4. Измерить направленность ответвителей изложенным методом замещения. Для этого необходимо зафиксировать величину мощности на плече V направленного ответвителя при минимальной величине ослабления аттенюатора 4, а затем установить этот уровень мощности на плече III с помощью прецизионного аттенюатора 4. Введенное ослабление будет равно коэффициенту направленности ответвителя (направленность).
5. Исследовать зависимости коэффициентов ослабления и направленности ответвителей от рабочей частоты СВЧ генератора в диапазоне, указанном преподавателем. Сравнить частотные зависимости двухдырочного и многодырочного направленных ответвителей.
6. Измерить КБВ ответвителей методом, описанным в общих методических указаниях. Исследовать частотную зависимость КБВ в указанном преподавателем диапазоне частот.
7. Измерить коэффициент отражения
несогласованной нагрузки с помощью направленного ответвителя. Для этого
необходимо к выходному плечу II направленного ответвителя подключить несогласованную нагрузку и замерить
мощности электромагнитного поля на плечах III и V. Затем
рассчитать по формулам (4) величины коэффициента отражения 
и КБВ.
8. Измерить КБВ несогласованной нагрузки с помощью измерительной линии и сравнить его с рассчитанным в п. 7 значением.
5. Содержание отчета
1. Схемы лабораторной установки для
измерения С, D, и КБВ.
2. Результаты измерений и расчетов по п.п. 3÷8.
3. Графики зависимостей С, D,
и КБВ от частоты.
4. Краткие выводы по проделанной работе и предложения по улучшению конструкций исследуемых СВЧ узлов и методик измерений их характеристик.
6. Вопросы для самопроверки
1. Расскажите о принципе работы двухдырочного и многодырочного направленных ответвителей.
2. Что такое переходное ослабление и направленность? Как практически измеряются эти характеристики?
3. Чем объяснить зависимость переходного ослабления и направленности от частоты?
4. Расскажите о методе измерения коэффициента отражения несогласованной нагрузки с помощью направленного ответвителя.
5. С какой целью используются в технике СВЧ направленные ответвители?
Литература: [1], с. 354–359; [2], с. 408–429.
РАБОТА №3
ИССЛЕДОВАНИЕ и изучение принципа работы мостовых устройств СВЧ
1. Цель работы
Изучение конструкций, принципа работы двойного волноводного тройника и щелевого моста; исследование их параметров и характеристик; освоение методами экспериментального исследования; приобретение навыков работы с измерительной аппаратурой.
2. Краткие сведения из теории
Двойной волновой тройник изображен на рис. 21 и представляет собой совмещение в одной конструкции согласованных Н– и Е– плоскостного Т–тройников, чем и объясняется его название «двойной волноводный тройник».
Рис. 21
Покажем, что в идеально симметричном двойном тройнике энергии из плеча 1 в плечо 4, а также из плеча 4 в плечо 1 при возбуждении волновой типа Н10 невозможен. Предположим, что энергия поступает на вход плеча 1, а плечи 2,3 и 4 нагружены на неотражающие нагрузки. Так как вектор электрического поля волны типа Н10 в плече 1 параллелен продольной оси волновода в плече 4, то в нем могут возбудиться лишь Н– и Е– волны высшего типа, распространение которых невозможно (поперечное сечение волновода рассчитано на возбуждение волны типа Н10). Следовательно, СВЧ энергия, поступающая на нагрузку плеча 4, равна нулю. Двойной волноводный тройник при возбуждении его со стороны плеча 1 эквивалентен Н– плоскостному Т–тройнику, в котором энергия делится поровну между плечами 2 и 3. При этом электрические поля в сечениях, равноудаленных от плоскости симметрии в плечах 2 и 3, синфазны. При возбуждении плеча 4 вектор электрического поля волны типа Н10 перпендикулярен узким стенкам волновода в плече 1, что делает невозможным возбуждение в нем волны типа Н10, Следовательно, энергия в плече 1 равна нулю и двойной тройник оказывается эквивалентен Е– плоскостному Т–тройнику. СВЧ энергия также делится поровну между плечами 2 и 3, а электрические поля в сечениях, равноудаленных от плоскости симметрии, будут противофазны. Очевидно, что верны и обратные утверждения:
– при синфазном возбуждении плеч 2 и 3 двойного тройника волнами равной амплитуды энергия поступит только в плечо 1;
– при противофазном возбуждении плеч 2 и 3 волнами равной амплитуды энергия поступит только в плечо 4.
При возбуждении одного из боковых плеч, например, плеча 2, СВЧ энергия в противоположное плечо (например, плечо 3) не поступает. Отсутствие возбуждения в плече 3 можно рассматривать как результат одновременного воздействия на плечо 3 двух противофазных волн Н10 равной амплитуды (рис. 22).
Рис. 22
Волну в плече 2 можно рассматривать как сумму двух синфазных волн Н10 равной амплитуды. Поэтому возбуждение плеча 2 волной единичной амплитуды (рис. 22,а) эквивалентно одновременно двум случаям возбуждения:
– плечи 2 и 3 возбуждены синфазно волнами половинной амплитуды (рис. 22,б):
– плечи 2 и 3 возбуждены в противофазе волнами половинной амплитуда (рис. 22,в).
При противофазном возбуждении плеч 2 и 3, как было показано выше, возбуждается только плечо 4, при синфазном – только плечо 1. Следовательно, энергия, поступившая в плечо 2, поровну разделится между плечами 1 и 2. В плече 3 СВЧ мощность будет равна нулю. Аналогично можно показать, что при возбуждении плеча 3 энергия поступит в плечо 2. Однако эти утверждения справедливы, если не нарушатся условия полного согласования всех плеч тройника. Рабочий диапазон двойного волноводного тройника ограничен полосой частот, в которой сохраняются условия согласования.
Волноводный щелевой мост представлен на рис. 23.
Рис. 23
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.