Прш дамещении зшда в среднюю часть широкой стенки волновода и при квадратичной характеристике детектора напряжение на выходе последнего

Измерив величину Е/д и зная мощность f ср, отдаваемую генератором в нагрузжу, найдем

KUab/APZ. (12.2)

Пассивный зонд удобно калибровать, измеряя относительное смещение резонансной частоты Д /р в круглом резонаторе, возбужден- ном на волне £011, для которого

Согласно (12.1)

з = (А /о) (3,76/ргу101). (12.3)

где /р и Гр - длина и радиус резонатора, мм.

Метод электролитической ванны (рис. 12.5) используется для исследования распределения статических и .квазистатических полей. .В диапазоне СВЧ этим методом исследуется структура поля волны, являющейся квазистатической. В ,этО]М случае, измерив раопределение статического поля в СВЧ устройстве, можно утверждать, что структура этого поля будет одинаковой со структурой поля Т-волны в этом же устройстве.

Измерявмое устройство

Рис. 12.5. Измерение структуры поля методом

электролитической .ванны: а-схем.а .измерения; б-.измеренная структура поля

Измерительная установка состоит из диэлектрической ванны, обычно заполненной водой. В ванну вставляются металличеокие электроды, пропорциональные по размерам и одинаковые по форме с металлическими .поверхностями сечения измеряемого устройства. Допустим, это будет поперечное сечение прямоугольной коаксиальной линии (см. рис. 12.5).

К электродам подключается источник постоянного или низкочастотного переменного напряжения. Измерение сводится к

определению и вычерчиванию формы эквипотенциальных, линий электрического поля между электродами. Для измерения потенциалов используется ламповый вольтметр (V) с большим входным сопротивлением. Построив линии эквипотенциальных поверхностей, нетрудно нарисовать структуру электромагнитного поля, поскольку электрические силовые линии перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям, а магнитные совпадают с ними. (Обычно этот процесс также автоматизируется.

12.3. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ ; И ПЕРЕДАЧИ. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ И МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

Наиболее простые и доступные методы измерения коэффициента отраже1шя основываются на применении измерительной линии ,[60]. Измерительная линия рис. 12.6 представляет собой отрезок линии передачи 1 с узкой щелью, прорезанной вдоль оси волновода. Через щель внутрь волновода помещается електрический зонд 2, соединенный с детектором 3 и передвигаемый вдоль щели с помощью каретки 4.

Промышленностью выпускаются измерительные линии коаксиальной, прямоугольной и симметрично-полосковой конструкций. Для проведения калибровки и ряда измерений в комплект включается короткозамыкатель и согласованная нагрузка. Коаксиальные измерительные линии используются на частотах от 100 дО 10 000 МГц и имеют собственный Лст=1,04-1,06, погрешность измерения /Сет=2-3 не более 10%- Волноводные измерительные линии имеют прямоугольное сечение, используются на частотах 1000 МГц я выше, имеют собственный Лст= 1,01-1,03, погрешность измерения /Сет=2-3 не более 7%. Фактически диапазон Кст, измеряемых с помощью приведенных измерительных линий, значительно шире указываемых в паспорте на линию. Измерение малых Кст ограничено изменением глубины погружения зонда при движении каретки и собственным Кст измерительной линии. Измерение больших Кст связано с трудностями измерения большого диапазона амплитуд элерстрического поля, а также с отражениями от зонда, которые малы в минимуме, но велики в точках максимума. При работе с линией следует пользоваться чувствительными индикаторами (микроам-перметрами и измерительными усилителями). В этих условиях обеспечивается квадратичность характеристики детектора и ис-ключаются трудности, связанные с ее учетом.

Рис. 12.6. Измврительная лииия:

1 - отрезок линии передачи;

2 - зонд; 3 - детектор; 4 -

передвигаемая каретка

(При измерениях коэффициента отражения измерительная линия включается в состав стенда, функциональная схема которого показана на рис. Л2.7,а. В .процессе измерений, передвигая зонд, снимают .картину распределения электрического поля вдоль ли-яии (рис. 12.7,6). Перемещение зонда измерительной линии ка-лпбровано, и его положение отсчитывается с помощью специаль-

Индина-/пор

Измерительная лилия

Измеряемое (/стройстдо

СоеласоВанная нагрузна

Рвроткозамыкатвль -1-

Рис. 72.7. Измеревие .коэффициента отражеиия методом измерительной линию

а-:ИЗМерительный стенд; б - измеряемое расцределен.ие поля

ной линейки или микрометрического устройства. .Расстояние меж- J ду двумя соседними .минимумами (рис. 12.7,6) равио половине длины волны в используемой измерительной линии. Поло.жение минимумов определяет фазу коэффициента отражения измеряемого устройства, а отношение максимума fmax к минимуму min .электрического поля определяет коэффициент стоячей волны:

/CcT==£max/£min.

С ПОМОЩЬЮ /Сет определяется модуль коэффициента отражения, поскольку

тах = пад + отР = пад(1+Г) И £т1п = пад отр = пад(1 Г),

следовательно,

Г=(/Се.-1)/(Кст+1). (12.4)

Заметим, что на практике больше принято использовать не модуль коэффициента отражения, а коэффициент стоячей волны. Объясняется это отсутствием необходимости дополнительных расчетов, более удобными числовыми величинами, непосредственной связью с физическим представлением о стоячей волне и, наконец, с давно укоренившимися традициями.

Измерение коэффициента стоячей волны (модуля коэффициента отражения). Величины /Сет, указанные в паспорте на измерительную линию, определяются непосредственным измерением минимального Лтш и максимального Лтях показаний индикатора