3.2. Описание объекта исследований

В качестве объекта исследований используется лавинно-пролетный диод АА707 различных модификаций, на основе которого выполнен СВЧ генератор. На рис. 3.5 представлена схема включения диода в СВЧ цепь. Диод 1помещается в волноводную резонаторную камеру Р1, имеющую два окна связи О1 и О2 с внешними волноводами2.

Через окно связи О1 осуществляется связь с нагрузкой, а окно О2 обеспечивает связь с дополнительным (настроечным) резонатором Р2, образованный подвижным плунжером3, позволяющий изменять местонахождение плоскости короткого замыкания. Перемещение плунжера изменяет проводимость схемы на «зажимах» диода, что приводит, в соответствии с (3.3), (3.4), к изменению частотыи мощности генерации. Подобная картина измененияинаблюдается также, когда появляется отраженная волна от нагрузки. Такое явление получило названиезатягивания частоты генераторанагрузкой. Следовательно, согласование ЛПД, как и любого другого генератора, является важной задачей микроволновой техники.

Пластины 4и коаксиальный кабель5обеспечивают подачу постоянного смещения на диод и не позволяют СВЧ мощности проходить в цепь питания, т. е. выполняют роль фильтра низкой частоты.

3.3. Схема измерительной установки

В состав измерительной схемы (рис. 3.6) входят: волноводный генератор 2, настроечный плунжер1, измерительная линия3, регулируемая неоднородность4(штырь в волноводе), регулируемый аттенюатор5, цифровой частотомер6и измеритель мощности7. Такая схема обеспечивает получение основных характеристик генератора. Измерительная линия3позволяет исследовать отражение от нагрузки и явление затягивания частоты. Неоднородность4служит для изменения величины отражений от нагрузки.

3.4. Предварительное задание

1. Изучить теоретическую часть работы. При необходимости обратиться к рекомендованной литературе.

2. Подготовить таблицы для снятия экспериментальных зависимостей.

3. Построить зависимость частоты от длины диода по (3.2).

3.5. Основное задание

1. Ознакомиться с аппаратурой и элементами измерительной установки.

2. Снять статическую вольтамперную характеристику ЛПД.

3. Исследовать зависимость мощности генерации и частоты от режима питания диода ипри нескольких положениях настроечного плунжера, выбранных самостоятельно.

4. Исследовать зависимость мощности и частоты генерации от положения настроечного плунжера при нескольких постоянных токах через диод .

5. Исследовать зависимость частоты генерации и мощности от изменения уровня отражений от нагрузки.

6. Исследовать изменение статической характеристики при срыве генерации СВЧ-колебаний.

3.6. Содержание отчета

1. Цель работы, назначение ЛПД.

2. Схема включения диода в цепь СВЧ и в измерительную цепь.

3. График расчетной зависимости частоты от длины диода (2.2).

4. Вольтамперная характеристика ЛПД (при наличии генерации СВЧ и при ее срыве).

5. Зависимости ипри нескольких положениях настроечного плунжера.

6. Зависимость ипри нескольких выбранных значений токах через диод.

7. Зависимость смещения частоты генерации и изменения мощности от коэффициента стоячей волны.

8. Расчет длин активной части диода по экспериментальным данным.

9. Расчет предельного коэффициента полезного действия.

10. Выводы по работе.