Методика проведения эксперимента
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана
Лабораторная работа № 1
«ИЗМЕРЕНИЕ КСВ ПРИ ПОМОЩИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ Р1-13А»
Студенты: Павлов Е.,
Совкова Д., Савостин Я.
Группа: СМ5-91
Преподаватель: Серегин Г. М.
Москва, 2012 г.
Содержание
1. Цель работы………………………………………………………………...3
2. Теоретическая часть………………………………………………………..3
3. Структура и описание стенда..................……………………………….4
4. Методика проведения эксперимента…………………………………….5
5. Результаты лабораторной работы……………………………………….5
6. Выводы……………………………………………………………………..6
Цель работы
Целью данной лабораторной работы является изучение способа измерения коэффициента стоячей волны (КСВ) при помощи измерительной линии Р1 - 13А.
Теоретическая часть
Эффективная работа линии передачи обеспечивается, когда в линии устанавливается режим бегущей волны. Однако, подключение тех или иных элементов СВЧ вызывает появление отраженных волн, которые, складываясь с бегущей волной, приводят к появлению стоячей волны, которая и характеризуется КСВ.
КСВ (Коэффициент стоячей волны) — отношение максимального напряжения в линии ( напряжение в пучности) к минимальному (напряжение в узле). При отсутствии отраженных волн минимум и максимум напряжения вдоль линии отсутствуют и КСВ=1. Если отраженная и падающая волна напряжения равны по амплитуде, то Umin = 0 и Umax= 2Uпад , тогда КСВ=∞.
|
|
|
С увеличением КСВ передаваемая в нагрузку мощность уменьшается. При большом КСВ в результате появления пучности напряжения в линии могут возникать пробои. Кроме того, при стоячей волне линия передачи несет реактивную составляющую входного сопротивления, что в большинстве случаев ухудшает работу генератора, к которому линия подключена. Т.е. при появлении отраженной волны КСВ возрастает в прямой зависимости от степени рассогласования тракта и нагрузки. Допустимые значения КСВ на рабочей частоте или в полосе частот для различных устройств регламентируются в технических условиях и ГОСТах. Обычно приемлемые значения коэффициента лежат в пределах от 1,1 до 2,0. Значение КСВ зависит от многих факторов, например:
· волновое сопротивление СВЧ кабеля и источника СВЧ сигнала;
· неоднородности, спайки в кабелях или волноводах;
· качество разделки кабеля в СВЧ-соединителях (разъёмах);
· наличие переходных соединителей;
|
|
|
· сопротивление антенны в точке подключения кабеля;
· качество изготовления и настройки источника сигнала и потребителя (антенны и др.).
КСВ вычисляется по следующей формуле:
,
где U 1 и U 2 – амплитуды падающей и отраженной волн соответственно.
Линии передачи настраиваются по минимальному значению КСВ.
Структура и описание стенда
 |  |  |  |
 |  |
1 - Генератор колебаний Г4 - 115
2 - Аттенюатор
3 - Измерительная линия Р1 -13А
4 - Согласованная нагрузка
5 - Измеритель отношения напряжения В8 - 6
6 - Блок питания Г3 - 30
Измерительная линия включается последовательно с испытуемым трактом, имеющим нагрузку (антенну). Источником высокочастотных колебаний служит маломощный генератор, настраиваемый на определенную частоту и может работать с модулированными колебаниями. Между генератором и измерительной линией устанавливается аттенюатор, который может входить в состав генератора. Он ослабляет связь измерительной линии с цепями генератора (при сильной связи и большом КСВ в линии может измениться частота генератора и нарушится его нормальный режим работы), а также служит нагрузкой генератора и поглощает отраженные волны.
|
|
|
Сама измерительная линия представляет собой отрезок волноводной линии, широкая стенка которой имеет продольную щель в центре. Принцип работы измерительной линии основан на исследовании картины поля волны с помощью зонда, пропущенного через щель во внутреннюю полость волновода. Зонд связан с настраиваемой измерительной детекторной головкой. Головка укреплена на каретке, перемещаемой вдоль волновода винтовым механизмом. Зонд обеспечивает слабую связь с электрическим полем в волноводе . Перемещение зонда вдоль линии позволяет определить положение максимумов и минимумов напряженности поля в линии и их относительные величины.
Методика проведения эксперимента
1. Включить генератор;
2. Включить измеритель отношений напряжений;
3. Измерить отношение напряжений в пучности и узле;
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!