P4 (560773), страница 12
Текст из файла (страница 12)
34), получим о (9. 47) Подставим в это выражение величину Уа из формулы (9. 43). Тогда выражение для проводимости д можно представить в таком виде (6 зйпа ( — ') ,,Х а ~ Х соз — и соз 6 — соз о К = соз — "' — соз йоЬТ 1/ У е (9. 48) Заменив в (9. 45) отношение — па проводимое4М (Мели 4, Ло Р, й или Э получим )7' = — '=- л%,. )2!К а 2 (9. 49) гдв Величины 7ю и Р„определяемые соотношениями (9. 30), (9, 42), зависят только от размеров волновода и положения щели на перегородке.
Выражение (9. 45) можно представить в более удобной форме. Для этого мощность, излучаемую в волноводе щелью, определим следующим образом. и).и Р,= (9, 46) Величину л можно рассматривать как коэффипнонт трансфор маццн идеального трансформатора, к входным зажимам которого присоединен полупроводниковый элемент или, точнее, эквивалентное ему активное сопротивление (т,, а выходные зажимы соединены с эквнвалентнон двухпроводной лйнией (рнс. 9. 21). (01 1!) Рис Э 2! Эквивалентная схема вотновояяото вмклюпателя Из формул следует, что эквивалентное сопротивление )т, пропорционально проводимости щели.
При перемещении щели от середины перегородки к узкой стенке проводимость щели, согласно (9. 48), уменьшается, а вместе с ней уменьшается и тс;. Поворот щели в плоскости перегородки также приводит к )меньшению проводимости н Я,. Наибольшее значение сопротивление тс,' имеет прн размещении щели в середине перегородки параллельно широким степкам волновода. Уменьшение размеров поперечного сечения волновода приводит к увеличению проводимости На рис.
9. 22 представлены графики зависимости д(6) и й'(х, а) для перегородки со щелью длиной 1п, в волноводе й!ЭК-!00 (ахб.= 12,5 Х28,5 мм). Расчетное задание 1. Рассчитать зависимости Е„=Е,(Р; .,„); ~,=(.,(й;,) для выключателя с одним щелевым модулем при расположении 1х 1 щели в центре перегородки ~ — = †; 9 =- 0 ~а 2 Расчетные формулы Ь, =- 1 +,1; С„= 1/ а мах где 1с,, „— эквивалентное нормированное сопротивление прн раз- мещении щели в центре перегородки, Указанные зависимости рассчитать для следующих пределов изменения эквивалентных сопротивлений Р' = 5 —:20; Р' =- 0,01-:0,05, по птах ' впаяв аа А7 гб ю' аа га' га юа твю' ра ю' пб ю' юа ю' с)л ю' ра ~) сг гл лл ао М ют ю уст го юл гг пю :,О ю' у8.
гам аа Фа уа га' ~2 юа ар ю' ла ю' юб га 3 а)о ю.з 4Лю~ худ) ()Д а)г уз па аа Рие 9 22 Зависимость проводимости щели от угла по- ворота (а) н смещения щели (б) Йос~роц~ь ~ рафики завис1гмосгей А„=-А, (А,' ); а( Вовы) 2. Рассчитать зависимости Е,=-Ь,(й; ); 1.,= Е,(й;, ) для выключателя с одним щелевым модулем при смещении щели х 1 от центра к боковой стенке волновода. — =- — ; 6 = О, а 4 Расчетные формулы; Е,=1+ 1 Й,',„з(п 1 ~з— 4й,' ~, з(п ив Пределы изменения величин 1с' „, указаны в и.
1. "шах Построить графики зависимостей Е,(Й,'~,); 1.,= А„Я' ) х 1 при — = —. а 4 3. Рассчитать зависимости О (Й~ „) з —. з ~й~щы) для выключателя с одним щелевым модулем при повороте щели. /х 11 расположенной в центре перегородки ~ — = — ~ на угол 6 = 45'. (а 2) Расчетные формулы 1 И,'„„,„((6И ' 1 (4К' 1*(61'г " где 1(6) -' 1 — — соа' 6 соз —" — соз В данной работе Х= 3,2 см; а =-2,85 см.
Для опредййения Г(6) можно воспользоваться графиком, йре)(- ставленным на рнс. 9. 23. ат о гг гл ао то хо лл 7д Лт уФ Рис 9 93 График вспомогательной функции ((6) Пределы применения величин )с',„указаны и п. 1. сов Построить графики зависимостей;г.,(Й,',„); Еа(Й, ы). 4, Рассчитать зависимости — ~о 1)т е„) ~э ~ 1'т „) для выключателя с двумя щелевыми модулями, расположенными кв в волноводе на расстоянии — друг от друга, 2 Расчетные формулы: 2 1 Пределы изменения величин К,„указаны в и. 1.
Построить графики зависимостей ь'.,(гс; „); Ь,(Я;, ). 5. Рассчитать зависимости Е,= Е„(гс,',„); Еа = Е,(гс,' и) для выключателя с двумя щелевыми модулями, расположеинымн в волноводе на расстоянии — ' друг от друга. 4 Расчетные формулы: 4 Пределы изменения величин Я',„,„указаны в п.
1. ем в Построить графики зависимостей 1., (К; „); 1 (Я') „,). ЭКСНЕРНМЕНТАЛЬНАП ЧАСТЬ Описание лабораторной установки и ее схема Лабораторная установка, блок-схема которой представлена иа рис. 9. 24, состоит из генератора, измерительной линии, измерительпозо усилителя, согласованной детекторной секции, ферритного вентиля, градуированного аттенюатора, короткозамыкающего поршня и выпрямителя — источника управляющего напряжения, В данной работе используются два щелевых модуля и два отрезка волповода, на которых нанесены номера 1 и 2.
1 1 о 1 Рис. 9.24. Блок-схема установки: 1 — тснератор; 2 — измерительный усилитель; 3 — измери~е~ьная линия; 4 — выпрямитель; 5 - — детектор- ная секция, 6 — гиелевои модуль Для устранения реакции генератора на отраженную волну, амплитуда которой при выполнении некоторых пунктов измерений мало отличается от амплитуды падаюгцей волны, между генератором и остальной частью установки включается ферритовый вентиль, послощаюн1ий отраженную волну Для измерения коэффициента вносимого затухания между вентилем н измерительной линией установлен градуированный агтенюатор Измерительная линия используется в данной работе для настройки установки и для измерения КВВ на входе выключателя при определении эквивалентного сопротивления щелевого модуля.
В комплект лабораторной установки входит короткозамыкающий поршень, применяемый прн измерениях эквивалентного сопротивления модуля. В данной работе исследуется два щелевых модуля, которые устанавливаются на фланце отрезка волновода, присоединенного к измерительной линии. На фланце имеются два штифта, которые при установке модулей входят в специальные отверстия в металличегких пластинах модулей. Щелевой модуль ! имеет две пары отверстий, использование которых позволяет смещать щель в плоскости поперечного сеченая иолновода в направлении узких стенок Около к;1ждой пары отверстий проставлены номера 1 и 2.
Величина смещения, соответствующая каждой паре отверстий, приводится в расчетном задании. Шелевой модуль 2 также имеет две пары пронумерованных отверстий, расположенных по окружности, что дает возможность осуществить поворот щели в плоскости поперечного сечения. Величина угла поворота, соответствующая каждой паре отверстий, приводится в расчетном задании. При измерении вносимых коэффициентов затухания используется согласованная детекторная секция, присоединяемая к выходу выключателя. Управляющее напряжение подводится к полупроводниковым элементам выпрямителя. На панели выпрямителя имеются гнезда для подключения проводников, идущих от щелевых модулей. Включрние выпрямителя производится тумблером.
При включении на панели загорается красная лампочка, свидетельствующая о том, что управляющее напряжение подано. В комплект упаковки входит также два пронумерованных отрезка волноврда, которые используются при исследовании выключателя с двумя щелевыми модулями. Длина отрезков волноводов 1'в х, кратна: 1 — — ' и 2 — — '. 2 4 Порядок выполнения эксперимента Перед началом измерений необходимо убедиться в том, что генератор настроен на заданную частоту 8375 Мгц.
Проверка настрой. ки производится по градуированной таблице волномера генератора. 1. Определить нормированное эквивалентное сопротивление щелевого модуля Й, в двух состояниях выключателя. К входной розетке усилителя 28И присоединяется кабель от детекторной секции измерительной линии. Тумблер управляющего напряжения на панели выпрямителя устанавливается в положение «Выключено». Далее производится настройка установки. На флаьце отрезка волпавода, присоединенного к измерительной пивши, устанавливается металлическая пластинка. Пластинка закорачивает волновод и в волноводе измерительной линии устнавлнвается стоячая волна.
!. Путем перемещения каретки измерительной линии определяется положение какого-либо узла напряженности электрического поля. Желательно зафиксировать положение узла, расположенного ближе к середине интервала перемещения каретки, Положение узла может быть определено более точно путем усреднения двух положений каретки, соответствующих двум равным показаниям о зм нйдикатора усилителя 28ИМ по обе стороны ат узла (рис, 9.28) л, Выбранныи узел находится иа расстоянии и — ' от закорачивающей 2 пластинки, где и — целое число, Х,— длина волны в волноводе После определения положения узла напряженности электричес- кого поля закорачивающая пластинка снимается и вместо нее уста- навливается щелевои модуль 1 и короткозамыкающий поршень.
Проводник, с помощью которого управляющее напряжение по- дается на щелевой модели, включается в штепсельное гнездо на панели выпрямителя При установке щелевого модуля необходимо обратить внимание иа то, чтобы штифты, имеющиеся на фланце волновода, вошли в пару отверстий 1. 2 Перемещая поршень, необходимо установить его в такое по- ложение, чтобы щелевой модуль оказался в пучности напряжен- ности электрического поля Расстояние от щелевого модуля до Х, поршня в этом случае будет равно нечетному числу — '.
Если вол- 4 повод представить на эквивалентнои схеме в виде двухпроводной линии (рис 9 26), то в сечении, соответствующем месту включения модуля, величина нагрузки будет равна Й,", так как входное сопро- тивление отрезка линии эквивалентного волновода, в котором перемещается поршень, будет бесконечно большим Для установки поршня в нужное положение необходимо. а) установить каретку измерительной линии в положение, найденное в п 1; б) перемещая поршень, добиться минимальных показаний ин- дикатора усилителя 28И При этом узлы напряженности электри- ческого поля будут занимать в волноводе такое же положение, как и в п ! Положение поршня может быть определено более точно путем усреднения двух положений, соответствующих двум равным показаниям индикатора по обе стороны от минимума, в) сместить поршень иа расстояние —. При этом щелевоп ! 4 модуль окажется в пучности напряженности электрического поля Длина волны в отрезке волиовода, в котором перемещается пор- шень, равна Х„= 39 мм Измерение эквивалентного сопротивления щелевого модуля )г'; производится в следующем порядке ! Состояние «Открыто» Тумблер управляющего напряжения находится в положении «Выключено» С помощью измерительной линии определяется коэффициент бегущей волны (КБВ) 82 Рис 9.
25 Определение положения минимума нагруженпости поля Рис 9 26 Изменение амплитуды напряженности полн П~ волноводе и сопротивленид в эквивалентной линии Поскольку Д' ) 10, то КБВ ( — и измерение производитсй 1 а мах 1О по методу так называемого удвоенного минимума, который основан яа измерении остроты кривой распределения напряженности поля вблизи минимума напряженности Процесс измерения состоит в там, что прежде всего измеряется величина минимума по индикатору усилители 28ИМ. Затем находят два положения каретки измерительной линии, в которых показания индикатора равны удвоенному значению минимума, как показано на рис 9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
