Методика измерения длины волны и частоты генератора СВЧ

Схема Лехера при наличии измерительного прибора тока (или напряжения) может служить волномером, прибором, изме­ряющим длину волны и частоту колебаний.

Для измерения длины волны с помощью двухпроводной линии удобно использовать условия, когда в линии установилось одно из ее собственных колебаний (т.е. имеет место резонанс ли­нии с генератором).

Это соответствует настройке линии в резонанс с генерато­ром. С этой целью линия замыкается перемычкой с весьма малым сопротивлением и при помощи индикаторов отыскивается поло­жение этой перемычки, соответствующее вышеуказанной на­стройке линии. Именно индикаторы напряжения и тока дают тем большие показания, соответственно, в пучностях напряжения или тока, чем точнее линия настроена в резонанс. Надо иметь в виду, однако, что при перемещениях перемычки в поисках резонанса смещаются и положения пучностей, в которые надо помещать индикаторы.

Расстояние  между двумя максимумами напряжения или тока будет равно . Следовательно, . Таким образом можно определить и частоту, помня, что , где  - скорость распространения электромагнитной волны принимается равной  (скорости света).

Задание

Измерьте распределение амплитуд тока и напряжения для трех нагрузок на конце линии:

1.  - линия короткозамкнутая.

2. ∞ - линия с открытым конном.

3.  - линия натружена волновым сопротивлением, где  - сопротивление на конце линии;  - волновое сопротивление линии, равное для нашей линии .

Определите длину волны и частоту электромагнитных волн, излучаемых генератором СВЧ Г4-83.

Порядок выполнения работы:

1. Включите генератор Г4-79 и прогрейте его в течение 5 минут.
2. Установите платформу с ветками связи и измерительными приборами в конце линии.
3. Подберите с помощью ручки на передней панели генератора такую частоту электромагнитных волн, поступающих на линию, чтобы прибор, показывающий ток, показывал максимальное значение, а прибор, показывающий напряжение – минимальное значение. Это означает, что в линию установилась стоячая волна и частота колебаний генератора близка к одной из собственных частот линии.
4. Перемещая контактный столик с индикатором вдоль двухпроводной линии до упора по линейке, расположенной под двухпроводной линией, зафиксируйте точки, соответствующие максимальному отклонению стрелки вольтметра.
5. Определите среднее значение расстояния между соседними пучностями напряжения. Результат измерения занесите в таблицу 1.
6. На основании полученных данных рассчитайте по формулам (8) и (9а) длину волну и частоту. Заполните таблицу 2.
7. Повторите эксперимент 6 раз.

Таблица 1.

1	0,15	0,21	0,285	0,365	0,445	0,521	0,60	0,68	0,76	0,845	0,4861
2	0,15	0,21	0,285	0,365	0,445	0,525	0,60	0,682	0,77	0,845	0,4877
3	0,15	0,21	0,285	0,365	0,443	0,521	0,605	0,682	0,76	0,84	0,4861
4	0,15	0,205	0,284	0,363	0,44	0,522	0,605	0,681	0,765	0,845	0,486
5	0,15	0,204	0,285	0,368	0,442	0,521	0,606	0,682	0,765	0,84	0,4863
6	0,15	0,204	0,285	0,366	0,441	0,521	0,60	0,686	0,768	0,841	0,4862

Таблица 2.

1	0,4861	1,9444	974,59
2	0,4877	1,9508	971,40
3	0,4861	1,9444	974,59
4	0,486	1,9440	974,79
5	0,4863	1,9452	974,19
6	0,4862	1,9448	974,39

Вывод:в ходе данной лабораторной работы мы установили максимальную частоту на генераторе и минимальное напряжение на приборе и последовали излучения при помощи, которых мы получали стоячие волны. Также подсчитали длину волны и частоту, результаты которых приведены в табл.2. Как видно из табл.1, 2, проведя эксперимент 6 раз, расстояния между пучностями почти не меняются.