Студопедия — При вычислении берется значение Lmin, ближайшее к Lкз (со стороны генератора или нагрузки).
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

При вычислении берется значение Lmin, ближайшее к Lкз (со стороны генератора или нагрузки).






lb – длина волны в волноводе на данной частоте.

Так как сдвиг минимума при подключении короткозамыкателя произошел в направлении к генератору, поворачиваем подвижную шкалу диаграммы на величину нормированного сдвига в направлении «К ГЕНЕРАТОРУ» и определяем комплексное нормированное сопротивление нагрузки в точке с рассчитанной величиной КСВ. На окружности «ФАЗОВЫЙ УГОЛ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ» определяем фазу комплексного коэффициента отражения.

Учитывая, что четвертьволновый отрезок линии обладает свойством трансформации сопротивления нагрузки в проводимость этой же нагрузки поворачиваем подвижную шкалу на 180 градусов и находим величину нормированной проводимости нагрузки . Нагрузка представляет собой параллельное соединение индуктивной проводимости диафрагмы и активной проводимости согласованной нагрузки, следовательно, полученное значение В соответствует искомой нормированной проводимости индуктивной диафрагмы.

2. Экспериментально определить величину нормированной проводимости заданной емкостной диафрагмы.

Последовательность определения проводимости емкостной диафрагмы такая же как и в случае индуктивной диафрагмы. Однако смещение минимума поля при замене емкостной нагрузки на короткозамыкатель происходит в направлении к нагрузке, следовательно при определении Lкз зонд надо перемещать от Lmin к нагрузке и при определении нагрузки по круговой диаграмме подвижную шкалу перемещать в направлении «К НАГРУЗКЕ».

3. Экспериментальные и расчетные данные свести в табл.2.

Таблица 2

Экспериментальные данные Расчет по данным эксперимента
Параметр Индуктивная диафрагма Емкостная диафрагма Параметр Индуктивная диафрагма Емкостная диафрагма
           
Lmin     КСВ    
Umin        
Umax        
Lкз        
∆L        

 

4. Сравнить теоретические и экспериментальные величины нормированных проводимостей диафрагмы и комплексных коэффициентов отражения нагрузок. Сделать выводы по проделанной работе.

 

5 КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Неоднородности в волноводных трактах (диафрагмы, штыри, стыки волноводов) используются в качестве конструктивных элементов сложных СВЧ устройств – резонаторов, фильтров, согласующих устройств, направленных ответвителей. При расчетах электрических характеристик этих устройств неоднородности представляются в виде эквивалентных схем замещения. Схемы замещения проходных неоднородностей представляют собой простейшие четырехполюсиники. Основная идея описания типичных неоднородностей схемами замещения заключается в том, что элементы схемы и способ их соединения подбирается так, что внешние характеристики четырехполюсника (входное сопротивление, комплексные коэффициенты отражения и передачи) достаточно точно соответствуют этим же характеристикам неоднородности на СВЧ. Очевидно, что сложные СВЧ устройства можно анализировать, представляя их в виде соединения схем замещения простейших базовых элементов.

Наиболее распространенными неоднородностями являются тонкие металлические перегородки, частично перекрывающие поперечное сечение волновода (1). В индуктивной диафрагме, рисунок 3а, поперечные токи на широких стенках волновода частично замыкаются через пластины диафрагмы, соединяющие эти стенки. В магнитном поле этих токов запасается дополнительная магнитная энергия, поэтому схема замещения, рисунок 3б, представляет собой индуктивность, включенную параллельно в линию передачи. Нормированную к проводимости волновода индуктивную проводимость диафрагмы определяют по формуле

 

,

 

где λb – длина волны в линии.

а

       
 
   
 

       
   

b

 
 


D

 
 


Рис. 3а Рис. 3б

 

Емкостная диафрагма, рисунок 4а, уменьшает зазор между широкими стенками волновода. Между кромками диафрагмы концентрируется энергия электрического поля, поэтому схемой замещения, рисунок 4б, является емкость, включенная параллельно в линию передачи с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению волновода. Нормированная проводимость емкостной диафрагмы определяется по приближенной формуле

 

 

       
   
 
 

 


b d jBc

       
   
 
 

 


a

Рис. 4а Рис. 4б

 

Точное определение параметров схем замещения неоднородностей с учетов толщины диафрагм, диаметров штырей теоретически не всегда возможно, поэтому на практике эти параметры часто определяют экспериментально при помощи измерительной линии и круговой диаграммы полных сопротивлений.

Измеряемая неоднородность включается в волноводный тракт между измерительной линией и поглощающей нагрузкой, рисунок 5а.

 
 

 

Рис. 5

 

Комплексный коэффициент отражения нагрузки равен

 

,

 

где: - нормированное комплексное сопротивление нагрузки,

ZO – нормированное волновое сопротивление линии, равное 1.

Учитывая, что нормированное сопротивление согласованной нагрузки R = 1, легко определить нормированную проводимость комплексной нагрузки и

.

 

В результате появления отраженной от неоднородности волны в линии образуется смешанная волна, распределение напряженности поля вдоль линии которой приведено на рисунке 5б. Коэффициент стоячей волны связан с коэффициентом отражения нагрузки следующим выражением:

 

 

 
 

При помощи измерительной линии легко определить КСВ и координату минимума поля Lmin. Входное сопротивление линии с комплексной нагрузкой в точке минимума поля всегда является активным Rвх, и на круговой диаграмме полных сопротивлений будет находиться на вертикальной оси против значения измеренного КСВ, рисунок 6а.

 

 

Рис. 6

 

Если вместо комплексной нагрузки подключить короткозамыкатель, рисунок 5в, тогда точки минимумов поля Lкз будут располагаться на расстояниях кратных половине длины волны в линии, рисунок 5г. В этих точках входное сопротивление линии равно сопротивлению нагрузки, поэтому эти точки условно можно считать «точками подключения нагрузки». Следовательно, чтобы найти комплексное сопротивление измеряемой нагрузки, надо повернуть подвижную шкалу диаграммы в сторону смещения Lкз относительно Lmin на величину нормированного сдвига в «точке подключения нагрузки» определить , рисунок 6б, и фазу коэффициента отражения. Нормированную проводимость нагрузки находим, используя трансформирующие свойства четвертьволнового отрезка линии. Поворот шкалы на 180 градусов приводит в точку, отстоящую от нагрузки на четверть длины волны, рисунок 6в. Входное сопротивление чертвертьволнового отрезка равно проводимость нагрузки . Действительная часть проводимости равна проводимости согласованной нагрузки, а мнимая – проводимости измеряемой неоднородности В.

 

6 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

1. Структурная схема измерений с обязательным указанием типов используемых приборов.

2. Результаты предварительного расчета.

3. Результаты экспериментальных исследований.

4. Выводы по проделанной работе.

 

7 СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 432 с.

2. Семенов Н.А. Техническая электродинамика: Учеб. для вузов. – М.: Связь, 1973. – 480 с.

3. Чернышов В.П. Круговые диаграммы полных сопротивлений: Метод. указ. к прак. занятиям по курсу АФУ. – НЭИС. Новосибирск, 1974. – 20 с.

 

8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Дать определение индуктивной и емкостной диафрагмы.

2. Дать определение резонансной диафрагмы.

3. Принцип работы с круговой диаграммой полных сопротивлений.

4. Дать определение коэффициента стоячей волны и коэффициента отражения.

5. Представить эквивалентные схемы индуктивной, емкостной и резонансной диафрагм.

6. Какой характер имеет входное сопротивление штыря, погруженного в волновод на глубину ?

7. Как определяется длина волны в волноводных трактах?

8. Назовите другие виды неоднородностей в волноводных трактах.

9. Как определяется КСВ в волноводном тракте?

 

 







Дата добавления: 2015-10-02; просмотров: 1017. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Педагогическая структура процесса социализации Характеризуя социализацию как педагогический процессе, следует рассмотреть ее основные компоненты: цель, содержание, средства, функции субъекта и объекта...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической   Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия