Методика экспериментального исследования

Описание лабораторной установки

Исследуются следующие ферритовые устройства СВЧ:

  • 1) вентиль на эффекте смещения поля,
  • 2) коммутатор на эффекте Фарадея,
  • 3) фазовый Х-циркулятор с изогнутой секцией,
  • 4) фазовый Х-циркулятор с двойным Т-образным мостом,
  • 5) Y-циркулятор.

Помимо указанных ферритовых устройств в состав лабораторного оборудования входят: генератор трехсантиметрового диапазона; калиброванный аттенюатор; детекторная секция; измерительный усилитель; регулируемый выпрямитель; поглощающие нагрузки и волно- водные переходы; соединительные струбцины и винты.

Методика измерения параметров ферритовых устройств СВЧ

В лабораторной работе производится измерение модулей коэффициентов передачи ферритовых устройств методом калиброванного аттенюатора. Сначала детекторная секция подсоединяется непосредственно к калиброванному аттенюатору (рис. 2.10). Ослабление аттенюатора Oq устанавливается таким, чтобы значение показаний цифрового индикатора усилителя было равно 100—200 единиц. Начальное затухание аттенюатора а0 должно составлять примерно 45^-50 дБ. Шкала аттенюатора спиральная. Значение ослабления определяется по перекрестью вертикальной и горизонтальной линий на спиральной шкале.

Калибровка

Рис. 2.10. Калибровка

Измерения проводятся по схеме, показанной на рис. 2.11. Для измерения модуля коэффициента передачи Sjk к калиброванному аттенюатору подсоединяется к-й вход исследуемого устройства. На /-м входе устанавливается детекторная секция. Все оставшиеся свободные входы закрываются согласованными поглощающими нагрузками. Вращением ручки аттенюатора необходимо добиться значения показаний цифрового индикатора измерительного усилителя, равного значению при калибровке (100—200 единиц). По шкале аттенюатора определяется новое значение ослабления aik в децибелах. Тогда

Схема измерения модуля коэффициента передачи S

Рис. 2.11. Схема измерения модуля коэффициента передачи Slk

Далее детекторная секция подсоединяется к другому входу, и измерения повторяются. Таким образом, для определения всех коэффициентов для вентиля необходимо сделать два измерения, для Y-циркулятора — шесть измерений, для Х-циркулятора — двенадцать измерений.

Коммутатор исследуется в двух режимах:

  • 1) прохождение сигнала на вход 2 (прямое прохождение, вход 3 отключен);
  • 2) прохождение сигнала на вход 3 (вход 2 отключен).

Настройка коммутатора в режим 1 производится следующим образом: вход 1 подсоединяется к генератору, вход 3 — к детекторной секции, вход 2 нагружен на поглотитель; обмотка соленоида подключается к выпрямителю. Изменяя ток в обмотке с помощью регулятора, установленного на панели выпрямителя, необходимо добиться минимума сигнала на входе 3, т. е. минимума показаний цифрового индикатора. При настройке необходимо помнить, что в режиме 1 магнитное поле соленоида должно компенсировать остаточное намагничивание феррита. Поэтому, если при подаче тока сигнал на входе 3 не уменьшается, а увеличивается, нужно изменить полярность тока в обмотке.

Настройка в режим 2 осуществляется аналогичным образом, но детекторная секция сначала подсоединяется на вход 2, где, увеличивая ток в обмотке, добиваются минимума сигнала. Измерение модулей коэффициентов передачи в каждом режиме работы коммутатора производится тем же способом, что и для других устройств.

Экспериментальная часть

Измерения проводятся на частоте/= 9375 МГц. Варианты экспериментальных заданий указаны в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Варианты экспериментальных заданий

Номер варианта задания

1,4,7

2,5,8

3,6,9

Пункты экспериментального задания

1,2, 3,4

1,2, 3,5

1,2, 3,6

  • 1. Провести калибровку установки по схеме на рис. 2.10.
  • 2. Измерить коэффициент передачи вентиля со смещением поля в прямом и обратном направлениях по схеме на рис. 2.11.
  • 3. Подключить к выходу генератора вход 1 коммутатора. Соленоид коммутатора подключить к блоку питания. Меняя ток соленоида, настроить коммутатор в режим 2. Определить ток соленоида. Не изменяя ток соленоида, измерить коэффициенты передачи с первого входа на второй и на третий. Повторить измерения при настройке коммутатора в режиме 1. Сравнить величины управлявших токов в обоих режимах.
  • 4. Измерить коэффициенты передачи Y-циркулятора при поочередном подключении генератора ко всем входам.
  • 5. Измерить коэффициенты передачи Х-циркулятора с изогнутой секцией при поочередном подключении генератора ко всем входам.
  • 6. Измерить коэффициенты передачи Х-циркулятора с двойным Т-образным мостом при поочередном подключении генератора ко всем входам.

Отчет о результатах эксперимента должен содержать:

  • 1) эскизы ферритовых устройств СВЧ, исследуемых в работе;
  • 2) блок-схемы измерений и результаты измерений в виде таблиц по образцу табл. 2.2;
  • 3) выводы по проделанной работе, в которых необходимо сравнить модули коэффициентов передачи реальных устройств с элементами матрицы рассеяния идеальных устройств.

Таблица 2.2

Оформление результатов измерений коэффициентов передачи

Название устройства

Оо

а,

Sit [дБ]

Sik

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >