LABORATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL
G r u p a:
SPRAWOZDANIE
T e m a t: Badanie podzespołów ferrytowych

Układ pomiarowy

Lp	Nazwa przyrządu	Typ	Firma	Nr fabr.
1	GENERATOR	8690B	HP
2	TŁUMIK OBROTOWY	X130	UNIPAN
3	MIERNIK	241	UNIPAN
4	ZASILACZ	205	UNIPAN
5

1. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń

f [GHz]	Tłumienia odniesienia	Tłumienia izolatora z efektem rotacji Faradaya	Tłumienia izolatora z przemieszczeniem pola	Tłumienia trójramiennego cyrkulatora ferrytowego
	ArefP [dB]	ArefZ [dB]	AP [dB]	AZ [dB]
8,0	24	55	2,8	49
8,2	25	55	3,6	50
8,4	25	55	3,8	50
8,6	24	55	3,8	50
8,8	23	55	3,6	50
9,0	24	56	3,6	50
9,2	25	56	2,6	50
9,4	25	57	1,7	52
9,6	22	55	3,8	49
9,8	23	55	1	50
10,0	24	56	5,6	51

Wzory wykorzystane do obliczeń

- wartość tłumień całkowitych w kierunku przewodzenia: A_TP(f)_[dB] = A_refP(f)_[dB] – A_Z(f)_[dB]
- wartość tłumień całkowitych w kierunku zaporowym: A_TZ(f)_[dB] = A_refZ(f)_[dB] – A_Z(f)_[dB]

Przykładowe obliczenia

- Dla izolatora z przemieszczeniem pola:

A_TP(f)_[dB] = 24 – 21 = 3 [dB]

A_TZ(f)_[dB] = 55 – 40 = 15 [dB]

1. Charakterystyki

WNIOSKI:

Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z zasadą działania oraz parametrami podstawowych rodzajów mikrofalowych przyrządów ferrytowych oraz metodami pomiarów tłumienia. Podczas ćwiczenia zbadaliśmy izolator z efektem rotacji Faradaya, izolator z przemieszczeniem pola oraz trójramienny cyrkulator ferrytowy.

Na początku wykonaliśmy pomiary tłumień w kierunku przewodzenia i zaporowym dla elementu wzorcowego, a następnie pomiary tłumienia z podłączonymi badanymi podzespołami. Wartości tłumienia dla kolejnych częstotliwości generatora odczytywaliśmy z tłumika wzorcowego, który ustawialiśmy na taką wartość, by na wyjściu detektora utrzymywać stały poziom mocy. Wyniki pomiarów zamieściliśmy w protokole. Wartości tłumień całkowitych obliczyliśmy na podstawie wzorów podanych pod zestawieniem wyników, a następnie na ich podstawie wykonaliśmy wykresy tłumień w funkcji częstotliwości.

Analizując wykres tłumienia dla izolatora z przemieszczeniem pola można zauważyć, że charakteryzuje się on bardzo małym tłumieniem dla kierunku przepustowego – waha się ono między 2 a 3 dB. Dla kierunku zaporowego wartość tłumienia rośnie od 15dB do 40dB w zakresie 8-9GHz. Pomiędzy częstotliwością 9 a 9,2GHz następuje niewielki jego spadek, po czym znów wzrasta i osiąga maksymalną wartość ponad 45dB przy częstotliwości około 9,5GHz. Dla dalszych częstotliwości następuje spadek do około 35dB.

Dla cyrkulatora ferrytowego wartości tłumienia w kierunku przepustowym są większe od wartości tłumienia izolatora z przemieszczeniem pola, z wyjątkiem zakresu od około 9,5GHz do 9,7GHz, w którym znajduje się minimalna wartość tłumienia 1dB osiągana przy częstotliwości 9,6GHz. Dla kierunku zaporowego cyrkulator charakteryzuje się nieznacznie narastającym tłumieniem od wartości 15 do 25dB, przy czym szybszy wzrost następuje po przekroczeniu częstotliwości 9,6GHz. Tłumienie to jest znacznie mniejsze od tłumienia izolatora z przemieszczeniem pola.
Porównując otrzymane charakterystyki tłumień dla oscylatora i izolatora z przesunięciem pola z ich charakterystykami teoretycznymi znajdującymi się w skrypcie do laboratorium można stwierdzić, że są one zbliżone.

Przy pomiarach tłumień izolatora z efektem rotacji Faradaya został popełniony błąd polegający na odwrotnym podłączeniu tego podzespołu. Sprawiło to, że przy polaryzacji prądu magnesującego oraz zakresie pomiarowym miliwoltomierza odpowiadającym kierunkowi przepustowemu mierzyliśmy wartości tłumienia dla kierunku zaporowego, a dla ustawień odpowiadającym kierunkowi zaporowemu mierzyliśmy wartości tłumienia dla kierunku przepustowego. Błąd ten nie pozwala na porównanie wartości tłumienia izolatora z efektem rotacji Faradaya z pozostałymi badanymi układami.