ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Вимірювання довжини хвилі та параметрів узгодження навантаження за допомогою вимірювальної лінії проводиться на установці, схема якої наведена на рис. 3.1.

Виконання роботи проводиться в три етапи:

- настроювання вимірювальної установки;

- проведення вимірювань і визначення довжини хвилі;

- проведення вимірювань та визначення параметрів узгодження.

 

 

1-надвисокочастотний генератор; 2-розв’язуючий атенюатор;

3-вимірювальна лінія; 4-навантаження; 5-електронний вольтметр.

 

Рисунок 3.1 – Схема установки для вимірювання довжини хвилі та КСХ

 

3.1 Настроювання вимірювальної установки

Настроювання вимірювальної установки зводиться до забезпечення необхідної чутливості вимірювальної лінії на робочій частоті, яка задається викладачем. Для цього встановлюється необхідна частота коливань генератора 1, перевіряється робота вимірювальної лінії 3 та індикатора 5, проводиться настроювання в резонанс об’ємного резонатора, що входить до складу вимірювальної лінії. До вихідного кінця вимірювальної лінії під’єднується навантаження, що досліджується.

3.2 Дослідження розподілу поля

Рухаючи каретку з зондом від лівого положення до крайнього правого і користуючись ноніусом, зняти графік залежності напруги вздовж лінії, фіксуючи положення U_max1, U_min1, U_max2, U_min2, і т.д. Результати вимірів занести до табл. 3.1 і побудувати графік U(l) (рис. 1.6).

Довжина хвилі λ_1сер визначається як усереднене значення:

, (3.1)

де n – кількість мінімумів, які зафіксовані в межах вимірювальної лінії.

Таблиця 3.1 – Експериментальні результати

Положення зонда	11	l2	...	l1max	...	ln	ln min
Напруга на виході детектора	U1	U2	...	U1max	...	Un	Un min

Визначити похибку вимірювання довжини хвилі:

, (3.2)

де λ_р – розрахункове значення довжини хвилі, яка відповідає заданій частоті генератора:

, (3.3)

де С=3∙10⁸ м/с;

f – частота генератора, Гц.

3.3 Визначення довжини хвилі вилковим методом

Для цього l_к′ і l_к″, l′_к+1, l′′_к+1 виміряти 10 разів. Результати виміювань занесіть до табл. 3.2.

 

Таблиця 3.2 – Результати вимірювань та розрахунків

Uв=20	Номер експеримента
			...
lк′
lк″
lк
l′к+1
l′′к+1
lк+1
λ2

За формулами (1.13) та (1.14) розрахувати значення l_к, l_к+1 та λ₂ і середнє арифметичне значення довжини хвилі λ_2сер. Визначити похибку вимірювання довжини хвилі вилковим методом таким чином:

, (3.4)

де λ_р – розрахункове значення довжини хвилі, що відповідає заданій частоті генератора.

3.4 Визначення коефіцієнта стоячої хвилі

Визначення КСХ навантаження на частотах, які задаються викладачем, проводиться двома методами:

а) з табл. 3.1 визначити максимальні та мінімальні значення напруги U_max і U_min вздовж лінії. За формулою 1.17 розрахувати КСХ для різних положень каретки і визначити його середнє арифметичне значення КСХ_сер1;

б) виміряти напруги U_min і U_В поблизу мінімумів поля вздовж лінії і за формулою (1.18) розрахувати КСХ. Визначити його середнє арифметичне значення КСХ_сер2.

Результати вимірювань і розрахунків занесіть до табл. 3.3.

Таблиця 3.3 – Експериментальні результати

f =	Номер експеримента
Umin
lmin
Uв=2Umin
l2
l=l2-lmin
КСХ

 

Визначити похибку вимірювання КСХ_сер1

(3.5)

Провести висновки щодо результатів експериментального дослідження довжини хвилі генератора і узгодження навантаження за допомогою лінії.

4 Зміст звіту

4.1 Мета роботи.

4.2 Схема вимірювання.

4.3 Результати вимірів та розрахунків розподілу поля, довжини хвилі та КСХ у вигляді рис. 1.6, та табл.3.1–3.3.

4.4 Визначення похибки вимірювання.

4.5 Висновки з роботи.

 

5 Контрольні запитання

4.1 В якому випадку при аналізі електронних кіл необхідно враховувати розподілений характер їх параметрів?

4.2 Які властивості має довга лінія?

4.3 Назовіть параметри довгої лінії.

4.4 Що таке хвильовий опір лінії, в якому разі він не залежить від частоти?

4.5 Назовіть конструкції ліній передачі.

4.6 Назовіть режими роботи довгих ліній. Які вони мають властивості?

4.7 Назовіть параметри, що характеризують ступінь узгодження лінії з навантаженням і дайте їм пояснення.

4.8 Застосування довгих ліній.

4.9 Які ви знаєте методи вимірювання довжини хвилі за допомогою вимірювальної лінії?

4.10 Які ви знаєте методи вимірювання КСХ за допомогою вимірювальної лінії?

ЛІТЕРАТУРА

1. Каяцкас А. А. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для студентов по спец. «Конструирование и производство радиоаппаратуры». – Высш. школа, 1988. – 464 с.

2. Ефимов И. Е. Радиочастотные линии передачи. М.: Сов. радио, 1964 – 600 с.