Электродинамика и распространение радиоволн. Малков Н.А. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

В устройстве первого типа в стенке линии передачи (волноводной или коаксиальной) прорезает-
ся продольная щель, которая не пересекает линии высокочастотных токов. Вдоль щели перемещается
электрический зонд, которой возбуждается электрическим полем распространяющейся в линии вол-
ны. Движение зонда обеспечивается специальным устройством, снабженным линейкой с нониусом
для точного отсчета положения зонда. Регистрируя в различных точках линии ток, который протека-
ет через детектор, соединенный с зондом и индикаторным прибором, находят распределение напря-
женности поля в зависимости от продольной координаты. Это позволяет найти КСВ и z
min
.
В конструкциях измерительной линии второго типа зондовая головка неподвижна, а картина
электромагнитного поля в линии как бы перемещается относительно зонда с помощью хорошо со-
гласованного фазовращателя, который включается в высокочастотный тракт между зондом и иссле-
дуемым объектом.
Наиболее ответственный узел измерительной линии – зондовая головка. Для получения доста-
точного уровня сигнала индикаторного блока при малом искажающем воздействии зонда на структу-
ру измеряемого поля в конструкцию головки вводят настраиваемые резонансные элементы так, что-
бы детектор попадал в максимум (пучность) электрического поля.
В последние десятилетия появился и третий конструктивный вариант волноводной цилиндриче-
ской линии – так называемый поляризационный измеритель полных сопротивлений. Принцип дейст-
вия такого прибора заключается в следующем (рис. 3.2). В широкой стенке волновода 1 прямоуголь-
ного сечения прорезаются три отверстия 2 специальной формы. Эти отверстия соединяют волновод
прямоугольного сечения с круглым цилиндрическим волноводом 3, к выходному концу которого
присоединена согласованная нагрузка 4.
Электромагнитная волна, распространяющаяся в волноводе прямоугольного сечения в прямом
направлении, возбуждает в цилиндрическом волноводе волну типа H
11
с круговой поляризацией.
Аналогично этому волна в прямоугольном волноводе, распространяющаяся в обратном направлении,
также возбуждает волну H
11
с круговой поляризацией, но имеющую обратное направление вращения.
Суперпозиция двух волн в цилиндрическом волноводе образует по его окружности стоячую волну с
КСВ и фазой минимума, строго соответствующими аналогичным параметрам в прямоугольном вол-
новое. Поместив зонд 5, перемещающийся по окружности, можно снять эпюру напряженности поля,
что позволяет найти КСВ и положение минимума в прямоугольном волноводе.
Рис. 3.2. Схема поляризационного измерителя полных сопротивлений:
1 – прямоугольный волновод; 2 – отверстия; 3 – круглый цилиндрический
волновод; 4 – согласованная нагрузка; 5 – зонд
Кроме описанных конструкций существуют автоматические измерители КСВ и автоматические измерители полных
сопротивлений. В этих приборах применяются генераторы с частотной модуляцией (свип-генераторы) и индикаторы в
виде электронно-лучевой трубки.
В автоматических измерителях полных сопротивлений предусмотрена установка в основном тракте четырех зондов,
комбинируя сигналы с которых, можно получить не только значение КСВ, но и положение минимума стоячей волны. В
результате на экране трубки с нанесенной в виде сетки диаграммой полных сопротивлений наблюдается характеристика
изучаемого объекта, т.е. этот прибор позволяет измерять фазу и модуль коэффициента отражения в зависимости от час-
тоты.
Работая с измерителями полных сопротивлений или с измерительными линиями, следует иметь в виду наличие ко-
нечных значений погрешностей измеряемых величин КСВ и
z
min
. Основной вклад в погрешность измерения КСВ и поло-
жения минимума стоячей волны (
z
min
) вносит искажающе воздействующий на исследуемое поле зонд линии. Зонд в изме-
рительной линии можно представить в виде некоторой шунтирующей проводимости
Y
з
= G
з
+ iB
з
, имеющей в общем
случае комплексный характер. Наличие реактивной компоненты искажает форму стоячей волны, смещая максимумы на-
пряженности поля, однако положения минимумов меняются мало. Чтобы уменьшить реактивную составляющую
B
з
, не-

Страницы