Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Радиофизический факультет
Кафедра «Радиотехника и телекоммуникации»
Отчет по лабораторной работе № 7
“Измерения в цепях с распределенными параметрами”
|
Преподаватель: |
Медведев А.В. |
|
Выполнили: студенты гр. 3092/3 |
Арефьев Д., Зубарев Е., |
Отчет принят:_____________________
1. Измерения на панорамном измерителе Р2-58
Рисунок 1.1 – Схема измерения КСВ
Данные первого пункта работы совпадают с данными бригады № 2 (Вафиади В., Медведь Д.), так как измерения проводились совместно.
1.1. Измерьте зависимость от частоты КСВ волноводной нагрузки, согласовав ее на частоте, заданной преподавателем. Результатом измерений является график КСВ(f). Постройте зависимость |Г(f)|.
Рисунок 1.2 – График КСВ
Диапазон частот: 3,246 – 5,693 ГГц
Нагрузка была согласована на частоте 4,644 ГГц.
КСВ (4,644 ГГц) = 1,036.
Более подробно была снята зависимость КСВ(f) в более узком диапазоне.
Модуль коэффициента отражения |Г| однозначно связан с КСВ:
На основании это зависимости получена зависимость |Г(f)|.
Таблица 1.1 – Зависимость КСВ и модуля коэффициента отражения |Г| волноводной нагрузки от частоты.
|
f, ГГц |
КСВ |
|Г| |
|
4,500 |
2,2 |
0,375 |
|
4,518 |
1,8 |
0,286 |
|
4,560 |
1,41 |
0,170 |
|
4,644 |
1,036 |
0,018 |
|
4,676 |
1,21 |
0,095 |
|
4,706 |
1,51 |
0,203 |
|
4,730 |
1,8 |
0,286 |
|
4,766 |
2,0 |
0,333 |
|
4,923 |
4,1 |
0,608 |
Рисунок 1.3 – Зависимость КСВ и модуля коэффициента отражения |Г| волноводной нагрузки от частоты.
1.2. Наблюдайте влияние скорости развертки на результат измерений. Оцените погрешность, вызываемую переходными процессами.
Панорамный измеритель является инерционным прибором, и скорость развертки влияет на точность отображения КСВ. В таблице 1.2 показано изменение частоты минимума КСВ с изменением скорости развертки.
Таблица 1.2
|
Скорость развертки |
0,08 |
1 |
10 |
|
Fmin, ГГц |
4,677 |
4,630 |
4,634 |
Таким образом, погрешность, определяемую скоростью развертки, можно оценить как погрешность во втором знаке после запятой.
1.3. Измерьте зависимость от частоты КСВ:
а) резонансной диафрагмы;
б) резонансного кольца.
Выборочные значения КСВ резонансной диафрагмы и резонансного кольца приведены в таблицах 1.3 и 1.4 соответственно.
Рисунок 1.4 – Зависимость от частоты КСВ резонансной диафрагмы №3
Диапазон частот: 3,264 – 5,660 ГГц
Таблица 1.3
|
f, ГГц |
КСВ |
|
3,663 |
3,55 |
|
3,840 |
2,14 |
|
4,217 |
1,58 |
|
4,115 |
1,50 |
|
4,675 |
1,137 |
|
4,830 |
1,095 |
|
4,982 |
1,15 |
|
5,087 |
1,248 |
|
5,333 |
1,454 |
|
5,566 |
1,74 |
Рисунок 1.5 – Зависимость от частоты КСВ резонансного кольца №3
Диапазон частот: 3,261 – 5,659 ГГц
(фотографии этой зависимости нет)
Таблица 1.4
|
f, ГГц |
КСВ |
|
3,364 |
14,5 |
|
3,498 |
5,8 |
|
3,678 |
4,58 |
|
3,932 |
4,035 |
|
4,052 |
4,02 |
|
4,354 |
5 |
|
4,560 |
7 |
|
4,625 |
9 |
|
4,708 |
18 |
|
4,810 |
50 |
|
5,080 |
→∞ |
|
5,364 |
50 |
|
5,464 |
20 |
|
5,608 |
10 |
1.4. Измерьте КСВ входа полосового фильтра.
Выборочные значения КСВ входа полосового фильтра приведены в таблице 1.5.
Рисунок 1.6 – Зависимость КСВ входа полосового фильтра от частоты
Таблица 1.5
|
f, ГГц |
КСВ |
|
до 4,371 |
→∞ |
|
4,371 |
50 |
|
4,385 |
20 |
|
4,393 |
5 |
|
4,400 |
2 |
|
4,434 |
3,1 |
|
4,475 |
1 |
|
4,530 |
4,2 |
|
4,592 |
1,5 |
|
4,633 |
1,55 |
|
4,661 |
1 |
|
4,681 |
5,45 |
|
4,710 |
10 |
|
4,725 |
20 |
|
4,735 |
50 |
|
после 4,735 |
→∞ |
Рисунок 1.7 – Схема для измерения коэффициента передачи четырехполюсника
1.5. Измерьте модуль коэффициента передачи:
а) полосового фильтра;
б) резонансной диафрагмы;
в) резонансного кольца.
Выборочные значения модуля коэффициента передачи полосового фильтра, резонансной диафрагмы и резонансного кольца приведены в таблицах 1.6, 1.7 и 1.8 соответственно.
Рисунок 1.8 – Зависимость модуля коэффициента передачи полосового фильтра от частоты
Таблица 1.6
|
f, ГГц |
Коэф. передачи |
|
4,373 |
2 |
|
4,380 |
6 |
|
4,390 |
50 |
|
4,420 |
50 |
|
4,528 |
20 |
|
4,646 |
→∞ |
|
4,676 |
6 |
|
4,701 |
2 |
Рисунок 1.9 – Зависимость модуля коэффициента передачи резонансной диафрагмы №3 от частоты
Диапазон частот: 3,134 – 5,014 ГГц
Таблица 1.7
|
f, ГГц |
Коэф. передачи |
|
3,319 |
1 |
|
3,385 |
5 |
|
3,452 |
10 |
|
3,521 |
30 |
|
3,601 |
50 |
|
3,876 |
→∞ |
Рисунок 1.10 – Зависимость модуля коэффициента передачи резонансного кольца №3 от частоты
Диапазон частот: 3,238 – 5,836 ГГц
Таблица 1.8
|
f, ГГц |
Коэф. передачи |
|
3,630 |
→∞ |
|
3,966 |
50 |
|
4,264 |
20 |
|
4,448 |
10 |
|
4,660 |
5 |
|
4,788 |
3 |
|
4,917 |
2 |
|
4,998 |
1,5 |
|
5,288 |
1,5 |
|
5,395 |
3 |
|
5,455 |
4,5 |
|
5,548 |
6 |
|
5,623 |
10 |
|
5,705 |
20 |
|
5,783 |
50 |
|
5,864 |
→∞ |
1. Измерения измерительной линии Р1-3
Рисунок 2.1 – Схема измерений на измерительной линии
2.1. Измерьте длину волны в линии на заданной частоте. Измерения проводите методом вилки и повторите многократно. Определите случайную погрешность.
Заданная частота: f = 5,199 ГГц
xmax = 2,265 см
Таблица 2.1 – Измерение положения минимума методом вилки
|
x1, см |
x2, см |
xmin , см |
|
1,170 |
0,510 |
0,840 |
|
1,185 |
0,490 |
0,838 |
|
1,210 |
0,475 |
0,843 |
|
1,205 |
0,460 |
0,801 |
|
1,200 |
0,445 |
0,828 |
|
1,110 |
0,515 |
0,808 |
2.2. Снимите детекторную характеристику индикаторной головки измерительной линии.
Таблица 2.2 – Зависимость Iинд(x)
|
x, см |
Iинд, мкА |
|
1,0 |
1,0 |
|
1,2 |
6,5 |
|
1,4 |
18,5 |
|
1,6 |
34,0 |
|
1,8 |
47,0 |
|
2,0 |
56,5 |
|
2,2 |
60,5 |
|
2,265 |
61,0 |
|
2,4 |
58,5 |
|
2,6 |
52,0 |
|
2,8 |
41,5 |
|
3,0 |
25,5 |
|
3,2 |
11,0 |
|
3,4 |
2,0 |
Рисунок 2.2 – Зависимость индикаторного тока от x
Таблица 2.2 – Зависимость
|
x, см |
|
|
0,18 |
0,19 |
|
0,38 |
0,40 |
|
0,58 |
0,58 |
|
0,78 |
0,75 |
|
0,98 |
0,87 |
|
1,18 |
0,96 |
|
1,38 |
0,998 |
|
1,443 |
1,0 |
|
1,58 |
0,989 |
|
1,78 |
0,93 |
|
1,98 |
0,83 |
|
2,18 |
0,70 |
|
2,38 |
0,52 |
|
2,58 |
0,33 |
Рисунок 2.3 – Зависимость от x
Таким образом, зная эти две зависимости, можно построить детекторную характеристику индикаторной головки измерительной линии. Измерить минимум точно сложно, поэтому характеристику можно дополнить точкой (0;0).
Таблица 2.3 – Детекторная характеристика
|
Iинд, мкА |
|
|
1,0 |
0,19 |
|
6,5 |
0,40 |
|
18,5 |
0,58 |
|
34,0 |
0,75 |
|
47,0 |
0,87 |
|
56,5 |
0,96 |
|
60,5 |
0,998 |
|
61,0 |
1,0 |
Рисунок 2.4 – Детекторная характеристика индикаторной головки
2.3. Измерьте затухание кабеля.
Рисунок 2.5 – Схема для измерения затухания кабеля
Для определения коэффициента затухания кабеля используем формулу:
Imin = 22,5 мкА
Imax = 34,5 мкА
КСВ = 0,78/0,63=1,24
l = 4,6 м
2.4. Измерьте комплексное сопротивление коаксиальной нагрузки.
Для определения сопротивления нагрузки используем формулу:
W = 50 Ом
x1 =1,045 см
Zн = 32,64 – 11,02j Ом
2.5. Измерьте КСВ сильно рассогласованной нагрузки методом измерения больших КСВ.
Для нахождения КСВ необходимо найти напряжение на некотором расстоянии от узла.
I = 40,0 мкА
Imin = 0,5 мкА
x = 0.59 см
КСВ = 8,9
2.6. Установите погрешность измерительной линии, вызванную отражениями от перехода на конце линии.
Рисунок 2.5 – Схема для определения погрешности линии, обусловленной отражениями от конца
Таблица 2.5
|
xпл, мм |
xmin, см |
y = xmin – xпл, см |
|
50 |
7,820 |
2,820 |
|
49 |
7,665 |
2,765 |
|
48 |
7,530 |
2,730 |
|
47 |
7,435 |
2,735 |
|
46 |
7,355 |
2,755 |
|
40 |
6,775 |
2,775 |
|
37 |
6,515 |
2,815 |
|
34 |
6,235 |
2,835 |
|
30 |
5,785 |
2,785 |
|
26 |
5,355 |
2,755 |
|
18 |
4,545 |
2,745 |
|
14 |
4,100 |
2,700 |
|
10 |
3,765 |
2,765 |
|
6 |
3,360 |
2,760 |
|
2 |
3,045 |
2,845 |
Рисунок 2.6 – График для определения малых отражений
2.7. Определите погрешность измерительной линии, вызванную изменением связи зонда с линией.
Таблица 2.6
|
x, см |
Imax, мкА |
|
2,525 |
53 |
|
5,430 |
52 |
|
8,300 |
52 |
|
11,230 |
52 |
Рисунок 2.7
Imin = 53 мкА
Imax = 52 мкА
δUm = 9,5∙10-3