Главная / Электродинамика / Определение полного сопротивления элементов свч тракта с помощью измерительной линии

Определение полного сопротивления элементов свч тракта с помощью измерительной линии

Цель работы. Изучение методов измерения полных сопротивлений и освоение практических приемов работы с измерительной линией и круговой диаграммой полных сопротивлений.

Описание экспериментальной схемы.

Структурная схема экспериментальной установки представлена на рисунке ниже.

В состав установки входят следующие элементы: 1 – измерительный СВЧ генератор, 2 – частотомер, 3 – регулируемый аттенюатор, 4 – измерительная линия, 5 – индикатор (милливольтметр), 6 – исследуемый элемент, 7 – согласованная нагрузка.

Для исследования режима «бегущей» и «стоячей» волны вместо элементов 6 и 7 помещается согласованная нагрузка или короткозамыкатель, соответственно.

Экспериментальные данные

Распределение напряженности электрического поля вдоль линии при подключенном короткозамыкателе и при замене его на согласованную нагрузку.

Z, см

0

1

1.5

2.5

3.2

4.2

4.8

U, мВ

62

2

61

1.1

61

2.2

61

Длина волны 1.8 см;

Теоретическое значение можно получить, зная a=16мм и f=12636МГц:

(1)

Измерения, необходимые для определения полного сопротивления нагрузок:

Узк.

Шир.

Измерения для определения КСВ:

Обработка результатов

Относительный фазовый сдвиг определяется соотношением

.

.

Определение полного сопротивления и проводимости исследованного элемента, используя круговую диаграмму и результаты измерений ():

Пользуясь круговой диаграммой полных сопротивлений, по известному модулю и фазе коэффициента отражения, определим сопротивление нагрузки:

Выводы.

Экспериментально снятая длина волны в волноводе совпала с теоретически ожидаемой. Это говорит о справедливости закона (1). Диаграмма Смита позволяет быстро узнать значение сопротивления, не прибегая к таблицам синусов Брадиса, микрокалькулятору и даже ручки с бумагой. В то же время, являясь графическим методом, она дает довольно большую погрешность. В наших расчетах она составила до 27%. Особенно сильно ошибка растет при малых фазах коэффициента отражения.