13-2. ИЗМЕРЕНИЕ ВНОСИМОГО ОСЛАБЛЕНИЯ

Метод отношения мощностей (напряжений). Измерение выполняют в следующем порядке. Собирают схему (рис. 13-3); на выходе генератора устанавливают напряжение (мощность) нужной частоты, включают нагрузку регулируя выходное напряжение (мощность) генератора, устанавливают удобное для отсчета значение мощности Затем включают между генератором и нагрузкой четырехполюсник и при неизменном значении выходного напряжения генератора определяют новое значение мощности

Рис. 13-3. Схема измерения ослабления методом отношения мощностей (напряжений)

Вносимое ослабление определяют по формуле (13-2). Если нужно знать значение вносимого ослабления в диапазоне частот, указанное измерение повторяют на нескольких частотах при постоянном выходном напряжении генератора. Погрешность измерения зависит только от погрешности измерения мощности.

Измерение ослабления методом отношения напряжений выполняется в том же порядке. Значение ослабления вычисляют по формуле

Предел измерения вносимого ослабления определяется возможностью отсчета достоверных показаний напряжений по одной шкале электронного вольтметра. Погрешность зависит от класса точности вольтметра.

Метод замещения. Вносимое ослабление измеряют с помощью схемы, представленной на рис. 13-4. Подключают к зажимам 1, 2. измеряемый

четырехполюсник и устанавливают на нагрузке некоторое удобное для отсчета напряжение. Затем заменяют четырехполюсник образцовым градуированным аттенюатором и регулировкой его ослабления восстанавливают прежнее показание напряжения на нагрузке; выходное напряжение генератора должно быть неизменным. Значение ослабления, вносимого образцовым аттенюатором, фиксируемое по его шкале, равно ослаблению, вносимому измеряемым четырехполюсником. При методе замещения следует иметь - в виду, что входные и выходные сопротивления измеряемого и образцового четырехполюсников должны быть одинаковыми. Погрешность измерения зависит только от погрешности градуировки образцового аттенюатора.

Метод отражения. Этот метод применяется на сверхвысоких частотах для измерения малых ослаблений. Типичными случаями являются измерение ослабления, вносимого неоднородностями, например вращающимися сочленениями волноводной линии круглого сечения, диафрагмой, настроечными винтами и т. д.

При использовании этого метода вносимое ослабление представляют в виде суммы в соответствии с формулой (13-3) и измеряют отдельно ослабления отражения и поглощения. Для этого собирают измерительную установку (рис. 13-5, а) и при помощи измерительной линии определяют коэффициент стоячей волны напряжения в тракте.

Рис. 13-4. Схема измерения вносимого ослабления методом замещения

Рис. 13-5. Схема измерения вносимого ослабления методом отражения

Значение вносимого ослабления отражения вычисляют по формуле

Для определения ослабления поглощения четырехполюсник поворачивают на 180° и к его входным (теперь выходным) зажимам (рис. 13-5, б) присоединяют отрезок линии с короткозамыкающим поршнем. Устанавливают пять-шесть положений поршня на длине, не меньшей половины длины волны, и измеряют в каждом положении коэффициент стоячей волны напряжения и расстояние от выходных (теперь входных) зажимов четырехполюсника до первого минимума.

Для каждого положения вычисляют, моду коэффициента отражения

и его фазовый угол где коэффициент фазы.

Полученные значения коэффициента отражения наносят на диаграмму в полярных координатах и соединяют точки между собой. Геометрическое место точек представляет собой окружность радиуса Ослабление поглощения вычисляется по формуле

В соответствии с формулами (13-3), (13-4) и (13-5) полное вносимое четырехполюсником ослабление

В практике измерений на СВЧ встречаются цепи с согласованными сопротивлениями, т. е. линии, в которых волновое сопротивление, сопротивление нагрузки и входное и выходное сопротивления четырехполюсника одинаковы. В этом случае ослабление отражения равно нулю. Ослабление поглощения определяют следующим образом. Выходные зажимы четырехполюсника (рис. 13-5, а) закорачивают и находят коэффициент стоячей волны напряжения значение вносимого ослабления

Погрешность измерения вносимого ослабления по методу отражения определяется качеством измерительной линии. Существенную роль играют также потери в короткозамыкающем поршне, который должен представлять собой чисто реактивное сопротивление, т. е. обеспечивать полное отражение энергии. Если есть подозрение, что в короткозамыкателе имеются потери, его ослабление необходимо определить в соответствии с формулой (13-6) и вычесть из полученного ранее.