Измерение малых КБВ («метод вилки»)

1. Для определения малых КБВ (КБВ < 0,2...0,3) можно воспользоваться формулой

(1.30)

где D – расстояние между точками, симметрично расположенными относительно точки минимума, в которых значение квадрата напряжения в два раза больше квадрата напряжения в точке минимума (рис. 1.7); – длина волны в линии (или волноводе):

(1.31)

2. Вывод формулы (1.30) основан на представлении распределения напряжения вдоль линии типа (1.5):

(1.32)

где – расстояние от точки минимума напряжения:

до точки с координатой , в которой определяется напряжение .

Из (1.32) выводится формула для функции – квадрата напряжения, нормированного к в линии (или волноводе):

(1.33)

Из (1.33) легко получить формулу для КБВ:

(1.34)

Полагая q = 2 (1.31) и представляя (1.34) рядом Маклорена по степеням малого параметра <<1 можно получить формулу для КБВ:

(1.35)

Из (1.35) очевидна формула (1.30).

3. Порядок измерения малых КБВ.

1) подсоединить нагрузку к концу линии (или волновода) с заведомо малым КБВ;

2) установить ручки измерительного прибора и генератора СВЧ в положения, при которых можно отчетливо наблюдать уровень квадрата минимума напряжения и его удвоенного значения 2 на одной шкале индикатора;

3) установить зонд (каретку) измерительной линии в точки, где ; записать отсчеты по шкале измерительной линии и и определить их разность: Плавное движение каретки (зонда) осуществлять в одном направлении, подводя ее к отсчетным точкам и с одной стороны (с левой или с правой) для исключения влияния люфта каретки на точность измерений. На рис. 1.7 движение каретки показано стрелочками (пунктиром) слева направо.

4) измерить длину волны в линии (или в волноводе) и определить КБВ по формуле (1.30).

1.5. Контрольные вопросы

1. Какова принципиальная схема измерительной лабораторной установки и назначение основных ее элементов?

2. Для чего необходимо использовать гармоническое электромагнитное колебание, модулированное меандром?

3. Какова конструкция и принцип действия измерительной линии?

4. Какова общая аналитическая запись волн в волноводах и длинных линиях?

5. Какова интерференционная картина распределения электромагнитного поля в волноводах и аналогичная картина напряжения и токов в длинных линиях?

6. Что такое коэффициент отражения в длинных линиях? Какова его зависимость от продольной координаты, отсчитываемой от конца линии (волновода)?

7. Как выражается уровень напряжения в точках минимума и максимума электрического поля, через модуль коэффициента отражения?

8. Каково расстояние между двумя соседними минимумами напряжения в длинных линиях (волноводах)? Обоснуйте ответ.

9. Что такое КБВ и КСВ? Как они выражаются через модуль коэффициента отражения?

10. Как измерить модуль и фазу коэффициента отражения?

11. Что такое условные концы длинной линии (волновода)? Как измеряется их местоположение?

12. Как измерить КБВ «методом вилки»?

2. Т-ВОЛНЫ В ДЛИННЫХ ЛИНИЯХ

Цель работы: Изучение свойств Т-волн, а также волн напряжения и тока в длинной линии, измерение коэффициентов отражения от различных нагрузок, длинной линии.