LABORATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL
Grupa: E8D1S1	Ocena:	Data wykonania ćwiczenia: 07.06.2010r.	Prowadzący ćwiczenie: dr inż. W.Susek
Imię: Jakub Nazwisko: Jodłowski		Data oddania sprawozdania: 14.06.2010	Potwierdzenie przyjęcia:
Sprawozdanie
Temat: Badanie transformacyjnych własności linii transmisyjnej

Układ pomiarowy

Wykaz przyrządów:

Nazwa przyrządu	Typ / Numer / Firma
Generator mikrofalowy	G4-80
Współosiowa linia pomiarowa	P1-3
Woltomierz	V640 / MERATRONIK

Opracowanie wyników pomiarów:

1. Obliczenie długości fali w lini

Wielkość mierzona	Wartość
L011 [mm]	5,5
L012 [mm]	12
L021 [mm]	55,4
L022 [mm]	62
Wielkość obliczona
Pierwsze min. l01 [mm]	8,75
Drugie min. l02 [mm]	58,7
λf [mm]	99,90

Obliczenia:

1.a pierwsze minimum:

1.b drugie minimum:

1.c długość fali:

2. Wyznaczenie charakterystyki skalowania detektora w oparciu o rozkład napięcia w lini obciążonej zwarciem, w przedziale od l₀₁ do l_0max

L[mm]	U[mV]	Lnor
8,75	0	0
10,75	4	2
12,75	14	4
14,75	29,5	6
16,75	43	8
18,75	56	10
20,75	70	12
22,75	80	14
24,75	88	16
26,75	96	18
28,75	101	20
30,75	105	22
32,75	106	24
34,1	107	26
38	101	28
42	89	30
46	61	32
50	45	34
54	16,5	36
58	10,5	38
62,0	9,5	40,0
66	41,5	42

3. Obliczenie rzeczywistych rozkładów napięć w linii w oparciu o char. Skalowania detektora.

1. Reaktancja 1 (pojemnościowa)

L[mm]	U[mV]	Lnor
8,00	47,00	0,00
12,00	10,90	4,00
16,00	3,20	8,00
20,00	33,00	12,00
24,00	73,00	16,00
28,00	102,00	20,00
32,00	123,00	24,00
36,00	135,00	28,00
40,00	136,00	32,00
44,00	130,00	36,00
48,00	118,00	40,00
52,00	94,00	44,00
56,00	63,00	48,00
60,00	25,00	52,00
64,00	0,70	56,00
68,00	19,00	60,00
72,00	50,00	64,00

b) Zk=Zo

L[mm]	lmin	lmax
U [mV]	31	38

c) Zk=R+jX

L[mm]	Lnor	U[mV]
23,00	0,00	20,00
27,00	4,00	13,00
29,00	6,00	12,00
35,00	12,00	19,50
40,00	17,00	33,00
50,00	27,00	54,00
54,50	31,50	56,00
60,00	37,00	51,00
65,00	42,00	41,00
75,00	52,00	15,00
79,50	56,50	11,80
83,00	60,00	15,00
87,00	64,00	25,00




Przykładowe obliczenia

Współczynnika odbicia:










Dla każdego przypadku moduł współczynnika odbicia wynosi 1, zaś argument:

dla reaktancji pojemnościowej


Impedancje wejściowe wyrażają się wzorem




na odległości l=l₀ jest widziana impedancja:

- dla reaktancji pojemnościowej Zk=0+j1,57[Ω]

- dla obciążenia Zk=Zo

Obliczenia współczynnika odbicia:

WFS=1,19

Γ=0,087

Zk=59,53[Ω]













Wnioski:

Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z parametrami linii przesyłowych oraz praktycznymi metodami ich pomiaru. Linia przesyłowa jest to układ powierzchni granicznych różnych materiałów, umożliwiający skierowany przepływ energii pola elektromagnetycznego.

W pierwszym punkcie ćwiczenia mierzyliśmy długość fali za pomocą linii przesyłowej. Do wejścia linii podłączyliśmy generator mikrofalowy, na wyjściu linii doprowadziliśmy do zwarcia. Następnie zmierzyliśmy dwa kolejne położenia minimum (zera) napięcia w linii metodą widełkową. Znaleźliśmy dwa położenia sondy, w których wskazania miernika były jednakowe, po obu stronach faktycznego minimum napięcia w linii, a następnie obliczyliśmy dokładne jego położenie jako średnią arytmetyczną dwóch wcześniejszych pomiarów. Nasze minima znalazły się w 8,75mm i 58,7mm. Na podstawie tego pomiaru wyznaczyliśmy długość fali w lini, która wyniosła 99,9mm.

W drugim punkcie ćwiczenia zajęliśmy się skalowaniem detektora mikrofalowego. Skalowanie ujednolica pomiary. Zostało przeprowadzone w takich samych warunkach jak w poprzednim punkcie, czyli przy zwartej na linii. Przesuwając sondę od pierwszego minimum aż do położenia maksymalnego otzrymywaliśmy napięcia wyjściowe, które należało unormowac do wartości maksymalnej. Na podstawie tych pomiarów i obliczeń wykreśliliśmy charakterystykę wykorzystywaną do obliczania rzeczywistych rozkładów napięć w lini.

W trzecim punkcie ćwiczenia przeprowadzaliśmy pomiar rozkładu napięcia w linii dla różnych obciążeń. Przy obciążeniu Zk=0 otrzymaliśmy charakterystykę zbliżoną do teoretycznej. Następnie badaliśmy obciążenie dopasowane oraz reaktancyjne. Na podstawie charakterystyki wnioskujemy, że obciążenie miało charakter pojemnościowy.

Obliczona początkowo wartość długości fali potrzebna nam była do wyliczenia współczynnika odbicia a dokładniej jego argumentu. Ze stosunku napięcia max do min wyznaczyliśmy współczynnik fali stojącej, a następnie moduł współczynnika odbicia. Najmniejszą wartość miał on dla obciążenia zespolonego a największą dla obciążenia pojemnościowego.

5

---