LABORATORIUM Z UKŁADÓW MIKROFALOWYCH |
---|
Grupa : |
SPRAWOZDANIE |
Temat: Badanie transformacyjnych własności linii transmisyjnej |
Lp | Nazwa przyrządu | Typ | Firma | Nr fabr. |
---|---|---|---|---|
1 | Generator w. cz. | G4-80 | - | W2341 |
2 | Linia transmisyjna | 3PCK-111 | - | N24188 |
3 | Woltomierz | VT-640 | MERATRONIK | W2431 |
Układ pomiarowy
Wyniki pomiarów
Pomiar długości fali za pomocą linii pomiarowej.
Wielkość mierzona | Wartość |
---|---|
L011 [cm] | 12,5 |
L012 [cm] | 11,5 |
L021 [cm] | 7,0 |
L022 [cm] | 6,5 |
Wielkość obliczona | |
Pierwsze min. l01[cm] | 11,8 |
Drugie min. l02[cm] | 6,8 |
λf [cm] | 10 |
Skalowanie detektora mikrofalowego
Rozkład napięcia w linii dla Zk = 0
L [cm] | 9,20 | 9,40 | 9,60 | 9,80 | 10,0 | 10,2 | 10,4 | 10,6 | 10,8 | 11,0 | 11,2 | 11,4 | 11,6 | 11,8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [mV] | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 2,90 | 2,65 | 2,40 | 2,00 | 1,65 | 1,45 | 0,80 | 0,50 | 0,20 | 0,05 | 0,00 |
U/Umax | 0,09 | 0,09 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,12 | 0,12 |
L/λ | 0,00 | 60,0 | 60,0 | 58,0 | 53,0 | 48,0 | 40,0 | 33,0 | 29,0 | 16,0 | 10,0 | 4,00 | 1,00 | 0,00 |
sin(2πl/λ) | 0,00 | 0,13 | 0,26 | 0,38 | 0,50 | 0,61 | 0,71 | 0,79 | 0,87 | 0,92 | 0,97 | 0,99 | 1,00 | 0,99 |
Pomiar rozkładu napięcia w linii dla różnych obciążeń.
Rozkład napięcia w linii dla Zk = 0
L [mm] | 1,80 | 2,20 | 2,60 | 3,00 | 3,40 | 3,80 | 4,20 | 4,60 | 5,00 | 5,40 | 5,80 | 6,20 | 6,60 | 7,00 | 7,40 | 7,80 | 8,20 | 8,60 | 9,00 | 9,40 | 9,80 | 10,20 | 10,60 | 11,00 | 11,40 | 11,80 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [mV] | 0,00 | 0,20 | 0,80 | 1,60 | 2,30 | 2,90 | 3,10 | 3,10 | 2,80 | 2,20 | 1,40 | 0,60 | 0,10 | 0,10 | 0,50 | 1,25 | 1,90 | 2,50 | 2,90 | 3,00 | 2,90 | 2,40 | 1,65 | 0,80 | 0,20 | 0,00 |
Rozkład napięcia w linii dla obciążenia reaktancyjnego 1 równego –jXL
L [mm] | 1,80 | 2,20 | 2,60 | 3,00 | 3,40 | 3,80 | 4,20 | 4,60 | 5,00 | 5,40 | 5,80 | 6,20 | 6,60 | 7,00 | 7,40 | 7,80 | 8,20 | 8,60 | 9,00 | 9,40 | 9,80 | 10,20 | 10,60 | 11,00 | 11,40 | 11,80 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [mV] | 1,55 | 0,65 | 0,10 | 0,10 | 0,55 | 1,30 | 2,10 | 2,70 | 3,15 | 3,30 | 3,10 | 2,60 | 1,80 | 0,50 | 0,10 | 0,00 | 0,25 | 0,90 | 1,65 | 2,35 | 2,85 | 3,10 | 3,10 | 2,75 | 2,10 | 1,35 |
Rozkład napięcia w linii dla obciążenia reaktancyjnego 2 równego jXC
L [mm] | 1,80 | 2,20 | 2,60 | 3,00 | 3,40 | 3,80 | 4,20 | 4,60 | 5,00 | 5,40 | 5,80 | 6,20 | 6,60 | 7,00 | 7,40 | 7,80 | 8,20 | 8,60 | 9,00 | 9,40 | 9,80 | 10,20 | 10,60 | 11,00 | 11,40 | 11,80 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [mV] | 1,50 | 0,80 | 0,25 | 0,00 | 0,20 | 0,75 | 1,50 | 2,15 | 2,60 | 2,80 | 2,70 | 2,40 | 1,80 | 1,15 | 0,50 | 0,10 | 0,10 | 0,50 | 1,20 | 2,00 | 2,60 | 2,90 | 2,90 | 2,70 | 2,20 | 1,55 |
Rozkład napięcia w linii dla obciążenia zespolonego
L [mm] | 1,80 | 2,20 | 2,60 | 3,00 | 3,40 | 3,80 | 4,20 | 4,60 | 5,00 | 5,40 | 5,80 | 6,20 | 6,60 | 7,00 | 7,40 | 7,80 | 8,20 | 8,60 | 9,00 | 9,40 | 9,80 | 10,20 | 10,60 | 11,00 | 11,40 | 11,80 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [mV] | 1,00 | 1,00 | 0,90 | 0,90 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,90 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
Rozkład napięcia w linii dla obciążenia dopasowującego
L [mm] | 1,80 | 2,20 | 2,60 | 3,00 | 3,40 | 3,80 | 4,20 | 4,60 | 5,00 | 5,40 | 5,80 | 6,20 | 6,60 | 7,00 | 7,40 | 7,80 | 8,20 | 8,60 | 9,00 | 9,40 | 9,80 | 10,20 | 10,60 | 11,00 | 11,40 | 11,80 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [mV] | 1,50 | 0,80 | 0,20 | 0,05 | 0,30 | 0,80 | 1,60 | 2,20 | 2,70 | 2,80 | 2,75 | 2,45 | 1,80 | 1,00 | 0,40 | 0,05 | 0,15 | 0,50 | 1,20 | 1,80 | 2,45 | 2,60 | 2,65 | 2,50 | 2,00 | 1,30 |
Wyniki obliczeń
Obliczenie długości fali
$l_{\min 01} = \frac{L_{011} + L_{021}}{2}$ $l_{\min 01} = \frac{1,2 + 1,15}{2} = 1,18\ \lbrack cm\rbrack$
$l_{\min 02} = \frac{L_{012} + L_{022}}{2}$ $l_{\min 02} = \frac{7 + 6,5}{2} = 6,8\ \lbrack cm\rbrack$
λ = 2 * (lmin01 − lmin02)
λ = 2 * (1,18−6,8) = 10 [cm]
Obliczenia modułów i argumentów badanych obciążeń
Dla obciążenia reaktancyjnego 1
Obliczenie argumentu współczynnika odbicia
ϕ = π − 2β(lmin−l0)
$$\beta = \frac{2\pi}{\lambda}$$
$$\phi = \pi - 2*\frac{2\pi}{\lambda}*\left( l_{\min} - l_{0} \right) = \pi - 2*\frac{2\pi}{10}*\left( 160 - 98 - 160 + 118 \right) = - 0,2\pi$$
Obliczenie współczynnika fali stojącej
$$\left| \text{WFS} \right| = \frac{U_{\max}}{U_{\min}}$$
$$\left| \text{WFS} \right| = \frac{3,3\ \lbrack mV\rbrack}{0,1\lbrack mV\rbrack} = 33$$
Obliczenie modułu współczynnika odbicia
$$\left| \Gamma_{K} \right| = \frac{WFS - 1}{WFS + 1}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }\left| \Gamma_{K} \right| = 0,94$$