Радиофизика. Лабораторная работа.

Измерение скорости распространения электромагнитных волн в волноводах

Цель работы: Измерение скорости распространения электромагнитных волн в волноводах

Приборы и принадлежности

1. Отражательный клистрон
2. Стабилизированный выпрямитель СИП-1
3. Аттенюатор
4. Миллиамперметр
5. Частотомер резонасный
6. Измерительная линия с нагрузками

Схема экспериментальной установки

На сетку, резонатор и катод клистрона подается напряжение со стаблизированного выпрямителя СИП-1. Излучение клистрона проходит через вентиль, аттенюатор, после чего поступает в частотомер и далее в измерительную линию.

Порядок работы с экспериментальной установкой

Стабилизированный выпрямитель СИП-1

Стабилизированный выпрямитель имеет два регулируемых выхода и множество нерегулируемых. Один из нерегулируемых выходов используется для накала катода клистрона, регулируемые выходы позволяют подавать различные напряжения на сетку и резонатор клистрона. Требуемые напряжения устанавливаются при помощи переключателей и регуляторов. Переключателями устанавливаются нижний и верхний предел для плавного изменения напряжения регуляторами. Буквами "О" и "Р" помечены регуляторы и переключатели, которые изменяют напряжение на отражателе и резонаторе соответственно. Между регуляторами имется тумблер, который переключает встроенные амперметр и вольтметр для измерения напряжения и силы тока либо на отражателе, либо на резонаторе, в зависимости от того, в какую сторону переключатель "смотрит".

Вверх

Частотомер резонасный

Частотомер предназначен предназначен для измерения частоты падающей волны методом резонанса. Чтобы настроить частотомер в резонанс, необходимо медленно вращать ручку частотомера и следить за показаниями миллиамперметра частотомера: при отклонении стрелки необходимо плавным вращением ручки добиться максимального тока через миллиамперметр. После чего считать показания на барабане частотомера: по красной метке "Т" в месте пересечения ее линий необходимо найти ближайшее левое число и умножить его на число, указанное внизу барабана, затем посчитать количество малых делений от этого числа до метки, умножить на цену деления и сложить с первым числом.

Вверх

Измерительная линия с нагрузками

Измерительная линия представляет собой отрезок волновода с тонкой щелью вдоль широкой стороны, предназначенную для введения зонда в волновод. Зонд может свобоно перемещаться вдоль этой щели, относительное положение зонда определяется по миллиметровой шкале. В зонде возбуждается переменный электрический ток, который идет на детектор, соединенный с зондом, и ток на детекторе измеряется миллиамперметром. Если на конце измерительной линии нет никаких соединений, то это значит, что измерительная линия разомкнута, если же полностью закрыть отверстие волновода линии металлической пластиной, то линия короткозамкнута, если вместо пластины установить желтый волновод таким образом, чтобы выходное отверстие линии совместилось с поворотной частью желтого волновода, то линия согласована, поскольку этот отрезок представляет из себя согласованную нагрузку (диэелектрический клин в волноводе).

Вверх

Ход работы

1. Упражнение: Изучение распространения электромагнитных волн в волноводе и измерение фазовой скорости

   1. Включите выпрямитель, подождите 3-4 минуты.
   2. Установите напряжение на резонаторе 250 В.
   3. Изменяя напряжение на отражателе в пределах 60—80 В, найдите максимум генерируемой мощности.
   4. С помощью частотомера определите частоту генерируемых колебаний.
   5. Убедитесь, что выход измерительной линии размокнут.
   6. Снимите зависимость силы тока детектора от положения зонда, с шагом 1 мм.
   7. Поместите на выход измерительной линии короткозамкнутую нагрузку
   8. Снимите зависимость силы тока детектора от положения зонда, с шагом 1 мм.
   9. Поместите на выход измерительной линии согласованную нагрузку
   10. Снимите зависимость силы тока детектора от положения зонда, с шагом 1 мм.
   11. Вычислите фазовую скорость распространения электромагнитных волн волноводе.