14. Элементы волноводного тракта, используемые в работе

Некалиброванный аттенюатор.По своему прямому назначению аттенюатор является проходным элементом с регулируемым затуханием.

Конструктивно он выполнен в виде отрезка волновода, в который введена тонкая керамическая пластина с нанесенным на нее поглощающим (проводящим) слоем (рис. 3.7). Волна, проходящая по секции с пластиной, будет терять в ее поглощающем слое часть своей мощности. Затухание волны ,будет тем сильнее, чем больше продольный размер пластины. Регулировать значение затухания можно в довольно широких пределах, перемещая пластину поперек волновода. Максимальное затухание получится, когда пластина находится в максимуме электрического поля волныесли же она прижата к боковой стенке, значениеминимально (обычно доли децибел).

В лабораторной работе некалиброванный аттенюатор подключается входом 1к концу ИЛ; вход2при этом закорочен заглушкой. Коэффициент отражения на входе1можно изменять, перемещая пластину поперек волновода. Таким образом, аттенюатор используется как регулируемая нагрузка.

Подвижная нагрузка.Среди элементов измерительных установок СВЧ полезно иметь нагрузку с регулируемой фазой коэффициента отражения. Она выполнена на основе волноводного плунжера, на короткозамыкающей заглушке которого укрепляется небольшой поглощающий клин (рис. 3.8). Волнападающая на этот клин, при распространении по отрезку А претерпевает некоторое (небольшое) поглощение, а затем отражается от заглушки и снова проходит отрезок А. В результате поглощения в клине модуль коэффициента отражения такой нагрузки меньше 1. Перемещая короткозамыкатель, а вместе с ним и клин, комплексный коэффициент отражения, отнесенный к входному сечению 1, можно плавно изменять по фазе. Очевидно, при смещении короткозамыкателя наот входа фазаполучит приращение

15. Порядок выполнения работы

1. Нахождение условных концов линии и длины волны в волноводе. Установите частоту генератора, заданную преподавателем. Подключите к концу ИЛ короткозамыкающую заглушку и определите положение двух соседних условных концов линии Определите длину волны в волноводекак удвоенное расстояние между условными концами (3.43) и сравните её с значением, найденным по формуле (3.19). Расхождение не должно превышать нескольких десятых миллиметра.

2. Измерение коэффициента отражения от нагрузок. Отсоедините короткозамыкатель от конца ИЛ и измерьте комплексный коэффициент отражения следующих нагрузок: 1) открытый конец волновода; 2) согласованная нагрузка; 3) некалиброванный аттенюатор с закороченным концом при нескольких положениях его поглощающей пластины. Методика измерений по 1.4. Для каждой из нагрузок приведите измеренные величины КБВ и отсчета минимума, эскиз типа рис. 1.6 и подробный расчет и. Для некалиброванного аттенюатора данные сведите в таблицу.

3. Исследование коэффициента отражения подвижной нагрузки. Подключите к концу ИЛ подвижную нагрузку и измерьте коэффициент отражения от нее при нескольких положениях поглощающего клина. Сначала установите отсчет по шкале нагрузки, равный нулю. Измерьте КБВ и рассчитайте . Найдите минимум в ИЛ между выбранными ранее условными концами. Изобразите эскиз типа рис. 1.6, на котором особо отметьте выбранный условный конец. Условный конец удобней взять междуи нагрузкой (концом линии). Рассчитайте по формуле (3.44) фазуи приведите ее к интервалупосредством выбора знака перед. Далее, переместите нагрузку наПоложение минимума () в измерительной линии сместится на такое же расстояние к ее концу. На, ту же величину должна измениться иРассчитайте новое значение, оставляя знак передв формуле (3.44) прежним. Повторите измерения для положений нагрузки, соответствующих отсчетам по ее шкалеРезультаты сведите в таблицу. Постройте график зависимостиот отсчета по шкале подвижной нагрузки.

При отсутствии ошибок измерения должен во всех случаях быть одинаковым, а фазадолжна линейно уменьшаться в зависимости от смещения нагрузки. При смещении, равном полуволне, фаза должна измениться на 360^o.

4. Исследование продольного распределения поля не распространяющейся волны. Соберите схему рис. 3.9, где последовательно с линией ИЛ1 включена линия ИЛ2, имеющая размер широкой стенки, меньший нежели у линии ИЛ1. Рассчитайте критическую длину волныи критическую частотуИЛ2. Установите частотугенератора, на 300...400 МГц меньшую, чем. В этом случае волна, возбужденная в ИЛ2, будет не распространяющейся. Найдите теоретическое значение константыдля этой волны. Настроив резонатор ИЛ2 на частотуизмерьте зависимость напряженности электрического поля в ИЛ2 в функции расстояния вдоль волновода начиная с сечения, ближайшего к стыку измерительных линий. В идеале это должна быть экспонента. Число точек отсчета возьмите таким, чтобы поле на интервале измерения изменилось не менее, чем вeраз. Результаты сведите в таблицу. Постройте также соответствующий график. Определите расстояние, на котором амплитуда волны уменьшается вeраз, и по этому расстоянию найдите экспериментальное значение. Сравните его с теоретическим.