Устройства СВЧ и антенны. Малков Н.А. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1.4.1.7. По формуле (1.6) рассчитываются все
S
элементы матрицы.
1.4.1.8. По формулам (1.4), (1.5) вычисляются величины сопротивлений всех элементов Т-образной эквивалентной
схемы.
1.4.1.9. Рассчитываются элементы
S
-матрицы и эквивалентной схемы при переносе отсчётных плоскостей в плоскость
симметрии четырёхполюсника, которая проходит через продольную ось щели. Эквивалентная схема должна при этом
преобразовываться в продольное сопротивление.
1.4.2. В данном пункте задания требуется исследовать один из четырёхполюсников, приведённых на рис. 1.5.
Измерения следует провести по методике пункта 1.4.1.
Обратите внимание на то, что согласно (1.7), для нахождения всех элементов
S
-матрицы достаточно определить только
φ
11
. Поэтому определение
K
бв
и последующий расчёт
S
11
кажется излишним. Это действительно так, если
S
11
близко к
единице. Тогда в линии в режиме 2 устанавливается волна, близкая к стоячей, её минимумы чётко фиксируются, и φ
11
по
формуле (1.8) определяется с достаточной точностью. Величина
S
11
, найденная по
K
бв
, служит только для контроля
результатов: значение
S
11
, рассчитанное по
K
бв
должно оказаться близким к
11 1 11
cos(2 )
S k l
= − + ϕ
&
,
вычисленному через φ
11
.
Если же
S
11
заметно меньше 1, то координаты минимумов определяются с существенной погрешностью. В этом случае
обработчику экспериментальных данных нужно вести так. По найденному с помощью формулы (1.9) значению
S
11
известному параметру 2
k
1
l
находится φ
11
как корень уравнения
–
cos(2
k
1
l
+ φ
11
)
= S
11
. (1.10)
Это уравнение имеет два корня. Один из них (2
k
1
l +
11
′′
ϕ
) лежит в интервале (–π, –π/2), другой (2
k
1
l
–
11
′′
ϕ
) – в интервале
(π/2, π). Соответственно и φ
11
из (1.10) находится неоднозначно: получаем два значения –
11
′
ϕ
,
11
′′
ϕ
. Из них истинным
является, то которое ближе к φ
11
, найденному методом смещения минимума по формуле (1.8).
1.4.3. При весьма малых значениях
S
11
измерения по методу пунктов 1.4.1 и 1.4.2 дают весьма неточные результаты, так
как начинает сказываться отличие применяемой нагрузки от идеально согласованной. В таких случаях следует применять
метод смещения узлов, описанный в разделе 1.6. Нагрузка на рис. 1.6. заменяется волноводным плунжером, проводятся
измерения с подразделами 1.6.1 – 1.6.5. Элементы
S
-матрицы определяются в таком порядке: по формуле (1.6) вычисляется
S
11
, затем по
S
11
, находятся два корня уравнения (1.10)
11
′
ϕ
,
11
′′
ϕ
, и отбирается тот, который ближе к экспериментально
определённому по формуле (1.2).
1.5. Содержание отчёта
1. Схема лабораторной установки с указанием типа приборов и номеров исследуемых четырёхполюсников.
2. Таблицы и графики всех величин, полученных в результате измерений и расчётов.
3. Рассчитанные матрицы рассеяния.
4. Рассчитанные параметры эквивалентных схем.
5. Вывод и замечания по работе.
1.6. Измерение элементов матрицы рассеяния четырёхполюсника СВЧ методом узлов
Определение элементов
S
-матрицы четырёхполюсников методом смещения узлов производится в такой
последовательности.
1.6.1. ИЛ закорачивается на правом конце, зонд ИЛ устанавливается в узле стоячей волны, и отсчёт по шкале
перемещений ИЛ
1
а
принимается за условный нуль для ИЛ. Зонд ИЛ не смещать!
1.6.2. Вместо короткозамыкателя к выходу ИЛ присоединяется плунжер ПЛ. Плунжер устанавливается в положение
а
,
при котором зонд ИЛ снова оказывается в узле стоячей волны. Отсчёт
а
по шкале ПЛ принимается за условный нуль для
ПЛ.
Рис. 1.7. График разности угловых смещений
1.6.3. Исследуемый четырёхполюсник включается между ИЛ и ПЛ. ПЛ последовательно устанавливается в положения
1 2
k
z a
=
,
2
...
k
z
=
; определяются соответствующие положения узлов в ИЛ:
1 2
, , ...
y y
z z
.
1.6.4. По найденной функции
( )
y k
Z f z
= рассчитываются угловые смещения
1
y
K Z
и
2
k
K Z
(
1 2
1 2
2 2
,
K K
π π
= =
λ λ
–
волновые числа в ИЛ и ПЛ) и строится график их разности
1 2
y k
Y K Z K Z
= − в зависимости от
2
k
K Z
(рис. 1.7).
Х
Y
Y
X
K
2
Z
k
A

Страницы