Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
5.1.3. Измерения характеристикСуществует много различных методов измерения характеристик резонаторов [82, 111, 138]. Например, методы определения добротности и параметров связи разбиваются в общем случае на три класса. В первом из них параметры зависят от измерения амплитуды и фазы волн, отраженных от резонатора как функции частоты; для этого метода необходимо иметь генератор и измеритель стоячих волн [139, 207]. Рассмотрение параллельного контура, изображенного на рис. 5.3, а, приводит к выражению для КСВН при резонансе:
в зависимости от того, будет ли связь резонатора выше или ниже критической; эти уравнения будут определять величину Динамическое определение [222] девиации частоты и условий связи с помощью источника энергии СВЧ с качающейся частотой и нулевого детектора намного снижает требования к стабильности частоты, и при этом отпадает необходимость заранее знать характеристику приемника. Нагруженная или ненагруженная добротность резонатора может быть найдена [139, 189, 262] из сдвига фазы в картине стоячих волн как функция частоты вблизи резонанса. Для систем с низкой добротностью и сильной связью эти измерения совершенно точны. Из круговой диаграммы можно определить величины отсюда вычислить величину
а для
Рис. 5. 6. Смещение минимума стоячей волны для объемного резонатора; а — Из экспериментального графика зависимости КСВН от частоты получаются частоты, соответствующие КСВН в точках полуспада мощности. Второй класс измерений резонаторов включает определение декремента затухания и более пригоден для резонаторов с высокой добротностью. В методике измерений, описанной Шэйвом и Бареллом [183], в резонаторе получают колебания большой амплитуды, возбуждая его импульсами высокочастотной энергии шириной
Последующее экспоненциальное ослабление мощности, возвращаемой фидеру, будет тогда мерой
Декремент затухания может быть определен путем измерения возвращенной мощности в моменты
Так как времена затухания малы, то их наблюдают на осциллографе. В третьем классе измерений резонатор присоединяется к согласованному генератору и детектору и передача определяется как функция частоты; тогда нагруженную добротность
Рис. 5.7. Блок-схема установки для измерения добротности На осциллографе развертывается частотная характеристика резонатора с обозначенными точками полуспада мощности, а также картина вида колебаний генератора. (См. [139].) Измерения добротности облегчаются применением метода качания частоты; типичная схема измерения [139] показана на рис. 5.7. Мощность высокой частоты от частотно-модулированного генератора пропускается через исследуемый резонатор к диодному детектору. Продетектированный сигнал усиливается и подается на пластины вертикального отклонения луча осциллографа. Пилообразное напряжение, определяющее качание частоты, подается также на пластины горизонтального отклонения, в результате на экране получается изображение характеристики полосы пропускания резонатора. Генератор служит местным гетеродином приемника с очень узкой полосой пропускания. Сигналы с выхода видеоусилителя используются для модуляции яркости электронно-лучевой трубки, что позволяет получить на экране яркие точки, которые при соответствующей регулировке могут указывать точки полуспада мощности резонатора. Нагруженная добротность измеряется как отношение резонансной частоты к ширине полосы пропускания. Во время качания частоты мощность на выходе генератора изменяется, поэтому для улучшения точности измерений необходима индикация выходного сигнала в виде дополнительного второго изображения на экране двухлучевой трубки. Сопоставляя изображения сигналов от резонатора и генератора, легко ввести поправку на изменение мощности. Чтобы облегчить измерение полосы пропускания, можно ввести калибровочные метки. Видоизмененный метод [114] включает сравнение изображения на экране осциллографа с характеристикой передачи резонансного контура высокой частоты. Резонаторы с одним плечом для ввода энергии могут быть соединены с детектором параллельно или последовательно. Когда резонатор проходит через состояние резонанса, то показания индикатора мощности падают до минимума. Посредством согласованного гибридного соединения [166] или двух направленных ответвителей [204] можно получить сигналы, пропорциональные мощности, подводимой к резонатору и отраженной от него. Эти сигналы подаются попеременно через синхронный переключатель к пластинам вертикального отклонения осциллографа. Периодические сигналы можно также [6] подавать на обе системы пластин осциллографа одновременно. Тогда тангенс угла наклона прямой линии к оси А, получающейся на экране осциллографа, будет пропорционален отношению мощностей. Информация о высокочастотных полях, существующих в резонаторе, может быть получена с помощью процесса моделирования в электролитической ванне [9] или методами возмущения [104, 180, 181]. При этом методе в то место, где напряженность электрического поля в резонаторе большая, можно ввести диэлектрический зонд [164]. Более распространенной процедурой [83, 87, 280] является введение в резонатор металлического предмета. Если
Если поместить в резонатор металлический предмет там, где электрическое поле велико, а магнитное поле ничтожно, то
Добротность резонатора можно записать в виде
где С — относится к емкости. Параллельное активное сопротивление путем из результатов измерений отношения
так что отношение
где I — действующая длина, а Подстановка уравнения (5.52) в уравнение (5.49) дает
из которого можно вычислить отношение Существуют методы для непосредственного измерения параллельного активного сопротивления. Спроулл и Линдер [195] использовали диэлектрический стержень, имеющий активное сопротивление
Параллельное активное сопротивление [128] можно также измерить, пользуясь для обнаружения малых сдвигов передачи фазы простым мостовым методом. Применение в линии проходного резонатора позволяет использовать слабую связь. Уравнение (5.53) может быть переписано следующим образом:
где
|
1 |
Оглавление
|