Wnioski:

Celem ćwiczenia było poznanie parametrów transformacyjnych linii przesyłowej oraz praktycznych metod pomiaru tych parametrów.

Pierwszym naszym zadaniem było wyznaczenie długości fali propagującej się w linii transmisyjnej. Do tego celu wykorzystaliśmy generator, badaną linię transmisyjną zwartą na końcu oraz detektor. Pomiaru dokonywaliśmy wykorzystując metodę widełkową, dzięki czemu pomiary były dokładniejsze niż przy bezpośrednim pomiarze minimów. Mierząc odległości między minimalnymi wartościami napięcia w linii transmisyjnej obliczyliśmy długość fali która wynosi 99,7mm. Dla obliczeń teoretycznych fala ta ma długość 100mm co potwierdza bardzo dokładny pomiar.

Drugim celem było wyznaczenie charakterystyki skalowania detektora. Aby tego dokonać należy wyrysować na wspólnym wykresie charakterystykę typu sin(2π
) oraz pomiarową charakterystykę. Po przerzutowaniu punktów z tego wykresu na drugi otrzymaliśmy oczekiwaną charakterystykę skalowania detektora. Charakterystyka ta służy do obliczenia rzeczywistych rozkładów napięć w linii.

Kolejnym zadaniem był pomiar rozkładu napięcia w linii dla różnych obciążeń. Tutaj również mierzyliśmy wartość napięcia w poszczególnych miejscach linii kolejno dla zwarcia, dwóch obciążeń reaktancyjnych oraz dla dopasowania i zespolonego obciążenia Z_k=R+jX. Pomiary te zostały przedstawione na wykresach a do wyznaczenia wartości impedancji wejściowych dołączonych elementów skorzystaliśmy z wykresu Smitha. W tym celu obliczyliśmy współczynnik odbicia który umożliwił nam odczytanie wartości impedancji wejściowych. Oczywiście w tym miejscu należy pamiętać o odnormowaniu wartości odczytanych z wykresu, mnożąc je w naszym przypadku przez 50Ω. Dołączone reaktancje miały charakter indukcyjny a ich wartość wynosiła 2,04μH oraz 0,5μH.

Przy dopasowaniu pomierzyliśmy tylko dwa punkty, gdyż przy dopasowaniu napięcie w linii powinno być stałe w każdym jej miejscu. Jednak tak jest tylko w przypadku idealnych przyrządów, a w rzeczywistości występują małe odchylenia (u nas 2,5mV).

Dla podłączonego zespolonego obciążenia Z_k=R+jX wartość impedancji którą odczytaliśmy z wykresu Smitha wyniosła Z_k=100-j100 Ω co wskazuje na charakter pojemnościowy. Z wykresu napięcia w funkcji odległości widzimy, że wartość amplitudy napięcia jest mniejsza i minimum nie jest już w 0.

Ćwiczenie to pomogło nam utrwalić wiadomości na temat parametrów transformacyjnych linii przesyłowej oraz poznać praktycznych metod pomiaru tych parametrów. W laboratorium mogliśmy zapoznać się z generatorami oraz innymi przyrządami mikrofalowymi. Pomierzone wartości posłużyły nam do wyznaczenia podstawowych charakterystyk podawanych dla linii transmisyjnych oraz do ich interpretacji.

---