Измерительная линия

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра РПУ

Лабораторная работа

Измерительная линия

Факультет: РЭФ

Группа: РТВ14-01

Студенты: Сизикова М.К.

Железко С.Ю ,Ильин В

Преподаватель: Степанов М.А.

Новосибирск 2012

Цель работы:

· Изучение устройства и принципа действия измерительной линии.

· Ознакомление с явлением отражения электромагнитных волн в линиях передачи.

· Определение коэффициента отражения нагрузки с помощью измерительной линии.

Используемые приборы и устройства:

· Отрезок линии передачи (волноводный).

· Зондовая головка.

· Микроамперметр.

Формулы и исходные данные:

Коэффициент стоячей волны (КСВ)

Модуль коэффициента отражения

Фаза коэффициента отражения

Амплитуда относительной напряженности электрического поля

Коэффициент фазы



Таблицы измерений и расчётов:

1. Измерение длины волны в измерительной линии

Измерение проводятся на частоте f=11.8ГГц.

Определим коэффициент фазы на данной частоте

2. Градуировка детектора измерительной линии (измерение детекторной характеристики)

Зонд при закороченной линии ставим в минимум поля. Это положение примем за начало координат. Смещая зонд из начального положения, фиксируем показания микроамперметра I(z). Измерения проводятся для z в пределах .

z	мм	0	1	2	3	4	5	6	7
I(z)	мкА	0	9	27	47.5	66	82	94	100
E(z)/Emax		0	0.21	0.41	0.59	0.74	0.87	0.95	0.99



Детекторная характеристика измерительной линии

3. Измерение КСВ и коэффициента отражения нагрузки

В качестве волноводной нагрузки используется открытый конец прямоугольного волновода. Измерение картины распределения амплитуд проводится в пределах с шагом 2мм. При этом фиксируются максимумы и минимумы.

Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=11.8ГГц: измерительный линия электромагнитный волна передача

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z), мкА	82 max	75	60	48	44 min	53	70	82	83 max	70	56	45 min	49	62	80	87 max
	0.94	0.86	0.69	0.55	0.51	0.61	0.81	0.94	0.95	0.81	0.64	0.52	0.56	0.71	0.92	1

Картина распределения амплитуд на частоте f=11.8ГГц:



Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для точного определения КСВ используем детекторную характеристику линии. Определим значение соответствующее измеренным токам и :

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения определяется из соотношения

Отсюда

Приближенное значение Точное значение

Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=12ГГц:

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z), мкА	30 max	26	20	16	16	22	28	30 max	29	22	17	15 min	18	24	29	29
				min										max
	1	0.87	0.67	0.53	0.53	0.73	0.93	1	0.97	0.73	0.57	0.5	0.6	0.8	0.97	0.97

Картина распределения амплитуд на частоте f=12ГГц:



Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения:

Приближенное значение Точное значение



Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=12.2ГГц:

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z), мкА	32 max	26	17	14 min	17	23	29	31 max	26	19	14 min	15	21	29	31 max	29
	1	0.81	0.53	0.44	0.53	0.72	0.91	0.97	0.81	0.59	0.44	0.47	0.66	0.91	0.97	0.91

Картина распределения амплитуд на частоте f=12.2ГГц:

Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения

Приближенное значение Точное значение

Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=12.4ГГц:

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z), мкА	48 max	43	29	18 min	19	36	47 max	42	30	18	18	26	40	46	46	44
										min
													max
	1	0.9	0.6	0.38	0.4	0.75	0.98	0.88	0.63	0.38	0.38	0.54	0.83	0.96	0.96	0.92

Картина распределения амплитуд на частоте f=12.2ГГц:



Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения

Приближенное значение Точное значение



Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=12.6ГГц:

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z), мкА	86 max	73	46	28 min	33	60	80	86 max	70	46	28 min	34	58	81	86 max	70
	1	0.85	0.54	0.33	0.38	0.7	0.93	1	0.81	0.54	0.33	0.4	0.67	0.94	1	0.81

Картина распределения амплитуд на частоте f=12.6ГГц:

Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения

Приближенное значение Точное значение

Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=12.8ГГц:

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z),мкА	89 max	66	34	20 min	34	62	86	86	58	30	20 min	40	68	88 max	82	54
							max
	1	0.74	0.38	0.23	0.38	0.7	0.97	0.97	0.65	0.34	0.23	0.45	0.76	0.99	0.92	0.61

Картина распределения амплитуд на частоте f=12.8ГГц:



Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения

Приближенное значение Точное значение



Измерение картины распределения амплитуд и КСВ на частоте f=13ГГц:

z, мм	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
I(z), мкА	43 max	36	19	10 min	16	30	42	42	30	14	10 min	19	36	44 max	38	22
							max
	0.98	0.82	0.43	0.23	0.36	0.68	0.96	0.96	0.68	0.32	0.23	0.43	0.82	1	0.86	0.5

Картина распределения амплитуд на частоте f=13ГГц:

Определение приближенного значения КСВ:

Определение точного значения КСВ:

Для :

Для :

Модуль коэффициента отражения

Приближенное значение Точное значение

4. Определение фазы коэффициента отражения

Измерения проводятся на частоте f=11.8ГГц, нагрузкой является открытый конец прямоугольного волновода.

Измерение расстояния до ближайшего минимума поля при включенной нагрузки:

Измерение расстояния до ближайшего минимума поля при закороченной линии:

Расстояние от нагрузки до ближайшего минимума поля в линии:

Отсюда находим фазу коэффициента отражения:



Вывод

При выполнении работы пришили к следующим выводам: с увеличением частоты величина КСВ увеличивается, разница в точном и приближенном значении КСВ объясняется погрешностью детекторной характеристики. При включенной нагрузки в виде открытого конца прямоугольного волновода модуль коэффициента отражения, это говорит о том, что в такой линии происходит частичное отражение энергии.

Размещено на Allbest.ru