Исследование ферритовых СВЧ-устройств. Под ред. Н.А.Бея (2007), страница 3

Снять короткозамыкагель, присоединить к выходу измерительной линни исследуемое устройство и замерить положение минимума с~оячеЙ волны "н, 6лижайщего к гьз, По смещению минни«Ма СГОЯЧЕИ ВОЛНЫ РКССЧИГЛТЬ фаЗУ КвзффИЦИЕНТВ ОЗ РВЖЕНИЯ 1! 9) срг = Йк(=н — ягз.И.в ч к Для Определения модуля козффициента Отражения Волны оз аыго входа необходимо прн подключенном к измсрительнОЙ линии устройстве, нагруженном на согласованную нагрузку, найти пока- ЗВНИЯ ИНДИКВТОРВ Явм„И Явяв ПРИ ПОЛОЖЕНИЯХ ЗОНДВ В МВКСИМУМЕ и минимуме стоячей волны соответственно.

Если СВЧ-диод детекзора измерительноЙ линии имеет квадратичную характеристику„то параметры КСВ и ~ Г~ рассчитывают по формулам всв= «З, 7,;.; ~п=~всв-С«всв ~~. Са 1. Для нахождения злемеитов матрицы рассеяния с индексами гн Ф л необходимо присоединить к Выходу измерительноЙ линии т-й нход устроЙства и подключить ко всем Входам„кроме л1 и н. сОгласованные на рузки, 2. ОПРЕДЕЛИТЬ ПООЧСРЕДНО ЗНВЧЕНИЯ ЬЮДУЛЕЙ 1Гв«~ И фаз вс,„, ПРИ ТРЕХ РВЗНЫХ НВГРУЗКВХ На ВЫХОДЕ Плана Л".

В)Л«1 = Рв 1СОГЛВСОВВННВЯ нагрузка); б) „: .=. О 1выход закорочен). В) лвз -+ (выход «разомкнутв), 3. По формулам расспитагь знаиения злементов магрипы рассеяния ~иж ~ил и Е Утл~пе 4. Если устройство вй~мное, то Я,„, = Ь'„, = 'Й:. 5. Если устройство невзанмное, то злемент 5„„, или 5„. измеряют с использованием лайораторной установки № 2.

Лайорагорная установка № 2, предназнаненная для измерения недиагональных злементов матрицы рассеяния как взаимного, так и невзаимного устройств, показана на рис. Я. Установка собрана по мостовой схеме и содержит генератор стандартных СВЧ-сигналов, ферритовыи развязыльполгий вентиль„двойные полноводные тройники Т1 и Т2, измерительные фазовращатель Ф и атгсгпоатор А, детекторную сеянии В, согласованные нагрузки СЯ н исследуемое устройство ИУ. л а во'н ~вй~~ +Я+6 зе н СН г д В установке электромагнитная волна с выхода генератора через вентиль подается на Н-вход двойного иолноводного тройников Т1, при атом на его выходах 1 и 2 сглазу кп си две ра~~ых по аьпнзнтуде и фазе волны. Одна нз иих ~роходит измерительное плене мое~~, л которое вклгопены измерительные атгенкзатор А н фазовращатель Ф, а другая — через плечо, в которое включено исследуемое устройство, После зтого волны поступают на входы 1 и 2 двс4иого волноводного тройника Т'.

К его Е-плечу подключена детекторная секния, а входы Е-плеча тройника Т1 и й'-плеча тройника Т2 нагружены на согласованные нагрузки. Для измерения злемента 5,„1тл ж л) неооходимо вьшолинть следующие действия. 1. В исс.зедуемое плечо моста установить волновал замещения, иысюп1ий такук) же длину А как н исследуемое усгройство. 2. Регулиоовкой а~генюагора Л и фазоврап1ателя Ф добит~с~ условия баланса моста, когда сигнал иа Е-выходе тройника Т2 равен нулю.

3. По показаниям шкал аттенюзтора и фазовращзтсля найти значения ослабления Ев, ЛЬ, и фазы фазоврашателя ~ра, град, 4. Установить вместо волновода замещения исследуемое устройство, повторно добиться условия баланса МОста н по шкалам ат" тенюатора и фазовращзтеля на1пи значения Ем д6, и фм г)згиь 5. Рассчитать модуль и фазу коэффициента передачи исследуе- МОГО устрснства: ЕО --1п где 1 =- 20 2к 'Рея=91 ФГ'О Экспериментальные исследования каждо~о нз ферри говых С1)Ч- устройств вьшолняюг на двух лабораторных установках, схемы которых приведены на рис. 7 и К На )стано~~с № 1 1см. рис, 7) измеряются модули и фазы козффипиеитов отражений входов У плеч мне гополюсникз, а на установке № 2 1см. рис. 8) измеряктгся козфф1щиенты передачи многополюсиикз и сннма10тся фазОвьге характеристики фазоврзщзтелей.

За 1б мии до начюш измерений необходимо вкл1очнз ь гене1затор СВЧ-сигналов, миллнвольтметр л систему управления фазоврашателями, 14змеренне характеристик вентиля проводится на частоте („. ГГЦ, в следуюгцем по(ъядке. 1. Присоединить феррнтовый вентиль к выходу нзмернтельнон линии лаборато1эной установки № 1 (см. рнс.

2) и для трех различных нагрузок выходавентиля: з 1 = рз,я22 = О, =зз выполнить измерения значений КСРч и смеьцений минимума стоячей волны Лэ, (см. методику определения модуля и фазы коэффициента отражения). 2. ПО найденным значениям КСВ, и Лг; (( = 1, 2, 3) вычислить по формулам (19) и (20) значения модулей Гн н фаз Фч коэффициентов Отражения, 3.

По формулам (15) рассчитать значения модулей и фаэ элсмен- тОВ матриц рассеяния 5 ~ и 522 и прОизведенне 51252ь 4. На лабораторной установке № 2 (см. рнс. В) измерить коэффнциенть1 передачи вентиля 5м н 5 нь 5. Записать матрицу рассеяния реального ферритового вентиля, сравнить ее с матрицей рассеяния идеального вентиля и объяснить нме~ощиеся отличия численных значений элементов матрицы. Измерение параметров феррнтового волноводного У-циркуляторапроводитсяначастоте Гл,1Тц, наустановках№ 1 и № 2 в сле- ДУНЭГДСМ ПОРЯДКС.

1. Присоединить к Выходу плеча 3 циркуляэора со1ласованиу1О нагрузку и для плеч 1 и 2 по методике, описанной вьппе для фсрриговсно Вентиля. Найти элементзи магрицы 5м, 5 ,*ъ 5., 5~~. '. 11рисоединить к Выходу плеча 1 цнркуляэооа согласованиук~ нагрузку и для плеч 2 и 3 провести исследования, как в и. 1, и определить элеменз ы матрицы 522. 5зз, 522 и 532 3. Присоединить к выходу плеча 2 циркулятора согласованную нагрузку и для плеч 1 и 3 провести измерения и найти элементы матрицы 5ы, 52„5 ы и 5 и. 4. Записать матриця рассеяния реального Ъ-циркулятора н сравнить сс элементы с элементами матрицы идеального У-цнркулятора. Измерение йараметров взаимного ВФФ йроводится на часто~с «вфф, 1 1"ц, на ус.~японках № ~ и № з в следчязшем порядке 1.

Па лабораторной установке № 1 для случая Л~р = О по методике, описанной для ферритового вентиля, найти значения 1 и н Лз~ для трех НВГР)'зОк на ВыхОДС фазоврашатсля (з21 — р2* ВЗВ ЯЗЗ + ~~~). 2. Расс 1нтать элементы матрицы рассеяния ВФФ ~5ззз) йрн Л<р = О, учитывая, что 5ьз = 57;. 3. Г)а лабораторной установке № 2 снять зависимость Лу 1зее —— = «га), где а — амплитуда управлягой1его импульса. параметр а измеияется дискретнО ОГ нуля с шаГОм ЛО ЛО п~дз. Значение оп~а~ соотВетствует состояннзо насыщения ферритовой среды, йрн кОтО- ром прекращается рост значений вносимого фазового сдвига при увеличении и. 4, Построить фазову1О характеристику Лувеф1 а).

Измерение параметров невзанмного ВФФ проводится на частоте «НЯ„В„ГГц. Методика проведения измерений в основном совпадает с описанной выше для взаимного фазовращателя, Но в данном случае„учитывая, то 5 гз .л 5 ц необходимо для исходного состояния намагниченности ферритового стержня (Лу = О) на установке № 1 измеРИГЬ элеменгы 5зч„5Ы КХВЗРнцьь Отчет йо вьй1олиеннои лабораторной работе должен содерзккгь следукнцие Основные сведения: — название работы; -- цсль )заооты,' — — эскизы исследуемых усе)зойств и схемы лабо)загори ых установок с указанием всех С13Ч-элементов и приборов, — НСООхОдимыс формульз и резчльткгы расчетов.„ Онлслвяется силсвтймн н яюмстГмохии на З 34 еэйге --- результать1 зксперимситов в виде табзп1ц и 1рафиков; —.- сопоставлепие р зультатОВ расчета и зкс1ьеримсита с аяализом причии возможпых расхождепий между пими: — Выводы по 1заООте.

1. Каковы осповиые параыез ры и хараьперистики ферритовойз вентиля„у"циркулятора и фазоврап1йтеляу 2. Какие СВОЙСТВВ иаматииясппото 1.,ВЧ-ферр11та ~о~~о~~~~ создать вептиль и "т"-циркуллтору 3. 11оиему при измепепии тока в ооыотке иамасвияиващ1я фазовра1цйтеля изыеияется ево фазовыЙ сплит". 4. Каков физический смысл злемептов матрицы расссяияя СВ::1- устройстВау 5. Как можпо измерить злементь1 матрицы рассеяпия пстырехпол1осника? 6.

Как измерить модуль и фазу козффициепта отражеиия с помощью измерительиои липииу 7. Как записываются матрицы рассеяиия Вдеьпзьиых Й1ерритовых устройств 1веп1иля, циркулятора, фазоврапзатсля)? ТЕОРЕТИЧБСКАЯ ЧАСТЬ СВОисзай феррита Магркиа рассеякия ( ВЧ-уссройсса .....................

Оарезелскке злеыеиьай ыйтеииы рйссейиия Кстреистйй Ферритовьзй Веитиль Феррктойый тзйириулятор Болноаолиьи ферритойые фйзойраизйтели Бсйзаиьзкь~и ферритойый фйзойраиЗйтель ....,...,,.......... йзакмиьИЗ феррктовый фйзойрыиатель ...............,...... О КС Н:':-.'РТТМ ЕНТАЛЬ ИАЯ ЧАСТЬ Устаиоаяй лля нзыереикя Возффлииеита Отразяекил, Оирелслеике ыолтля и физы коаффкииеитй Отрйязеиия ....... Определение злемситов ыатрипы рассеяиил ....,............

'«~тйиойиа.ыя изыереиия иозффиииеитй оерелйзи зстройстйй Изыерез~ие иелийсоийльиора злйыеитй ззйтркиьз Оассеяиия Исслодсзайиие ферритовото Вектиля,,...,.........,,...,.... Йсызелойаиие "тсиирй~лйторй.........., Йссзедоайиис ВЗйиыиото фазоаразййтеля $1сслезойакие иеазакыиози фазойрыцателя ....,........... Требоеакия а Отаетз Контрольиыс Вопросы С1зисоя рейемеллсемой литературы Методическое издания Редактор,4, В. Сатарова Корректор ЛХБ Маяиииииа Коьнзмотеряая верстка В И Иовстопся йолписаао в начать 12.09.2007. Формат 60х34/16.

Ьумаза офсетная. Пся, л, 1,5. Уел. оея. я. 1,4. Ум-изл. л, 1,3. Тараи 100 зки Изл За 72, Заказ Изкккальстяо М1 ГУ им, НРК Баумана Тниографая МГ1 У им. Н.Э. Баумана 105005, 04осквм 2-я Бауманская ул., 5 .