Измерения на СВЧ. Трансформатор полных сопротивлений. Методические указания к выполнению лабораторного практикума

Министерство образования Российской Федерации

РОСТОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Грибников Б.А. Ляпин В.П. Нойкин Ю.М. Цюпко А.С. Чуб А.В.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторного практикума “Измерения на СВЧ” (специальность 013800, радиофизика и электроника)

Часть 22

ТРАНСФОРМАТОР ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Ростов-на-Дону 2004

2

Кафедра прикладной электродинамики и компьютерного моделирования Печатается по решению методической комиссии физического факультета РГУ и рекомендовано в качестве методических указаний для выполнения лабораторного практикума “Измерения на СВЧ” для студентов 4-го курса дневного и 5-го курса вечернего отделения. Основание: протокол № 16 от 18 марта 2003 г. Рецензенты: доцент Орлов С.В., кафедра радиофизики доцент Чеботарёв Г.Д., кафедра квантовой радиофизики Ответственный редактор – зав. кафедрой ПЭКМ, профессор Синявский Г.П. Авторы: Грибников Борис Аркадьевич, доцент Ляпин Владимир Павлович, доцент Нойкин Ювеналий Михайлович, доцент Цюпко Александр Сергеевич

, доцент

Чуб Андрей Владимирович, студент. Издание 3-е переработанное и дополненное Компьютерный набор и вёрстка: Чуб А.В.

3

Лабораторная работа № 22 ТРАНСФОРМАТОР ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ Цель работы – изучить принцип действия, устройство, характеристики трансформатора сопротивлений на примере диэлектрического трансформатора 52И-2. Задание – переписать в рабочую тетрадь: 1) название и цель лабораторной работы; 2) основные положения, формулы и рисунки, необходимые при ответе на контрольные вопросы.

1 ТРАНСФОРМАТОРЫ ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ НА СВЧ Трансформатор сопротивлений – это устройство, предназначенное для согласования элементов высокочастотного тракта, имеющих различные волновые сопротивления. Обеспечение согласования является одной из наиболее типичных задач техники сверхвысоких частот. С этой же проблемой приходится очень часто сталкиваться при разработке приборов СВЧ. Необходимость согласования возникает в случаях, когда с передающей линией соединяется заведомо рассогласованная нагрузка, либо, что практически то же, при сопряжении линий с разными волновыми (эквивалентными) сопротивлениями.

4

Согласующий четырёхполюсник в длинной линии, нагруженной на произвольную нагрузку Zс = 1

(Zвх)аб = 1 + jO

Zс = 1 а

в

б

г

Zн = R + jX ≠ 1 + jO

Рис. 1. Для получения согласования в рассечку передающей линии должен быть включён согласующий четырёхполюсник, как показано на рис.1. Назначением этого четырёхполюсника является устранение отраженной волны, т. е. трансформация активного и реактивного сопротивлений нагрузки из сечения вг в сечение аб к величине

(Zвх)аб = 1+jO (отн. ед.). Подобная трансформация может быть выполнена двумя принципиально различными способами. 1. С помощью поглощающего четырёхполюсника, который не вносит никаких дополнительных отражений, но ослабляет проходящую через него волну. Таким образом, четырёхполюсник в этом случае является фиксированным поглощающим ослабителем или аттенюатором. 2. С энергетической точки зрения наибольший интерес представляет согласование с помощью недиссипативного четырёхполюсника. Согласующее устройство должно тогда обладать свойствами идеального трансформатора, преобразующего высокочастотные напряжения, токи и

5

полные сопротивления из сечения вг в сечение аб (см.рис.1.) без внесения активных потерь. Выполнить трансформатор в «классическом» виде из двух катушек на сверхвысоких частотах, естественно, нельзя. Однако трансформирующими свойствами обладают сами передающие линии и включаемые в них неоднородности. Именно такой вид согласующих устройств и получил в технике СВЧ название трансформаторов полных сопротивлений. 2 ПЛАСТИНЧАТЫЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР Наряду с простейшими типами трансформаторов находят применение другие устройства, также использующие трансформирующие свойства отрезков передающих линий. Из числа регулируемых волноводных трансформаторов полных сопротивлений наибольшее применение находят: 1)

штыревые или винтовые трансформаторы;

2)

трансформаторы с одной или двумя диэлектрическими пластина-

ми, перемещаемыми внутри волновода; 3)

двухшлейфовые и трёхшлейфовые трансформаторы, использую-

щие волноводные и коаксиальные тройники с передвижными поршнями. Рассмотрим трансформатор с двумя диэлектрическими пластинами, схематически изображённый на рис.2.

6

Трансформатор с двумя диэлектрическими пластинами

d L Рис.2. Каждая из этих пластин имеет протяжённость d = λ 4 ε , где ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала пластин; λ0 - рабочая длина волны в свободном пространстве. Для волноводного трансформатора необходимо учесть длину волны λв, определяемую соотношением

λ =λ В

0

εµ − (λ 0

λ )

2

КР

.

Пластины могут перемещаться как одна по отношению к другой (изменение L) так и совместно при неизменном расстоянии между ними. Если пластины сдвинуты вместе, то участок линии, заполненный диэлектриком, составляет половину длины волны и, следовательно, трансформация сопротивления отсутствует. При расстоянии L между пластинами, равном четверти длины волны, трансформация сопротивления оказывается наибольшей. Можно показать, что максимальная величина КСВН, при которой возможно согласование с помощью такого трансформатора, равна квадрату относительной диэлектрической проницаемости вещества, из которого изготовлены пластины трансформатора. Для изготовления описанных выше трансформаторов используют диэлектрики со сравнительно высокой диэлектрической постоянной и ма-

7

лыми высокочастотными потерями, например, плавленый кварц. Пологая для кварца ε = 3,8 можно сделать вывод, что предельная величина КСВН трансформатора составляет около 15. При выборе типа трансформатора должны учитываться возможность согласования при больших значениях КСВН, пробивная прочность трансформатора, возможность раздельного регулирования фазы и модуля вносимого отражения и др. Так, штыревые трансформаторы применяются обычно только при небольшой передаваемой мощности ввиду возможности электрического пробоя. При большой мощности удовлетворительно работают трансформаторы трёхшлейфового типа, а также трансформаторы с диэлектрическими пластинами. В данной лабораторной установке используется двухвтулочный трансформатор 52И – 2 для волноводных линий передачи трёхсантиметрового диапазона длин волн. Частотный диапазон – 8.6 – 9.6 ГГц. Максимально допустимое значение средней мощности не более 50 Вт. КСВН в пределах рабочего диапазона изменяется от 1.1 до 7.5. Конструктивно трансформатор выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода сечением 23 х 10 мм с двумя кварцевыми пластинами, полностью заполняющими его поперечное сечение. С помощью специального механизма можно менять расстояние между пластинами и передвигать их совместно вдоль волновода. 3 КАЧЕСТВО СОГЛАСОВАНИЯ Любой из типов трансформаторов не может, разумеется, обеспечить в конечной полосе частот ( при неизменной конструкции и настройке ) идеального согласования, т.е. КСВН, в точности равного единице (ρ = 1). В связи с этим возникает вопрос, какая степень согласования может считаться на практике удовлетворительной и хорошей.

8

Ответить на этот вопрос можно ориентировочно с учётом назначения рассматриваемой аппаратуры. Для большинства полевых установок можно считать удовлетворительным согласование при ρ < 1,5, например при ρ ≈ 1,2. В измерительных лабораторных устройствах желательно иметь ρ < 1,1. Наконец, в прецизионных измерительных устройствах удовлетворительным считается согласование ρ < 1,05; иногда КСВН требуется даже менее 1,02. Такое согласование важно, например, для нагрузок, используемых в качестве эталона согласования. Качество согласования характеризуется не только величиной КСВН на некоторой частоте (длине волны), но и со скоростью его изменения при изменении частоты по отношению к номинальной или средней частоте ν0. Так узкополосное согласование, для которого зависимость ρ = f(ν) имеет вид кривой 1 на (рис.3.), не всегда может считаться удовлетворительным. Под широкополосным согласованием обычно подразумевают случай, когда величина КСВН остаётся ниже заданного предельного уровня. Сравнение различных согласований ρ

ρ

1 3 2

-6 -4 -2 0

2

4

6 ∆ ν /ν 0

0 рабочая полоса

ρпр ∆ν/ν0

а) б) 1 – узкополосное согласование; 2,3 – широкополосное согласование. Рис.3.

9

Кривая 2 на рис.3. соответствует так называемому максимальноплоскому согласованию. Кривая 3, имеющая осциллирующий характер зависимости КСВН от частоты, обеспечивает наибольшую полосу частот при заданном предельном уровне КСВН ρпр или наименьшую величину КСВН при заданной рабочей полосе частот. Вопросы широкополосности высокочастотных трактов в настоящее время актуальны в связи с применением ламп с большим диапазоном механической и электронной настройки – клистронов, магнетронов, ЛОВ, ЛБВ, и др. и твердотельных СВЧ устройств. Получение согласования в очень широкой полосе (порядка 30% - 40% и более) является нелёгкой задачей. Лучший, хотя и не всегда осуществимый способ достижения хорошего согласования заключается не в применении трансформаторов, а в исключении отражений от нагрузок и неоднородностей путём выбора рациональной конструкции последних. Возможность согласования определяется следующей формулой, связывающей входное сопротивление линии передачи ( длиной L и волновым сопротивлением Z0) с сопротивлением нагрузки ZH :

Ζ + j Ζ0 tgβl Ζ = Ζ0 Ζ0 + j Ζ tgβl H

BX

,

( 1)

H

где β = 2π ⁄ λ - фазовая постоянная. При L=λ ⁄ 4 уравнение ( 1) преобразуется к виду :

Ζ02 Ζ = Ζ

( 2)

BX

H

или

Ζ0

=

Ζ

ВХ

• ΖН .

( 3)

Формула ( 3) показывает, что четвертьволновая линия с волновым сопротивлением может служить согласующим устройством для линий пе-

10

редачи с волновыми сопротивлениями

Ζвх , Ζн . В этом случае формулу

(3) удобнее записать с соответствующими индексами волновых сопротивлений :

Ζтр

=

Ζ1 • Ζ2

.

( 4)

Согласующее устройство включается в волноводную линию между генератором и нагрузкой. Волна, распространяющаяся по волноводу, прежде чем достигнуть нагрузки, проходит через кварцевые пластинки с весьма малыми потерями. От каждой плоскости границы раздела между кварцем и воздухом происходит отражение волны. Результирующий КСВН перед первой пластинкой определяется значениями КСВН нагрузки и системы пластинок, а также расстояниями между нагрузкой и пластинками которое определяет фазу каждой из отражённой волн. Если фазы волн, отражённых от нагрузки и системы пластинок, противоположны, а их КСВН равны, то до трансформатора в волноводе имеет место чисто бегущая волна, что свидетельствует о полном согласовании нагрузки с волноводом. Для расширения полосы частот при согласовании желательно включать трансформатор возможно ближе к согласуемой нагрузке. При этом уменьшается влияние изменения электрической длины линии на величину входного сопротивления и, следовательно, на величину КСВН при изменении частоты генератора. Включение трансформатора вблизи нагрузки имеет и другие преимущества. К их числу относятся обеспечение большей надёжности при высокой мощности и уменьшение потерь в линии, поскольку основная часть линии благодаря согласованию работает в режиме бегущей волны. При реальной работе с настраиваемыми трансформаторами нет необходимости пользоваться какими бы то ни было расчётами. Режим согла-

11

сования может быть быстро и легко найден из опыта при контроле величины КСВН или мощности, поступающей в нагрузку. Трансформаторы полных сопротивлений можно с успехом применять не только для согласования, но и для получения заданного рассогласования. Трансформаторы, используемые для этой цели, часто называют рассогласователями. Рассогласователи оказываются необходимыми, например, при измерении нагрузочных характеристик электровакуумных приборов СВЧ. Особенно удобны для этой цели рассогласователи, позволяющие независимо изменять величину КСВН и фазу стоячей волны. Указанному требованию удовлетворяет, например, трансформатор с двумя диэлектрическими пластинами. Расстояние между пластинами определяет величину КСВН, а положение пластин при их одновременном перемещении – фазу стоячей волны. Сходными свойствами обладает трансформатор типа одиночного передвижного штыря с переменной глубиной погружения. В заключение следует сделать замечание о физических основах согласования. Устранение отражённых волн достигается путём создания дополнительных волн, отражающихся от трансформатора. Волны, отражённые от трансформатора и нагрузки, должны интерферировать, для чего требуется обеспечить равенство их амплитуд и сдвиг фаз на 180º. Регулировка трансформаторов сводится, таким образом, к созданию условий, необходимых для полного погашения отраженных волн. 4 КОЭФФИЦИЕНТ ТРАНСФОРМАЦИИ КСВН системы пластинок зависит от значений КСВН каждой из них и расстояния между ними. Поэтому с целью расширения диапазона согласующих нагрузок величина КСВН, обусловленного одной пластинкой, выбрана наибольшей. Каждая пластинка представляет собой чет-

12

вертьволновый трансформатор сопротивлений (рис. 1). Размер пластинки выбран равным

d = λ′ 4 , где

λ′ = λ

λ

ε

- длина волны на участке, заполненном кварцем;

− длина волны в незаполненном волноводе.

Схематическое изображение (а) и эквивалентная схема (б) втулочного трансформатора

Z1

Z2

Z3

Z4

L

d

d а)

б) Рис. 4.

Волновое сопротивление на участке, заполненном кварцем, для волны Н10 связано с волновым сопротивлением незаполненного волновода Z0 соотношением

Ζ

КВ

= ΖО

ε

,

где

Ζ0

=

λ µ0 λ0 ε 0

.

Поскольку размер пластин вдоль направления распространения

l = λ′ 4

, то участки, заполненные кварцем, действуют как четверть-

13

волновые трансформаторы ( для которых

Ζ′вх • Ζ′вых

= 1 ) и поэтому

должны выполняться соотношения:

Ζ1 • Ζ2 = Ζт ,

(5)

Ζ3 • Ζ4 = Ζ2т

(6)

или

Ζ3 • Ζ4 1 = Ζ′ • Ζ′ = 3 4 ε Ζ02 или

Ζ1 • Ζ2 1 = Ζ′ • Ζ′ = 1 2 ε Ζ02

.

С другой стороны, сопротивления

Ζ2 и Ζ3

можно связать друг с дру-

гом, используя формулу (1):

Ζ3 + j Ζ0 tgβl , (7) Ζ2 = Ζ0 Ζ0 + j Ζ3 tgβl где l - длина участка между плоскостями, в которые включены сопротивления Ζ и Ζ ; 3 2 Ζ0 - волновое сопротивление этого участка. Подставляя в (7) Ζ и Ζ , выраженные из соотношений (5,6) через 3 2 Ζ1 и Ζ4 , получим связь между входным Ζ1 и выходным Ζ4 сопротивлениями трансформатора при произвольном расстоянии L между пластинами:

Ζ1

=

Ζ0 ε Ζ4 + j Ζ0 tgβl • ε Ζ0 + j ε Ζ4 tgβl

.

Из формулы (8) следует, что при

(8)

L

= 0, λ K и т. д. 2

циент трансформации действителен и равен 1.

Ζ1 = Ζ4

и коэффи-

14

При

L

= λ согласно уравнению (8) 4

Ζ02 Ζ1 = 2 ε Ζ4

Ζ1 • Ζ4

и

2 Ζ 0 =

ε2

или

Ζ1 • Ζ′4

= 1

ε2

.

Если мы хотим иметь на входе для Κ=

Ζ1 получим Ζ4 Ζ4

Ζ0

= 1

=

Ζ0

ε2

Ζ1 = Ζ0 , т.е. согласование, то при d = λ 4

и коэффициент трансформации

также действительный. При других значениях d коэф-

ε

фициент трансформации будет комплексным. Таким образом, согласно выражению (8), коэффициент трансформации сопротивлений при заданном

ε определяется расстоянием между

пластинами, а возможность согласования – возможностью изменять L (и тем самым коэффициент трансформации ) и сопротивления на выходе трансформатора

Ζ4 , что достигается перемещением трансформатора

относительно нагрузки, которую требуется согласовать. Двухвтулочный трансформатор сопротивлений с пластинками из кварца имеет максимальную величину коэффициента трансформации, равную

n2 = ε 2

= 14.5. Такая его величина обычно является достаточной

для согласования волноводных линий, поскольку их КСВН редко достигает 15. 5 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ НА СВЧ Измерения в диапазоне СВЧ трудоёмки и занимают много времени. Автоматизация процесса позволяет значительно уменьшить время из-

15

мерений, но приводит в ряде случаев к снижению точности. Поэтому в приборах для исследования в широком диапазоне частот (панорамные измерители) предусматривают возможность работы на фиксированной частоте. Это позволяет уточнить результаты измерений в характерных частотных точках путём применения более точных методов. Возможность панорамного исследования частотных характеристик СВЧ-устройств во многом определяется параметрами генератора качающейся частоты (ГКЧ), входящего в каждый прибор. Для увеличения точности измерений в ГКЧ предусматривают амплитудную модуляцию генерируемого сигнала, что позволяет производить усиление измеряемых сигналов на промежуточной частоте (обычно 100 кГц). В состав ГКЧ входит резонансный частотомер, позволяющий получить на экране электронно-лучевого индикатора частотную метку. 6 МЕТОД РЕФЛЕКТОМЕТРА Этот метод основывается на определении падающих и отражённых волн в стандартной линии, подключённой к испытуемому устройству, и вычислении коэффициента отражения в соответствии с определением

Γ = Е отр Е пад . Принцип работы волноводного направленного ответвителя Вых. 2

Вых. 1 ВК

Р2

Г

Р1

Р

Н ОК

λВ 4 Рис. 5.

16

Первые средства измерений, работающие по этому методу, получили название рефлектометров. Основным элементом рефлектометра является устройство для выделения падающих и отражённых волн в линии – направленный ответвитель. Он состоит из двух отрезков линий передач, связанных между собой. Принцип действия направленного ответвителя рассмотрим на примере волноводного устройства с двумя элементами связи (рис. 5). Волновод ОК, через который проходит сигнал от генератора Г к нагрузке Н, принято называть основным каналом направленного ответвителя. Волновод ВК, связанный с основным, называют вторичным каналом. Волноводы расположены параллельно друг другу и имеют общую широкую стенку. В общей стенке выполнены два отверстия (либо поперечные щели) на расстоянии четверти длины волны в волноводе одно от другого. Волна Р, бегущая в основном канале от генератора к нагрузке, возбуждает во вторичном канале волны, распространяющиеся в обе стороны от каждого из отверстий. При сложении этих волн происходит следующее. Волны бегущие от отверстий в том же направлении, что и в основном канале, имеют одинаковые фазы, и, складываясь, дают волну мощностью

Р1 , бегущую к выходу 1.

Волны, бегущие от отверстий в противоположном направлении, имеют разность хода

λ В 2 , т.е. оказываются в противофазе. Если ампли-

туды волн от каждой из отверстий равны, то они компенсируют одна другую. Следовательно, если в основном канале существует волна только одного направления, то в этом случае мощность волны

Р2 , бегущей

к выходу 2, будет равна нулю. Точно также волна, бегущая в основном канале от нагрузки к генератору (отражённая волна), образует во вторичном канале волну, бегущую лишь к выходу 2. Таким образом, если к выходам 1 и 2 подключить неотражающие (согласованные) индикаторы мощности, то на выходе 1 будем иметь ин-

17

формацию о мощности волны, падающей к нагрузке, а на выходе 2 – отражённой от нагрузки. Основные характеристики направленных ответвителей: 1) переходное ослабление – отношение мощности, бегущей в основном канале в определённом направлении, к мощности, передаваемой во вторичный канал, соответствующий тому же направлению (см.рис.5) :

А

=1 0

p lg p1 •

;

2) направленность – отношение мощности на выходе вторичного канала того же направления, что и в основном канале, к мощности на другом выходе вторичного канала при наличии в основном канале волны только одного направления.

p1 Ν = 1 0 lg • p 2 где

при

ротр = 0 ,

ротр – мощность, отражённая от нагрузки основного канала. Принцип работы рефлектометра И1

Д1

Д2

И2

Г

ИУ НО1

НО2 Рис. 6.

18

Для получения одновременной информации о падающей и отражённой волнах необходимо два ответвителя, соединённые так, как показано на рис. 6. При таком соединении сигнал от генератора Г проходит через основные каналы ответвителей НО1 и НО2, попадает на вход испытуемого узла ИУ. Выход вторичного канала ответвителя НО1 нагружен на детекторную секцию Д1 с индикатором И1, который даёт показания, пропорциональные падающей мощности Р. Выход вторичного канала ответвителя НО2 нагружен на детекторную секцию Д2 с индикатором И2. Его показания пропорциональны мощности, отражённой от узла ИУ. Если коэффициенты передачи детекторных секций равны, а переходные ослабления ответвителей одинаковы, то отношение показаний индикаторов И2 и И1 даёт значение квадрата модуля коэффициента отражения

где

i1

и

Г2

=

i2 i1

,

i2 – отсчёты по шкалам индикаторов И1 и И2 соответственно.

В настоящее время устройство, показанное на рис. 6, является основным узлом современных средств – панорамных измерителей КСВН и измерителей комплексных коэффициентов передачи. Основные источники погрешностей данного метода: неидентичность характеристик ответвителей, детекторных секций и индикаторов; отличие вольт-амперных характеристик диодов от квадратичной; распределённые потери в основных каналах ответвителей. 7 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Для экспериментального изучения физического принципа действия двухвтулочного трансформатора полных сопротивлений используется установка, структурная схема которой приведена на (рис.7.)

19

Схема электрическая структурная калибровки и измерения КСВН неоднородности

G1

A

ГКЧ «индик.» «выход»

P1 «индик.» ГКЧ

Б

«арм»

«арм» «пад» «отр»

Г Д В

W1

W2

XW1

W4 I

W3

XW2

W5 ΙΙ

Рис.7. G1 – генератор качающейся частоты; P1 – индикатор КСВН и ослаблений; W1,W2 – коаксиальный амплитудный детектор; W3 - ответвитель направленный; W4 - ответвитель направленный; W5 - измеряемая неоднородность (волноводный уголковый излом в плоскости Н);

20

XW1 – коаксиально-волноводный переход; XW2 – нагрузка согласованная; А,Б,В,Г,Д - кабель соединительный ВЧ из комплекта Р2-67; I – калибровка, II – измерение.

Схема электрическая структурная измерения КСВН неоднородности с трансформатором полных сопротивлений

G1

A

ГКЧ «индик.» «выход»

P1 «индик.» ГКЧ

Б

«арм»

«арм» «пад» «отр»

Г Д В

W1

W2

XW 1 W3

W4

W5

Рис.8.

G1 – генератор качающейся частоты; P1 – индикатор КСВН и ослаблений; W1,W2 – коаксиальный амплитудный детектор; W3 - ответвитель направленный; W4 – ответвитель направленный;

XW3

XW2

21

W5 – трансформатор полных сопротивлений 52И - 2; XW1 – коаксиально-волноводный переход; XW2 – нагрузка согласованная; XW3 – измеряемая неоднородность (волноводный уголковый излом в плоскости Н); А,Б,В,Г,Д - кабель соединительный ВЧ из комплекта Р2-67; 8 УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ ВНИМАНИЕ ! При подготовке рабочего места необходимо выполнить правила, изложенные в «Инструкции по технике безопасности для студентов в учебной лаборатории», предварительно изучив её. Изучить раздел «Указание мер безопасности» в «Техническом описании и инструкции по эксплуатации» (ТО и ИЭ) к каждому прибору, входящему в установку, и руководствоваться ими при работе. 9 ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ Для подготовки к измерениям необходимо проделать следующее: 1) ознакомиться с краткими теоретическими сведениями; 2) ознакомиться с каждым прибором по «Техническому описанию и инструкции по эксплуатации»; 3) собрать рабочее место согласно рис.7; 4) включить приборы в сеть и подготовить их к работе в соответствии с их эксплуатационной документацией. 10 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1) Откалибруйте прибор в соответствии с инструкцией.

22

2) Соберите схему в соответствии с рис.7, отсоединив трансформатор сопротивлений, и измерьте зависимость КСВН от частоты для волноводного уголкового изгиба. 3) Подключив трансформатор и уголковый излом (рис.8.) добейтесь согласования и измерьте частотную зависимость КСВН. 4) По окончании работы выключите приборы. 11 УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ При оформлении результатов необходимо выполнить следующее: 1) Построить графики зависимости КСВН от частоты для уголкового изгиба без трансформатора. 2) Построить графики зависимости КСВН от частоты для уголкового излома с трансформатором. 3) Сформулировать письменно выводы по работе.

12 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1) Для чего необходимо согласование линии передачи и к каким нежелательным явлениям приводит рассогласование ? 2) Чем характеризуется степень согласования нагрузки и линии передачи ? 3) Какие имеются способы согласования линии передачи ? 4) Какие существуют основные типы СВЧ согласующих устройств для согласования активных, реактивных и полных сопротивлений ? 5) Какие существуют типы согласованных нагрузок ? 6) Какие существуют типы трансформаторов сопротивлений ? 7) В чём принцип действия изучаемого трансформатора ? 8) В чём принцип действия приборов, входящих в установку ?

23

ЛИТЕРАТУРА

1. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. 1. / Под ред. Н.Д. Девяткова Учеб. для студентов вузов по спец. «Электронные приборы». –М.: Высшая школа, 1970. – 440 с. 2. Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения / Под ред. Вишнякова В.И. Учеб. пособие для вузов –М.: Высш. шк., 1986. – 351 с. 3. Валитов Р.А., Сретенский В.Н. Радиоизмерения на сверхвысоких частотах. –М.: Военное издательство, 1958. – 412 с. 4. Сазонов Д.М., Гриндин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ: Учеб. пособие / Под ред. Д.М. Сазонова– М.: Высш. шк., 1981. – 295 с. 5. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырёхполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. –М.: Связь, 1970. – 386 с. 6. Зайцев А.Н., Иващенко П.А., Мыльников А.В. Измерения на сверхвысоких частотах и их метрологическое обеспечение: Учеб. пособие для средних спец. учеб. заведений. – М.: Изд – во стандартов, 1989. –240 с.