LABORATORIUM Z UKŁADÓW MIKROFALOWYCH
Grupa : E7B1S1
Imię i nazwisko: Łukasz Tolzdorf
SPRAWOZDANIE
Temat: Badanie podzespołów ferrytowych

Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych

Lp.	Nazwa przyrządu	Typ	Firma
1	Generator mikrofalowy	8690B	HP
2	Tłumik obrotowy	X-130	Unipan
3	Miernik	241	Unipan
4	Zasilacz	205	Unipan

2. Wyniki pomiarów

1. Wyznaczenie wartości tłumień odniesienia w funkcji częstotliwości.

Tabela 1

f [Ghz]	8,0	8,2	8,4	8,6	8,8	9	9,2	9,4	9,6	9,8	10
Pwp=1 dB	8,5	8,8	9,1	8,5	8,0	7,9	8,6	9,1	8,0	2,2	8,5
Pwz= 1dB	45,0	45,0	45,0	44,0	44,0	43,0	45,0	45,0	43,0	38,0	45,0

2. Pomiar tłumienia izolatora z efektem rotacji Faraday’a w funkcji częstotliwości.

Tabela 2

f [Ghz]	8,0	8,2	8,4	8,6	8,8	9	9,2	9,4	9,6	9,8	10,0
Ap [dB]	3,4	5,0	5,8	5,5	4,9	3,7	5,0	5,7	4,8	0,1	6,2
Az [dB]	22,0	23,0	22,0	22,0	22,0	20,0	19,0	17,5	13,0	2,0	12,0
Atp [dB]	5,1	3,8	3,3	3,0	3,1	4,2	3,6	3,4	3,2	2,2	2,3
Atz [dB]	23,0	22,0	23,0	22,0	22,0	23,0	26,0	27,5	30,0	36,0	33,0

3. Pomiar tłumienia izolatora z efektem rotacji Faraday’a w funkcji prądu.

Tabela 3

L.p.	I [mA]	Az [dB]
1.	0	32
2.	10	30
3.	20	28
4.	30	27
5.	40	25
6.	50	24
7.	60	22
8.	70	19
9.	80	15
10.	90	11
11.	100	4,8
12.	110	3,8
13.	120	9
14.	130	12,5
15.	140	14
16.	150	16
17.	160	18
18.	170	19
19.	180	20
20.	190	21

4. Pomiar izolatora z przemieszczeniem pola w funkcji częstotliwości.

Tabela 4

f [Ghz]	8,0	8,2	8,4	8,6	8,8	9	9,2	9,4	9,6	9,8	10,0
Ap [dB]	7,0	7,5	8,0	7,5	6,6	6,5	7,0	7,6	6,5	0,9	7,5
Az [dB]	34,0	32,0	29,0	24,0	16,0	4,5	-2,5	3,6	4,7	5,5	16,5
Atp [dB]	1,5	1,3	1,1	1,0	1,4	1,4	1,6	1,5	1,5	1,3	1,0
Atz [dB]	11,0	13,0	16,0	20,0	28,0	38,5	47,5	41,4	38,3	32,5	28,5

3. Wyniki obliczeń

Przykładowe obliczenia:

- tłumienie całkowite badanych elementów ferrytowych dla kierunku przepustowego

- tłumienie całkowite badanych elementów ferrytowych dla kierunku zaporowego

4. Wykresy:

5. Wnioski:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą działania oraz parametrami podstawowych rodzajów izolatorów ferrytowych oraz poznanie metody pomiaru tłumienia.

Pierwszym naszym zadaniem było wyznaczenie wartości tłumień odniesienia w funkcji częstotliwości. Wszystkie pomiary przeprowadzaliśmy w ten sposób, że na wyjściu całego układu musieliśmy otrzymać taki sam poziom mocy. Tłumienie wprowadzane jest poprzez tłumik wzorcowy połączony wraz z badanym układem. Aby poznać tłumienie badanego układu musimy znać tłumienie tłumika wzorcowego oraz tłumienie odniesienia aby z ich różnicy obliczyć tłumienie badanego przez nas układu. I właśnie w tym celu należało wyznaczyć wartość tłumienia odniesienia, które było niezbędne do dalszych obliczeń.

Pierwszym badanym układem był izolator z efektem rotacji Faraday’a. Poprzez zmianę kierunku prądu magnesującego mogliśmy przeprowadzić pomiary zarówno dla kierunku przepustowego jak i zaporowego. Wyniki pomiarów w funkcji częstotliwości zawiera tabela 2. Odejmując od wartości tłumienia odniesienia z tabeli 1 wartości uzyskane przez nas w tym punkcie możemy wykreślić charakterystykę tłumienia izolatora z efektem rotacji Faraday’a w funkcji częstotliwości, zarówno dla kierunku przepustowego jak i zaporowego.

Drugim pomiarem przeprowadzonym dla tego izolatora jest pomiar wartości tłumienia w funkcji prądu magnesującego. Pomiar ten dokonywaliśmy tylko dla kierunku zaporowego a jego charakterystykę przedstawia wykres. Z wykresy można zauważyć, że dla wartości prądu ok. 110 mA uzyskujemy zdecydowanie najmniejsze tłumienie.

Kolejnym badanym układem był izolator z przemieszczeniem pola. Tutaj również badaliśmy jego charakterystykę w funkcji częstotliwości dla obu kierunków. Tak samo jak w punkcie poprzednim potrzebne było uwzględnienie tłumienia odniesienia i po stosownych obliczeniach otrzymaliśmy charakterystyki tłumienia w funkcji częstotliwości dla obu kierunków.

Dołączone wykresy przedstawiają zależność tłumienia w funkcji częstotliwości:

- wykres 1: w kierunku przepustowym dla izolatora z przemieszczeniem pola i z efektem rotacji Faraday’a. Dla izolatora z przemieszczeniem pola minimalne tłumienie przypada na ok. 8,7 GHz i wynosi, poniżej 0,5 dB. Dla izolatora z rotacją Faraday’a dla częstotliwości ok. 8,7 GHz tłumienie jest znacznie większe niż dla poprzedniego izolatora, po przekroczeniu tej częstotliwości tłumienie waha się już w pobliżu 1 dB.

- wykres 2: w kierunku zaporowym dla izolatora z przemieszczeniem pola i z efektem rotacji Faraday’a. Dla izolatora z przemieszczeniem pola maksimum uzyskujemy dla częstotliwości ok. 9,4 GHz. Dla częstotliwości mniejszych wartość tłumienia dąży maksimum, zaś dla częstotliwości większych maleje. Dla izolatora z rotacją Faraday’a tłumienie jest prawie stałe, ok. 20 dB dla f = 9,4 GHz. Dla większych częstotliwości zaczyna rosnąć.

Trzeci wykres przedstawia charakterystykę tłumienia dla izolatora z efektem rotacji Faraday’a w funkcji prądu magnesującego.

Ćwiczenie to pomogło nam praktycznie zrozumieć zasadę działania elementów ferrytowych. Mogliśmy się przekonać, że rzeczywiście tłumienie jest zależne od kierunku i dla kierunku zaporowego jest o wiele większe niż w przypadku kierunku przepustowego. Dzięki temu elementy te są bardzo często stosowane np. do połączenia generatora mikrofalowego z obwodem zewnętrznym.