Характеристики двухпроводных линий передачи, основные определения и соотношения. Элементы фидерного тракта, страница 7

где  l_У – расстояние от нагрузки до ближайшего узла напряжения в сторону генератора, βl_У – фазовый угол  (рис. 1.15).

      Следовательно, экспе-риментальное определе-ние полного сопротивле-ния сводится к измерению КБВ и значения фазового угла. Определение фазо-вого угла βl_у может производиться непосред-ственным измерением расстояния l_у от нагрузки до первого (ближайшего к нагрузке) узла  напряже-ния в линии. Или, используя то обстоятель-ство, что в однородной линии передачи без потерь величины входных сопротивлений повторяются через каждые полволны, начало отсчета переносят на целое число полуволн от нагрузки. Для этого закорачивают линию в сечении подключения нагрузки и на измерительной линии отмечают положение узла напряжения. При присоединении нагрузки отмечается смещение узла в сторону генератора. Величина этого смещения является искомой величиной l_у.

1.3.4. Градуировочная кривая детектора

Характеристика детектора определяется непосредственно на измерительной линии, не вносящей потерь, при короткозамкнутом ее конце. Вдоль линии в этом случае устанавливается стоячая волна, напряжение в которой распределяется по синусоидальному закону:

U(l) = jI_HWּsinβl.

Значения напряжения удобно выразить в относительных единицах, приняв напряжение в пучности равным единице:

|U_k| = |sinβl_k|,    k=1,2, …                                (1.7)

Градуировка детектора состоит в следующем. Снимают показания инди-катора в зависимости от положения зонда, который с определенным заранее шагом перемещают на участке четверти длины волны от узла до пучности.

Чувствительность индикаторного прибора и мощность генератора подбираются так, чтобы градуировочная кривая охватывала весь диапазон значений напряжения в линии, необходимый при измерениях.

Составляется таблица, в которую для выбранных значений l_k заносятся рассчитанные в соответствии с формулой (1.7) значения βl_k и |U_k| и измеренные значения показаний зонда n_k. По данным таблицы строится детекторная характеристика |U_k| = f(n_k).

2.ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторная работа № 1

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ

1.  Цель работы

Целью работы является:

-  ознакомление с аппаратурой, применяемой при измерениях характеристик устройств на линиях передачи;

-  проведение простейших измерений на установке.

2.  Описание установки

В состав установки входят:

-  измерительная линия;

-  генератор СВЧ колебаний;

-  измерительный усилитель (микроамперметр).

Кроме того, в установке используются соединительные коаксиальные кабели с разъемами, аттенюаторы с фиксированным и регулируемым ослаблением, нагрузки и некоторые другие элементы.

Линия измерительная предназначена для измерения коэффициента бегущей (стоячей) волны напряжения и полных сопротивлений различных СВЧ устройств. Она состоит из отрезка коаксиальной линии передачи с волновым сопротивлением W=50Ом. Для присоединения к линии испытуемых устройств с двух сторон линия снабжена гнездами коак-сиальных соединителей. В линию вводится небольшой зонд – антенна, связанный с настраиваемым резонатором. С резонатором связана детекторная секция, продетектированный сигнал на выходе которой является мерой интенсивности колебаний в резонаторе, а следовательно, и величины  напряженности поля в месте расположения зонда. Сигнал с выхода детекторной секции поступает на вход измерительного прибора.

Чувствительность измерительной линии (величина сигнала на выходе детекторной секции) регулируется глубиной погружения зонда и настройкой резонатора в резонанс с частотой распространяющейся в линии ЭМВ.

Генератор колебаний в лабораторной установке предназначен для  использования в качестве источника СВЧ сигнала, подаваемого на вход измерительной линии. Генератор может работать в режиме непрерывной генерации постоянных по амплитуде колебаний и в режиме амплитудно-модулированных колебаний. Амплитудная модуляция может осуществляться от внешнего или внутреннего источника.