 |
3. Определение КСВ
Для определения 
необходимо определить
напряженность электрического поля в максимуме и минимуме стоячей волны. Но при
передвижении зонда с кристаллическим детектором вдоль измерительной линии
непосредственно измеряется не напряженность электрического поля, а выпрямленный
ток детектора. Характеристика же детектора, то есть зависимость между током
детектора 
и приложенным высокочастотным полем Е не
является линейной. Она определяется свойствами детектора и режимом его работы,
в первую очередь величиной 
. Поэтому
для определения 
любой
неоднородности необходимо знать характеристику детектора.
Экспериментальное определение характеристики детектора производится по методу чисто стоячей волны, существующей в линии в режиме короткого замыкания. При чисто стоячей волне напряженность вдоль линии изменяется по синусоидальному закону:
(2.10)
где 
-
напряженность поля в точке максимума, 
- координата любого минимума стоячей волны (условный
конец линии), 
-
текущая координата.
Изменяя в пределах от 0 до
,
можно посчитать 
по (2.10).
Каждому соответствует свое показание индикатора измерительной
линии, то есть значение .
Тогда зависимость 
и будет детекторной характеристикой (рис.
2.6).
 |
При измерении исследуемой
неоднородности определяют показания индикатора в минимуме (
) и максимуме (
) стоячей волны и по графику находят соответствующие
значения 
и 
. Тогда равен:
Примечание. Во всех измерениях положения минимумов с целью
повышения точности отсчета следует пользоваться методом «вилки», находя точки
по обе стороны от минимума, где показания индикатора оказываются одинаковыми (
и 
). Положение минимума
определяется величиной 
.
 |
Установка (рис. 2.7) состоит из клистронного генератора (1) типа 43-И трехсантиметрового диапазона, измерительной волноводной линии (4) (тип PI-4) и исследуемых объектов: согласованной нагрузки (7) (эквивалента антенны), короткозамыкателя, индуктивной и ёмкостной диафрагм, резонансного окна (6). В качестве развязки между генератором и измерительной линией используется ферритовый вентиль (2) типа Э8-23. Индикатором тока детектора измерительной линии является микроамперметр (5) типа М-95. Измерение длины волны генератора производится волномером генератора (1).
1. Ознакомиться с аппаратурой, относящейся к данной работе, согласно блок - схеме (рис. 2.7). Изучить устройство и порядок включения генератора 43И, порядок настройки измерительной линии, методику проведения измерения длины волны генератора волномером.
2.Замерить длину волны генератора 
с помощью волномера.
3.Вычислить для данного волновода размером 32
10 мм и для измеренного
значения 
генератора следующие
величины: 
, 
по (2.1) - (2.2), а также
реактивную проводимость диафрагм: ёмкостной для 
= 6 мм
по (2.4), индуктивной для 
= 18 мм
по (2.5) и 
резонансного окна для = 5 мм, = 18 мм
по (2.9).
4.Настроить измерительную линию.
Для этого подключить к измерительной линии эквивалент антенны и настроить
контур измерительной линии на рабочую частоту, добиваясь максимального
отклонения стрелки измерительного прибора при минимальной глубине погружения
зонда. Убедиться, что показания прибора в максимуме и минимуме стоячей волны
напряженности поля практически не отличаются, так как эквивалента антенны близок
к единице.
5.Осуществив режим короткого замыкания:
а) отметить приблизительно в середине шкалы измерительной линии точку минимума стоячей волны напряженности поля z*;
б) снять градуировочную характеристику детектора;
в) измерить 
как удвоенное расстояние
между двумя минимумами.
6. Подключив между входом измерительной линии и
эквивалентом антенны индуктивную диафрагму, измерить и смещения минимума стоячей
волны напряженности поля относительно условного конца в сторону генератора.
Эквивалент антенны имитирует в данном случае бесконечно длинный однородный
волновод. Очевидно, что 
должно
быть больше 
. Зная и с помощью круговой
диаграммы определить полную проводимость индуктивной диафрагмы.
7. Измерить полную проводимость ёмкостной диафрагмы.
Методика измерения по п.6, но будет
меньше .
8. Оценив погрешность измерения, сравнить
экспериментальные и расчетные данные ( 
).
9. Поместив одновременно обе
диафрагмы в волновод, убедиться, что условия распространения волны будут лучше,
чем при любой одной диафрагме, так как реактивные проводимости диафрагм взаимно
компенсируют друг друга (условие, близкое к резонансному окну). Измерить резонансного окна.
10. Составить отчет о проделанной работе.
Отчет должен содержать:
1. Цель работы, задание, описание экспериментальной установки
2. Результаты выполнения расчетного задания.
3. Характеристику детектора в виде таблицы и графика.
4. Значения эквивалента антенны и
резонансного окна, измеренные значения полных проводимостей индуктивной и
ёмкостной диафрагм. Определение проводимостей диафрагм должно быть пояснено
рисунками круговой диаграммы.
4. Выводы о проделанной работе.
7. Контрольные вопросы
1. Как производится градуировка характеристики детектора измерительной линии?
2. Какова методика измерения полных проводимостей с помощью измерительной линии?
3. Назвать основные свойства стоячих волн.
4. Объяснить блок-схему установки: устройство и принцип действия генератора 43-И, измерительной линии PI-4.
5. Литература
1. Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ.-М.: Высш. шк., 1970.- С.183-193, с.204-207.
2. Фрадин А. З., Рыжков Е. В. Измерение параметров антенно - фидерных устройств. - М.: Связь, 1972. - С. 87 - 111.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.