LABORATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL

Grupa: E2X1N1

Agnieszka Zalewska

Sprawozdanie

Temat: BADANIE SPRZĘGACZY KIERUNKOWYCH I FILTRÓW MIKROFALOWYCH

1. Układ pomiarowy

2. Spis przyrządów

Lp.	Przyrząd	Typ	Producent
1	Woltomierz	207	Appa
2	Woltomierz	207	Appa
3	Generator	8472B	Agilent
4	Sprzęgacz kierunkowy	HP 7780	Ramge
5	Sprzęgacz badany	------	------

3. Tabele wyników

Kalibracja:

f	Ud1	Ud2	Pwe	Ppad_2
[MHz]	[mV]	[mV]	[μW]	[μW]
500	9,4	9,0	10,4	10,0
600	9,4	7,1	10,4	7,9
700	9,4	9,7	10,4	10,8
800	8,9	18,3	9,9	20,3
900	8,9	8,7	9,9	9,7
1000	8,6	5,9	9,6	6,6
1100	8,6	9,6	9,6	10,7
1200	8,0	7,3	8,9	8,1
1300	6,5	6,7	7,2	7,4
1400	5,4	3,9	6,0	4,3
1500	6,2	5,0	6,9	5,6
1600	6,2	8,2	6,9	9,1
1700	4,9	8,0	5,4	8,9
1800	4,4	3,2	4,9	3,6
1900	4,7	5,0	5,2	5,6
2000	4,4	3,9	4,9	4,3
2100	4,7	4,5	5,2	5,0
2200	4,4	8,1	4,9	9,0
2300	5,2	8,4	5,8	9,3
2400	5,6	7,0	6,2	7,8
2500	6,5	7,0	7,2	7,8

SPRZĘGACZE KIERUNKOWE

Wyniki pomiaru charakterystyk amplitudowych sprzęgacza zbliżeniowego.

Tab.2a. Wrota od 1 do 2.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ	WFS	S21	S21
[MHz]	[mV]	[mV]	[μW]	[μW]	[V/V]	[dB]		[V/V]	[dB]
500	8,9	0,04	9,89	0,04	0,07	-23,52	1,14	0,97	-0,24
600	8,8	0,05	9,78	0,06	0,08	-21,52	1,18	0,97	-0,29
700	8,6	0,08	9,56	0,09	0,09	-20,84	1,20	0,96	-0,39
800	7,8	0,06	8,67	0,07	0,06	-24,84	1,12	0,94	-0,57
900	7,7	0,03	8,56	0,03	0,06	-24,62	1,12	0,93	-0,63
1000	7,5	0,05	8,33	0,06	0,09	-20,72	1,20	0,93	-0,59
1100	7,4	0,04	8,22	0,04	0,06	-23,80	1,14	0,93	-0,65
1200	6,8	0,02	7,56	0,02	0,05	-25,62	1,11	0,92	-0,71
1300	5,2	0,01	5,78	0,01	0,04	-28,26	1,08	0,89	-0,97
1400	4,4	0,01	4,89	0,01	0,05	-25,91	1,11	0,90	-0,89
1500	4,9	0,01	5,44	0,01	0,04	-26,99	1,09	0,89	-1,02
1600	4,8	0,02	5,33	0,02	0,05	-26,13	1,10	0,88	-1,11
1700	3,6	0,03	4,00	0,03	0,06	-24,26	1,13	0,86	-1,34
1800	3,7	0,03	4,11	0,03	0,10	-20,28	1,21	0,92	-0,75
1900	3,6	0,05	4,00	0,06	0,10	-20,00	1,22	0,88	-1,16
2000	3,7	0,06	4,11	0,07	0,12	-18,13	1,28	0,92	-0,75
2100	4,5	0,06	5,00	0,07	0,12	-18,75	1,26	0,98	-0,19
2200	4,6	0,09	5,11	0,10	0,11	-19,54	1,24	1,02	0,19
2300	5,2	0,12	5,78	0,13	0,12	-18,45	1,27	1,00	0,00
2400	5,5	0,11	6,11	0,12	0,13	-18,04	1,29	0,99	-0,08
2500	4,9	0,09	5,44	0,10	0,11	-18,91	1,26	0,87	-1,23

Tab2b. Wrota od 1 do 3.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ	WFS	S31	S31
[MHz]	[mV]	[mV]	[μW]	[μW]	[V/V]	[dB]		[V/V]	[dB]
500	0,2	0,04	0,222	0,04	0,07	-23,52	1,14	0,15	-16,72
600	0,3	0,05	0,333	0,06	0,08	-21,52	1,18	0,18	-14,96
700	0,4	0,08	0,444	0,09	0,09	-20,84	1,20	0,21	-13,71
800	0,4	0,06	0,444	0,07	0,06	-24,84	1,12	0,21	-13,47
900	0,5	0,03	0,556	0,03	0,06	-24,62	1,12	0,24	-12,50
1000	0,5	0,05	0,556	0,06	0,09	-20,72	1,20	0,24	-12,36
1100	0,6	0,04	0,667	0,04	0,06	-23,80	1,14	0,26	-11,56
1200	0,6	0,02	0,667	0,02	0,05	-25,62	1,11	0,27	-11,25
1300	0,5	0,01	0,556	0,01	0,04	-28,26	1,08	0,28	-11,14
1400	0,4	0,01	0,444	0,01	0,05	-25,91	1,11	0,27	-11,30
1500	0,5	0,01	0,556	0,01	0,04	-26,99	1,09	0,28	-10,93
1600	0,6	0,02	0,667	0,02	0,05	-26,13	1,10	0,31	-10,14
1700	0,4	0,03	0,444	0,03	0,06	-24,26	1,13	0,29	-10,88
1800	0,3	0,03	0,333	0,03	0,10	-20,28	1,21	0,26	-11,66
1900	0,3	0,05	0,333	0,06	0,10	-20,00	1,22	0,25	-11,95
2000	0,2	0,06	0,222	0,07	0,12	-18,13	1,28	0,21	-13,42
2100	0,2	0,06	0,222	0,07	0,12	-18,75	1,26	0,21	-13,71
2200	0,1	0,09	0,111	0,10	0,11	-19,54	1,24	0,15	-16,43
2300	0,1	0,12	0,111	0,13	0,12	-18,45	1,27	0,14	-17,16
2400	0,1	0,11	0,111	0,12	0,13	-18,04	1,29	0,13	-17,48
2500	0,1	0,09	0,111	0,10	0,11	-18,91	1,26	0,12	-18,13

Tab.2a. Wrota od 1 do 4.

f	Ud1	f	Pwy	Podb_2	Γ	Γ	WFS	S41	S41
[MHz]	[mV]	[MHz]	[μW]	[μW]	[V/V]	[dB]		[V/V]	[dB]
500	0,01	500	0,011	0,04	0,07	-23,52	1,14	0,03	-29,73
600	0,01	600	0,011	0,06	0,08	-21,52	1,18	0,03	-29,73
700	0,01	700	0,011	0,09	0,09	-20,84	1,20	0,03	-29,73
800	0,01	800	0,011	0,07	0,06	-24,84	1,12	0,03	-29,49
900	0,01	900	0,011	0,03	0,06	-24,62	1,12	0,03	-29,49
1000	0,02	1000	0,022	0,06	0,09	-20,72	1,20	0,05	-26,33
1100	0,03	1100	0,033	0,04	0,06	-23,80	1,14	0,06	-24,57
1200	0,06	1200	0,067	0,02	0,05	-25,62	1,11	0,09	-21,25
1300	0,09	1300	0,100	0,01	0,04	-28,26	1,08	0,12	-18,59
1400	0,11	1400	0,122	0,01	0,05	-25,91	1,11	0,14	-16,91
1500	0,14	1500	0,156	0,01	0,04	-26,99	1,09	0,15	-16,46
1600	0,16	1600	0,178	0,02	0,05	-26,13	1,10	0,16	-15,88
1700	0,12	1700	0,133	0,03	0,06	-24,26	1,13	0,16	-16,11
1800	0,10	1800	0,111	0,03	0,10	-20,28	1,21	0,15	-16,43
1900	0,07	1900	0,078	0,06	0,10	-20,00	1,22	0,12	-18,27
2000	0,04	2000	0,044	0,07	0,12	-18,13	1,28	0,10	-20,41
2100	0,02	2100	0,022	0,07	0,12	-18,75	1,26	0,07	-23,71
2200	0,01	2200	0,011	0,10	0,11	-19,54	1,24	0,05	-26,43
2300	0,01	2300	0,011	0,13	0,12	-18,45	1,27	0,04	-27,16
2400	0,05	2400	0,056	0,12	0,13	-18,04	1,29	0,09	-20,49
2500	0,08	2500	0,089	0,10	0,11	-18,91	1,26	0,11	-19,10

Wyniki pomiaru charakterystyk amplitudowych sprzęgacza pierścieniowego o obwodzie 3/2 lambda, gdy są pobudzone wrota 4.

Tab.3a. Wrota od 4 do 1.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ	WFS	S41	S41
[MHz]	[mV]	[mV]	[μW]	[μW]	[V/V]	[dB]		[V/V]	[dB]
500	0,01	0,01	0,011	0,011	0,03	-29,54	1,07	0,03	-29,73
600	0,01	0,01	0,011	0,011	0,04	-28,51	1,08	0,03	-29,73
700	0,01	0,01	0,011	0,011	0,03	-29,87	1,07	0,03	-29,73
800	0,1	0,01	0,111	0,011	0,02	-32,62	1,05	0,11	-19,49
900	7,7	0,01	8,556	0,011	0,03	-29,40	1,07	0,93	-0,63
1000	7,5	0,01	8,333	0,011	0,04	-27,71	1,09	0,93	-0,59
1100	7,4	0,01	8,222	0,011	0,03	-29,82	1,07	0,93	-0,65
1200	6,8	0,01	7,556	0,011	0,04	-28,63	1,08	0,92	-0,71
1300	5,2	0,00	5,778	0,001	0,01	-38,26	1,02	0,89	-0,97
1400	4,4	0,01	4,889	0,011	0,05	-25,91	1,11	0,90	-0,89
1500	4,9	0,00	5,444	0,001	0,01	-36,99	1,03	0,89	-1,02
1600	4,8	0,00	5,333	0,001	0,01	-39,14	1,02	0,88	-1,11
1700	3,6	0,00	4,000	0,001	0,01	-39,03	1,02	0,86	-1,34
1800	3,7	0,00	4,111	0,001	0,02	-35,05	1,04	0,92	-0,75
1900	3,6	0,00	4,000	0,001	0,01	-36,99	1,03	0,88	-1,16
2000	3,7	0,00	4,111	0,001	0,02	-35,91	1,03	0,92	-0,75
2100	4,5	0,00	5,000	0,001	0,01	-36,53	1,03	0,98	-0,19
2200	4,6	0,02	5,111	0,022	0,05	-26,07	1,10	1,02	0,19
2300	5,2	0,03	5,778	0,033	0,06	-24,47	1,13	1,00	0,00
2400	5,5	0,04	6,111	0,044	0,08	-22,43	1,16	0,99	-0,08
2500	4,9	0,03	5,444	0,033	0,07	-23,68	1,14	0,87	-1,23

Tab.3b. Wrota od 4 do 3.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ	WFS	S43	S43
[MHz]	[mV]	[mV]	[μW]	[μW]	[V/V]	[dB]		[V/V]	[dB]
500	2,2	0,01	2,444	0,04	0,07	-23,52	1,14	0,48	-6,31
600	2,7	0,01	3,000	0,06	0,08	-21,52	1,18	0,54	-5,42
700	3,3	0,01	3,667	0,09	0,09	-20,84	1,20	0,59	-4,55
800	4,2	0,01	4,667	0,07	0,06	-24,84	1,12	0,69	-3,26
900	5	0,01	5,556	0,03	0,06	-24,62	1,12	0,75	-2,50
1000	5,5	0,01	6,111	0,06	0,09	-20,72	1,20	0,80	-1,94
1100	5,6	0,01	6,222	0,04	0,06	-23,80	1,14	0,81	-1,86
1200	4,7	0,01	5,222	0,02	0,05	-25,62	1,11	0,77	-2,31
1300	3,6	0,00	4,000	0,01	0,04	-28,26	1,08	0,74	-2,57
1400	2,6	0,01	2,889	0,01	0,05	-25,91	1,11	0,69	-3,17
1500	2,8	0,00	3,111	0,01	0,04	-26,99	1,09	0,67	-3,45
1600	2,9	0,00	3,222	0,02	0,05	-26,13	1,10	0,68	-3,30
1700	2,1	0,00	2,333	0,03	0,06	-24,26	1,13	0,65	-3,68
1800	2	0,00	2,222	0,03	0,10	-20,28	1,21	0,67	-3,42
1900	2,4	0,00	2,667	0,06	0,10	-20,00	1,22	0,71	-2,92
2000	2,6	0,00	2,889	0,07	0,12	-18,13	1,28	0,77	-2,28
2100	3,5	0,00	3,889	0,07	0,12	-18,75	1,26	0,86	-1,28
2200	3,3	0,02	3,667	0,10	0,11	-19,54	1,24	0,87	-1,25
2300	3,5	0,03	3,889	0,13	0,12	-18,45	1,27	0,82	-1,72
2400	3	0,04	3,333	0,12	0,13	-18,04	1,29	0,73	-2,71
2500	3,1	0,03	3,444	0,10	0,11	-18,91	1,26	0,69	-3,22

Tab.3c. Wrota od 4 do 2.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ	WFS	S42	S42
[MHz]	[mV]	[mV]	[μW]	[μW]	[V/V]	[dB]		[V/V]	[dB]
500	2,1	0,01	2,333	0,04	0,07	-23,52	1,14	0,47	-6,51
600	2,5	0,01	2,778	0,06	0,08	-21,52	1,18	0,52	-5,75
700	2,2	0,01	2,444	0,09	0,09	-20,84	1,20	0,48	-6,31
800	1,5	0,01	1,667	0,07	0,06	-24,84	1,12	0,41	-7,73
900	0,7	0,01	0,778	0,03	0,06	-24,62	1,12	0,28	-11,04
1000	0,8	0,01	0,889	0,06	0,09	-20,72	1,20	0,30	-10,31
1100	1,8	0,01	2,000	0,04	0,06	-23,80	1,14	0,46	-6,79
1200	2,5	0,01	2,778	0,02	0,05	-25,62	1,11	0,56	-5,05
1300	2,4	0,00	2,667	0,01	0,04	-28,26	1,08	0,61	-4,33
1400	2,4	0,01	2,667	0,01	0,05	-25,91	1,11	0,67	-3,52
1500	2,7	0,00	3,000	0,01	0,04	-26,99	1,09	0,66	-3,61
1600	2,6	0,00	2,889	0,02	0,05	-26,13	1,10	0,65	-3,77
1700	1,9	0,00	2,111	0,03	0,06	-24,26	1,13	0,62	-4,11
1800	1,7	0,00	1,889	0,03	0,10	-20,28	1,21	0,62	-4,13
1900	1,3	0,00	1,444	0,06	0,10	-20,00	1,22	0,53	-5,58
2000	1,1	0,00	1,222	0,07	0,12	-18,13	1,28	0,50	-6,02
2100	0,7	0,00	0,778	0,07	0,12	-18,75	1,26	0,39	-8,27
2200	0,2	0,02	0,222	0,10	0,11	-19,54	1,24	0,21	-13,42
2300	0,7	0,03	0,778	0,13	0,12	-18,45	1,27	0,37	-8,71
2400	1,4	0,04	1,556	0,12	0,13	-18,04	1,29	0,50	-6,02
2500	1,8	0,03	2,000	0,10	0,11	-18,91	1,26	0,53	-5,58

FILTRY MIKROFALOWE

Wyniki pomiaru charakterystyk amplitudowych strojnika równoległego.

Tab.4.

F	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ		S21	S21
[MHz]	[mV]	[mV]	[µW]	[µW]	[V/V]	[dB]	WFS	[V/V]	[dB]
500	9,00	0,50	10,00	0,56	0,24	-12,55	1,62	0,98	-0,19
600	8,50	0,70	9,44	0,78	0,31	-10,06	1,92	0,95	-0,44
700	8,00	1,70	8,89	1,89	0,42	-7,56	2,44	0,92	-0,70
800	5,70	2,60	6,33	2,89	0,38	-8,47	2,21	0,80	-1,94
900	3,30	3,10	3,67	3,44	0,60	-4,48	3,96	0,61	-4,31
1000	0,60	6,90	0,67	7,67	1,00	0,00	-1282,00	0,26	-11,56
1100	0,90	7,60	1,00	8,44	0,89	-1,01	17,14	0,32	-9,80
1200	3,90	3,10	4,33	3,44	0,65	-3,72	4,74	0,70	-3,12
1300	5,70	2,10	6,33	2,33	0,56	-5,04	3,54	0,94	-0,57
1400	4,80	0,80	5,33	0,89	0,45	-6,88	2,66	0,94	-0,51
1500	4,80	0,30	5,33	0,33	0,24	-12,22	1,65	0,88	-1,11
1600	5,20	0,20	5,78	0,22	0,16	-16,13	1,37	0,92	-0,76
1700	4,70	0,10	5,22	0,11	0,11	-19,03	1,25	0,98	-0,18
1800	4,30	0,05	4,78	0,06	0,13	-18,06	1,29	0,99	-0,10
1900	3,90	0,03	4,33	0,03	0,08	-22,22	1,17	0,91	-0,81
2000	3,90	0,01	4,33	0,01	0,05	-25,91	1,11	0,94	-0,52
2100	3,90	0,01	4,33	0,01	0,05	-26,53	1,10	0,91	-0,81
2200	4,90	0,01	5,44	0,01	0,04	-29,08	1,07	1,06	0,47
2300	5,20	0,00	5,78	0,00	0,01	-39,24	1,02	1,00	0,00
2400	5,40	0,00	6,00	0,00	0,01	-38,45	1,02	0,98	-0,16
2500	5,60	0,03	6,22	0,03	0,07	-23,68	1,14	0,93	-0,65

Wyniki pomiaru charakterystyk amplitudowych filtru dolno-przepustowego.

Tab.5.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ		S21	S21
[MHz]	[mV]	[mV]	[µW]	[µW]	[V/V]	[dB]	WFS	[V/V]	[dB]
500,00	8,90	0,02	9,89	0,02	0,05	-26,53	1,10	0,97	-0,24
600,00	8,80	0,00	9,78	0,00	0,01	-38,51	1,02	0,97	-0,29
700,00	8,70	0,07	9,67	0,08	0,08	-21,42	1,19	0,96	-0,34
800,00	7,90	0,20	8,78	0,22	0,10	-19,61	1,23	0,94	-0,52
900,00	7,70	0,30	8,56	0,33	0,19	-14,62	1,46	0,93	-0,63
1000,00	7,20	0,50	8,00	0,56	0,29	-10,72	1,82	0,91	-0,77
1100,00	6,30	0,30	7,00	0,33	0,18	-15,05	1,43	0,86	-1,35
1200,00	5,80	0,10	6,44	0,11	0,12	-18,63	1,27	0,85	-1,40
1300,00	3,70	1,50	4,11	1,67	0,47	-6,50	2,80	0,75	-2,45
1400,00	0,10	6,00	0,11	6,67	1,00	0,00	-1282,00	0,14	-17,32
1500,00	0,05	3,30	0,06	3,67	0,81	-1,80	9,66	0,09	-20,93
1600,00	0,05	4,40	0,06	4,89	0,73	-2,70	6,48	0,09	-20,93
1700,00	0,05	3,20	0,06	3,56	0,63	-3,98	4,44	0,10	-19,91
1800,00	0,05	3,21	0,06	3,57	1,00	0,00	-1282,00	0,11	-19,44
1900,00	0,05	3,50	0,06	3,89	0,84	-1,55	11,24	0,10	-19,73
2000,00	0,05	4,30	0,06	4,78	1,00	0,00	-1282,00	0,11	-19,44
2100,00	0,05	3,70	0,06	4,11	0,91	-0,85	20,45	0,10	-19,73
2200,00	0,05	8,00	0,06	8,89	0,99	-0,05	322,00	0,11	-19,44
2300,00	0,05	5,90	0,06	6,56	0,84	-1,53	11,35	0,10	-20,17
2400,00	0,05	5,80	0,06	6,44	0,91	-0,82	21,29	0,09	-20,49
2500,00	0,06	4,90	0,07	5,44	0,84	-1,55	11,24	0,10	-20,35

Wyniki pomiaru charakterystyk amplitudowych filtru pasmowo-przepustowego.

f	Ud1	Ud2	Pwy	Podb_2	Γ	Γ		S21	S21
[MHz]	[mV]	[mV]	[µW]	[µW]	[V/V]	[dB]	WFS	[V/V]	[dB]
500,00	0,00	11,30	0,00	12,56	1,00	0,00	-1282,00	0,01	-39,73
600,00	0,00	10,60	0,00	11,78	1,00	0,00	-1282,00	0,01	-39,73
700,00	0,00	10,30	0,00	11,44	1,00	0,00	-1282,00	0,01	-39,73
800,00	0,00	7,60	0,00	8,44	0,64	-3,82	4,62	0,01	-39,49
900,00	0,06	5,50	0,07	6,11	0,80	-1,99	8,76	0,08	-21,71
1000,00	2,40	2,80	2,67	3,11	0,69	-3,24	5,43	0,53	-5,54
1100,00	4,70	0,10	5,22	0,11	0,10	-19,82	1,23	0,74	-2,62
1200,00	4,50	0,06	5,00	0,07	0,09	-20,85	1,20	0,75	-2,50
1300,00	3,80	0,01	4,22	0,01	0,04	-28,26	1,08	0,76	-2,33
1400,00	2,90	0,20	3,22	0,22	0,23	-12,90	1,59	0,73	-2,70
1500,00	2,90	0,05	3,22	0,06	0,10	-20,00	1,22	0,68	-3,30
1600,00	2,20	0,06	2,44	0,07	0,09	-21,36	1,19	0,60	-4,50
1700,00	0,30	0,30	0,33	0,33	0,19	-14,26	1,48	0,25	-12,13
1800,00	0,00	2,30	0,00	2,56	0,85	-1,43	12,14	0,02	-36,43
1900,00	0,00	3,00	0,00	3,33	0,77	-2,22	7,87	0,01	-36,72
2000,00	0,00	3,10	0,00	3,44	0,89	-1,00	17,44	0,02	-36,43
2100,00	0,00	3,50	0,00	3,89	0,88	-1,09	15,94	0,01	-36,72
2200,00	0,00	4,60	0,00	5,11	0,75	-2,46	7,12	0,02	-36,43
2300,00	0,00	6,20	0,00	6,89	0,86	-1,32	13,20	0,01	-37,16
2400,00	0,00	3,80	0,00	4,22	0,74	-2,65	6,60	0,01	-37,48
2500,00	0,00	7,50	0,00	8,33	1,00	0,00	-1282,00	0,01	-38,13

Przykład obliczeń

Przykład obliczeń dla kalibracji

-moc sygnał u dobiegającego do wrót wejściowych badanych sprzęgaczy,

$$P_{\text{we}}\left( f \right) = \frac{U_{d1}\left( f \right)}{\lambda} = \frac{9,4}{0,9} = 10,4\ \left\lbrack uW \right\rbrack$$

$$\lbrack uW\rbrack = \frac{\lbrack\text{mV}\rbrack}{\lbrack\frac{\text{mV}}{uW}\rbrack}$$

-moc sygnału dobiegającego do wrót wejściowych badanych sprzęgaczy, ale zmierzona poprzez wrota sprzężone sprzęgacza pomiarowego,

$$P_{\text{pad}\_ 2}\left( f \right) = \frac{U_{d2}\left( f \right)}{\lambda} = \frac{9,0}{0,9} = 10,0\ \left\lbrack uW \right\rbrack$$

$$\lbrack uW\rbrack = \frac{\lbrack\text{mV}\rbrack}{\lbrack\frac{\text{mV}}{uW}\rbrack}$$

Przykład obliczeń dla sprzęgacza zbliżeniowego .

- moc sygnału we wrotach wyjściowych badanego sprzęgacza

$$P_{\text{wy}}\left( f \right) = \frac{U_{d1}\left( f \right)}{\lambda} = \frac{8,9}{0,9} = 9,89\left\lbrack uW \right\rbrack$$

$$\lbrack uW\rbrack = \frac{\lbrack\text{mV}\rbrack}{\lbrack\frac{\text{mV}}{uW}\rbrack}$$

-moc sygnału dobiegającego do wrót wejściowych badanego sprzęgacza, ale zmierzona poprzez wrota sprzężone sprzęgacza pomiarowego

$$P_{\text{odb}\_ 2}\left( f \right) = \frac{U_{d2}\left( f \right)}{\lambda} = \frac{0,04}{0,9} = 0,04\ \left\lbrack uW \right\rbrack$$

$$\lbrack uW\rbrack = \frac{\lbrack\text{mV}\rbrack}{\lbrack\frac{\text{mV}}{uW}\rbrack}$$

-moduł współczynnika odbicia wrót wejściowych badanego sprzęgacza wyrażony w skali liniowej [V/V],

$$\left| G_{1} \right|\left( f \right) = \sqrt{\frac{P_{\text{odb}\_ 2}\left( f \right)}{P_{\text{pad}\_ 2}\left( f \right)}} = \sqrt{\frac{0,04}{10}} = 0,07\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł współczynnika odbicia wrót wejściowych badanego sprzęgacza wyrażony w skali logarytmicznej [dB]

|G₁|(f)_[db] = 20log[|G₁|(f)] = 20log[0,07] = −23, 52[dB]

-współczynnik fali stojącej wrót 1

$\text{WFS}_{1} = \frac{1 + \left| G_{1} \right|\left( f \right)}{1 - \left| G_{1} \right|\left( f \right)} = \frac{1 + 0,07}{1 - 0,07} = 1,14\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł transmitancji od wrót 2 do wrót 1 badanego sprzęgacza wyrażony w skali liniowej [V/V]

$$\left| S_{21} \right|(f) = \sqrt{\frac{P_{\text{wy}}\left( f \right)}{P_{\text{we}}\left( f \right)}} = \sqrt{\frac{9,89}{10,4}} = 0,97\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł transmitancji od wrót 2 do wrót 1 badanego sprzęgacza w skali logarytmicznej [dB]

|S₂₁|(f)_[db] = 20log[|S₂₁|(f)] = 20log[0,97] = −0, 24[dB]

-moduł transmitancji od wrót 3 do wrót 1 badanego sprzęgacza wyrażony w skali liniowej [V/V]

$$\left| S_{31} \right|\left( f \right) = \sqrt{\frac{P_{\text{wy}\left( 3 \right)}\left( f \right)}{P_{\text{we}}\left( f \right)}} = \sqrt{\frac{0,22}{10,04}} = 0,15\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł transmitancji od wrót 3 do wrót 1 badanego sprzęgacza w skali logarytmicznej [dB]

|S₃₁|(f)_[db] = 20log[|S₃₁|(f)] = 20log[0,15] = −16, 72[db]

-moduł transmitancji od wrót 4 do wrót 1 badanego sprzęgacza wyrażony w skali liniowej [V/V]

$$\left| S_{41} \right|\left( f \right) = \sqrt{\frac{P_{\text{wy}\left( 4 \right)}\left( f \right)}{P_{\text{we}}\left( f \right)}} = \sqrt{\frac{0,011}{10,04}} = 0,03\ \lbrack\frac{V}{V}\rbrack$$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł transmitancji od wrót 4 do wrót 1 badanego sprzęgacza w skali logarytmicznej [dB]

|S₄₁|(f)_[db] = 20log[|S₄₁|(f)] = 20log[0,03] = −29, 73[dB]

Przykład obliczeń dla strojnika równoległego.

- moc sygnału we wrotach wyjściowych badanego filtru

$$P_{\text{wy}}\left( f \right) = \frac{U_{d1}\left( f \right)}{\lambda} = \frac{9,0}{0,9} = 10,00\left\lbrack uW \right\rbrack$$

$$\lbrack uW\rbrack = \frac{\lbrack\text{mV}\rbrack}{\lbrack\frac{\text{mV}}{uW}\rbrack}$$

-moc sygnału dobiegającego do wrót wejściowych badanego filtru, ale zmierzona poprzez wrota sprzężone filtru pomiarowego

$$P_{\text{odb}\_ 2}\left( f \right) = \frac{U_{d2}\left( f \right)}{\lambda} = \frac{0,50}{0,9} = 0,56\ \left\lbrack uW \right\rbrack$$

$$\lbrack uW\rbrack = \frac{\lbrack\text{mV}\rbrack}{\lbrack\frac{\text{mV}}{uW}\rbrack}$$

-moduł współczynnika odbicia wrót wejściowych badanego filtru wyrażony w skali liniowej [V/V],

$$\left| G_{1} \right|\left( f \right) = \sqrt{\frac{P_{\text{odb}\_ 2}\left( f \right)}{P_{\text{pad}\_ 2}\left( f \right)}} = \sqrt{\frac{0,56}{10}} = 0,24\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł współczynnika odbicia wrót wejściowych badanego filtru wyrażony w skali logarytmicznej [dB]

|G₁|(f)_[db] = 20log[|G₁|(f)] = 20log[0,24] = −12, 55[dB]

-współczynnik fali stojącej

$\text{WFS}_{1} = \frac{1 + \left| G_{1} \right|\left( f \right)}{1 - \left| G_{1} \right|\left( f \right)} = \frac{1 + 0,24}{1 - 0,24} = 1,62\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł transmitancji badanego filtru wyrażony w skali liniowej [V/V]

$$\left| S_{21} \right|(f) = \sqrt{\frac{P_{\text{wy}}\left( f \right)}{P_{\text{we}}\left( f \right)}} = \sqrt{\frac{10}{10,4}} = 0,98\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$$

$$\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack = \frac{\lbrack V\rbrack}{\lbrack V\rbrack}$$

-moduł transmitancji badanego filtru w skali logarytmicznej [dB]

|S₂₁|(f)_[db] = 20log[|S₂₁|(f)] = 20log[0,98] = −0, 19[dB]

gdzie:

Ud1 – napięcie na wyjściu detektora mikrofalowego D1,

Ud2 – napięcie na wyjściu detektora mikrofalowego D2,

Pwe – moc sygnału dobiegającego do wrót wejściowych badanego sprzęgacza (tabela 1),

Pwy – moc sygnału we wrotach wyjściowych badanego sprzęgacza,

Ppad_2 – moc sygnału dobiegającego do wrót wejściowych badanego sprzęgacza, ale zmierzona poprzez wrota sprzężone sprzęgacza pomiarowego (tabela 1),

Podb_2 – moc sygnału odbitego od wrót wejściowych badanego sprzęgacza, ale zmie-rzona poprzez wrota sprzężone sprzęgacza pomiarowego,

γ – czułość napięciowa detektora mikrofalowego (przyjąć: γ = 0.9mV/μW),

|Γj|- moduł współczynnika odbicia wrót wejściowych badanego sprzęgacza wyra-żony w skali liniowej [V/V],

|Γj[dB] |- moduł współczynnika odbicia wrót wejściowych badanego sprzęgacza wyrażony w skali logarytmicznej [dB],

WFSj – współczynnik fali stojącej wrót j,

|Sij|– moduł transmitancji od wrót j do wrót i badanego sprzęgacza wyrażony w skali liniowej [V/V],

|Sij[dB]|– moduł transmitancji od wrót j do wrót i badanego sprzęgacza w skali loga-rytmicznej [dB].

WNIOSKI:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie modułów współczynników transmitancji i odbicia danych filtrów mikrofalowych dla danego zakresu częstotliwości.

Po przeprowadzeniu pomiarów mocy wejściowych, wyjściowych, padających i odbitych dokonano obliczeń powyższych współczynników, a następnie zobrazowano ich zależność w funkcji częstotliwości na wykresach. W oparciu i kształty tych charakterystyk można przypuszczać, że mamy do czynienia kolejno z :

• strojnikiem równoległym, którego pasmo przenoszenia zawiera się w zakresie ok. 1300 – 2900 Hz co sugeruje iż jest on przypadkiem filtru pasmowo przepustowego. Podane powyżej częstotliwości są granicznymi dla tego filtru. TABELA 2

• filtrem dolnoprzepustowym, o częstotliwości granicznej ok 3300 Hz. TABELA 3

• filtrem pasmowo-przepustowym, którego pasmo przenoszenia zawiera się w przedziale ok. 1000 – 1650 Hz. TABELA 4

• fiiltrem pasmowo zaporowym o częstotliwości granicznej dolnej ok. 1250 Hz, określenie górnej częstotliwości granicznej nie było możliwe ze względu na zbyt mały przedział częstotliwości, w których dokonano pomiarów poszczególnych wielkości. TABELA 5

• filtrem górnoprzepustowym, którego częstotliwości granicznych również nie było możliwe wyznaczyć, podobnie z powodu zbyt małego przedziału częstotliwości, w których dokonana pomiaru,. Mimo to obserwując przebieg transmitancji, współczynnika odbicia oraz odwołując się do wiedzy teoretycznej, możemy wnioskować o charakterze górnoprzepustowym tego filtru z racji na silne tłumienie niskich częstotliwości. TABELA 6

Oczywistym jest, że wartości transmitancji są najmniejsze dla punktów o największym współczynniku odbicia dla każdego filtru.

Warto zaznaczyć, iż w pewnych punktach pomiarowych wartości współczynnika odbicia osiągały wartość 0 bądź 1, co jest fizycznie nierealizowalne i uniemożliwia wyznaczenie WFS oraz podanie poszczególnych wartości w skali decybelowej stąd występowanie „dziur” na wykresach tych wielkości. Jest to spowodowane niedokładnością aparatury pomiarowej.