LABORATORIUM Z UKŁADÓW MIKROFALOWYCH
Grupa : E6X3S1	Ocena	Data wykonania ćwiczenia 16.06.2008	Prowadzący ćwiczenie: mjr mgr inż. A. Słowik
Imię i nazwisko: DZIADOWICZ ANNA			Data oddania sprawozdania: 18.06.2008
SPRAWOZDANIE
Temat: Badanie podzespołów ferrytowych.

1. UKŁAD POMIAROWY

Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych

Lp.	Nazwa przyrządu	Typ	Firma
1	Generator	8620L	HP
2	Tłumik obrotowy	X-130	Unipan
3	Wkładka generacyjna	SG250D	HP
4	Miernik WFS	U2431	Unipan
5	Zasilacz do izolatorów ferrytowych		Unipan

2. WYZNACZENIE WARTOŚCI TŁUMIEŃ ODNIESIENIA W FUNKCJI CZĘSTOTLIWOŚCI

Tabela pomiarowa 1

f [GHz]	-	8	8,2	8,4	8,6	8,8	9	9,2	9,4	9,6	9,8	10
PWP = -15dB	ARefP(f) [dB]	12,5	13	13	13	12,2	12	6,1	11	12	11,5	12
PWZ = -51dB	ARefZ(f) [dB]	44	44	45	44	44	45	38	42	44	43	43

3. POMIAR WARTOŚCI TŁUMIENIA IZOLATORA Z EFEKTEM FARADAYA W FUNKCJI CZĘSTOTLIWOŚCI

Tabela pomiarowa 2

I = 55 mA

f [GHz]	8	8,2	8,4	8,6	8,8	9	9,2	9,4	9,6	9,8	10
Ap [dB]	7,5	10	11	11,5	11,1	10,5	5	10	11	10,5	11
Az [dB]	23	25	25	25,5	25	24	17,5	20	19,5	15	9
ATP [dB]	5	3	2	1,5	1,1	1,5	1,1	1	1	1	1
ATZ [dB]	21	19	20	18,5	19	21	20,5	22	24,5	28	34

OBLICZENIA:

- w kierunku przewodzenia

- w kierunku zaporowym

4. POMIAR WARTOŚCI TŁUMIENIA IZOLATORA Z EFEKTEM FARADAYA W FUNKCJI PRĄDU

Tabela pomiarowa 3

f = 8,2 GHz

I [mA]	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
AZ [dB]	32	31	30	28	27	25	23,5	21	18	15,5	11	4,6	6	10	13	15,5	17,5	18,5	20	21

5. POMIAR WARTOŚCI TŁUMIENIA IZOLATORA Z PRZEMIESZCZENIEM POLA W FUNKCJI CZĘSTOTLIWOŚCI

Tabela pomiarowa 4

f [GHz]	8	8,2	8,4	8,6	8,8	9	9,2	9,4	9,6	9,8	10
Ap [dB]	11,5	12,5	12,5	12,5	12	11	5,4	10,5	11,5	11	11
Az [dB]	36	34	30	25	18	6,5	0	2,4	5,6	11	15,5
ATP [dB]	1	0,5	0,5	0,5	0,2	1	0,7	0,5	0,5	0,5	1
ATZ [dB]	8	10	15	19	26	38,5	38	39,6	38,4	32	27,5

OBLICZENIA:

- w kierunku przewodzenia

- w kierunku zaporowym

WNIOSKI

Ćwiczenie laboratoryjne miało na celu zapoznanie nas z zasadami działania i parametrami różnych rodzajów izolatorów ferrytowych. Poznaliśmy także metody pomiaru tłumienia.

W pierwszym etapie ćwiczenia dokonaliśmy pomiaru wartości tłumień odniesienia w funkcji częstotliwości dla dwóch różnych wartości poziomów mocy na wyjściu badanego układu: P_WP = -15 dB i P_WZ = -51 dB. Przy pomiarach dla kierunku przepustowego i zaporowego różnica ta jest konieczna ze względu na nieliniowość skali regulatora tłumika wzorcowego. Późniejsze wykorzystanie tych pomiarów zniweluje błędy kolejnych mierzonych wartości.

Następnie kolejno badaliśmy tłumienie izolatora z przemieszczeniem pola w funkcji częstotliwości w kierunku przewodzenia i zaporowym oraz tłumienie izolatora z efektem rotacji Faraday'a w funkcji częstotliwości w kierunku przewodzenia i zaporowym, a także tłumienie izolatora z efektem rotacji Faraday'a w funkcji prądu magnesującego w kierunku zaporowym, w tym przypadku zmiany kierunku z zaporowego na przewodzenia dokonuje się zmieniając kierunek przepływu prądu.

Korzystając z otrzymanych pomiarów należało obliczyć wartości tłumień całkowitych w kierunku przepustowym A_TP i zaporowym A_TZ. W tym celu odejmowaliśmy od wartości tłumień odniesienia wartości pomierzonych tłumień danego izolatora dla kolejnych częstotliwości.

Na wykresach znajdują się charakterystyki tłumień całkowitych dla dwóch badanych izolatorów: na jednym dla kierunku przewodzenia, na drugim dla kierunku zaporowego. Trzeci wykres przedstawia charakterystykę tłumienia w funkcji natężenia prądu magnesującego izolatora z efektem Fraraday'a.

Na wykresie dla kierunku przepustowego 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 do częstotliwości ok. 8,7 GHz tłumienie jest znacznie większe niż dla drugiego izolatora, po przekroczeniu tej częstotliwości tłumienie waha się już w pobliżu 1 dB.

Dla kierunku zaporowego przy izolatorze z przemieszczeniem pola maksimum przebiegu - 40 dB uzyskuje się dla częstotliwości ok. 9,4 GHz, dla częstotliwości mniejszych wartość tłumienia dąży rosnąco do maksimum, zaś dla częstotliwości większych maleje. Dla izolatora z rotacją Faraday'a tłumienie jest prawie stałe, w granicach 20 dB do f = 9,4 GHz, dla większych częstotliwości zaczyna rosnąć.

Wykres tłumienia w funkcji prądu charakteryzuje się wyraźnym minimum przypadającym na wartość prądu ok. 110 mA, świadczy to o tym, że izolator ten słabo tłumi dla prądów w pobliżu tej wartości, maksymalne tłumienie posiada dla prądów bliskich zeru.

Izolatory ferrytowe, których badaniem zajmowaliśmy się na laboratoriom są nieodwracalnymi dwuwrotnikami, zawierającymi spolaryzowane wkładki ferrytowe. Ich tłumienie zależy od kierunku propagacji fali toteż umożliwiają przepływ energii w kierunku przewodzenia i posiadają wtedy małe tłumienie oraz pochłaniają energię fali rozchodzącej się w kierunku zaporowym - duże tłumienie. Właściwość tę wykorzystuje się m.in. do łączenia generatora mikrofalowego z obwodem zewnętrznym, dzięki czemu prawie cała moc mikrofalowa generatora przy dopasowanym izolatorze jest oddana do obwodu. Z kolei fale odbite od obwodu są pochłaniane przez izolator. Zastosowany w ćwiczeniu izolator z przemieszczeniem pola jest najprostszy w budowie i obsłudze, zaś izolator z rotacją Faraday'a umożliwia otrzymanie największych szerokości pasma przy dość dużym tłumieniu w kierunku zaporowym.

---