пропускания фильтра. Подавление за полосой пропускания фильтра  должно быть 40-70 дБ.

2. Математические выражения, определение параметров с указанием метода измерения

2.1 Измерение полосы пропускания по уровню 3дБ.

Полоса пропускания по уровню 3 дБ- величина полосы рабочих частот

Метод измерения– Прямое измерение т.к. измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

2.2 Измерение подавления за полосой пропускания.

Это область частот или волн, в пределах которых фильтр не пропускает сигнал.

Метод измерения– Прямое измерение т.к. измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

.2.3 Измерение неравномерности АЧХ.

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) коэффициента передачи - отношение минимального к максимальному уровню сигнала в рабочем диапазоне частот на выходе фильтра.

, в полосе рабочих частот.

Метод измерения – косвенный т.к. искомое значение находятся на основании известной зависимости между величинами, значение которых получено в результате прямых измерений

2.4 Измерение минимальных потерь.

Потери в фильтре возникают из-за неидеальности радиоэлементов.

Метод измерения– Прямое измерение т.к. измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

2.5 Измерение КСВН.

Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) - отношение максимального (Uмакс) к минимальному (Uмин) значению напряжения в фидере, подключенном к соответствующему входу устройства сложения при согласованных нагрузках на остальных входах и выходе

Метод измерения –косвенный т.к. искомое значение находятся на основании известной зависимости между величинами, значение которых получено в результате прямых измерений.

3. Требование к УПСИ

При проведении измерений необходимо учесть:

1. Измерения проводятся при нормальных условиях:

- температура 20º ± 5º

- относительная влажность 65% ± 15%

- давление (100±4) кПа

- напряжение питания (220±4) В

- частота сети (50±1) Гц

2. Если до начала измерений УПСИ находилась в условиях отличных от нормальных, то перед измерением необходимо выдержать УПСИ при н.у. не менее 2 часов.

3. Перед началом измерений необходимо прогреть приборы, не менее 20 мин.

4. Вспомогательное оборудование УПСИ

Для измерения КСВН необходима:

Согласованная нагрузка - нагрузка с собственным КСВН <= 1,05

5. Методика проведения измерений

Выбор приборов и методика измерений:

Для проведения измерений основных параметров полосового фильтра СВЧ необходимы следующие измерительные приборы(их основные данные рассмотрены в приложении):

1) Генератор качающейся частоты - ГКЧ-61

2)Индикатор КСВН и ослабления Я2Р-67

3)Измерительная линия Р1-21

Структурная схема установки для режима калибровки  и способы  присоединения  исследуемых многополюсников при измерениях КСВ и затухания приведены на рисунках (а,б и в). Все  присоединения при работе проводятся в части схемы, заключенной в пунктирный прямоугольник. Нужно обратить внимание на необходимость перемещения и переориентации ответвителя  для выделения отраженной волны при переходе к схеме в.

а)  Калибровка.

б) Измерение коэффициентов передачи.

Измерения:

Полоса пропускания по уровню 3 Дб.

Методика измерений:

1)Необходимо измерить АЧХ фильтра.

Для этого:

А) Откалибровать установку

Б) Изменяя частоту генератора построить зависимость ослабления от частоты (по схеме б).