WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

im. Jarosława Dąbrowskiego

LABORATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL
Grupa: E5B2S0	Ocena	Data wykonania ćwiczenia: 23.04.2008.	Prowadzący ćwiczenie: kpt. Mgr inż. Czyżewski
Imię i Nazwisko: Marcin Brodzik		Data oddania sprawozdania:	Potwierdzenie przyjęcia:
SPRAWOZDANIE
Temat: Badanie generatora na diodzie Gunna

Schemat stanowiska pomiarowego

Wykaz przyrządów wykorzystanych w ćwiczeniu laboratoryjnym

Nazwa	Firma	Model; Numer
Częstościomierz		TED3-CMOS-1
Zasilacz stabilizowany	Tesla	BS-525
Woltomierze	Meratronik	V530
Miernik uniwersalny	1ST	UM-3
Sprzęgacz	1ST	3004-10DB
Generator mikrofalowy		W2341-11040PN
Miernik mocy	CCCP	M3-10A

1. Pomiar zależności mocy i częstotliwości drgań generatora w funkcji napięcia zasilającego.

UG	Io	Po	Pwy	ၨ	f
V	mA	mW	mW	%	GHz
9,1	135	1228,5	12,5	1,0175	9,996
9,2	135	1242	13	1,0467	9,996
9,3	135	1255,5	13,5	1,07527	9,995
9,4	135	1269	14	1,10323	9,994
9,5	135	1282,5	14,5	1,1306	9,993
9,6	135	1296	15	1,15741	9,993
9,7	135	1309,5	15	1,14548	9,992
9,8	135	1323	15	1,13379	9,992
9,9	135	1336,5	15,5	1,15975	9,991
10	135	1350	15,5	1,14815	9,99
10,1	135	1363,5	15,8	1,15878	9,99
10,2	135	1377	16	1,16195	9,989
10,3	135	1390,5	16	1,15067	9,988
10,4	135	1404	15,8	1,12536	9,988
10,5	135	1417,5	15,8	1,11464	9,987
10,6	135	1431	14,8	1,03424	9,986
10,7	135	1444,5	14	0,96919	9,985
10,8	135	1458	13,5	0,92593	9,985
10,9	135	1471,5	12,5	0,84947	9,984
11	135	1485	11,5	0,77441	9,983

2. Pomiar charakterystyki przestrajania elektronicznego.

Uw	f	∆f	∆ f/∆Uw	∆Uw	Pwy
V	GHz	MHz	MHz/V	V	mW
-30	10,001	0	0		17
-28	10	1	0,5	2	17,2
-26	9,999	1	0,5	2	17
-24	9,999	0	0	2	17
-22	9,998	1	0,5	2	17
-20	9,997	1	0,5	2	17
-18	9,996	1	0,5	2	17
-16	9,995	1	0,5	2	17
-14	9,993	2	1	2	17
-12	9,991	2	1	2	16,8
-10	9,989	2	1	2	16,2
-8	9,985	4	2	2	16
-6	9,98	5	2,5	2	14
-4	9,975	5	2,5	2	12
-2	9,958	17	8,5	2	6
-0,23	9,931	27	13,5	2	2

3. Pomiar charakterystyki przestrajania mechanicznego i regulacji mocy wyjściowej.

- regulacja położenia wkrętu WF

θ	˚	0	90	180	270	360	450	540	630	720
f	GHz	9,989	10	10,02	10,03	10,04	10,047	10,054	10,063
∆f	MHz	0	-11	-20	-10	-10	-7	-7	-9	10063
Pwy	mW	17	16,5	15	14	14	14	14,5	15	15
∆f/∆θ	MHz/90˚	-	-0,1222	-0,2222	-0,1111	-0,1111	-0,0778	-0,0778	-0,1000	-
∆Pwy/θ	mW/90˚	-	0,0056	0,0167	0,0111	0,0000	0,0000	-0,0056	-0,0056	0,0000

θ	˚	0	-90	-180	-270	-360	-450	-540	-630	-720
f	GHz	10,043	9,96	9,94	9,925	9,9	9,87	9,84	9,8	9,78
∆f	MHz		83	20	15	25	30	30	40	20
Pwy	mW	13	13	13	12	12	11	11	10	10
∆f/∆θ	MHz/90˚	-	0,9222	0,2222	0,1667	0,2778	0,3333	0,3333	0,4444	0,2222
∆Pwy/θ	mW/90˚	-	0,0000	0,0000	0,0111	0,0000	0,0111	0,0000	0,0111	0,0000

Wnioski

Celem powyższego ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z parametrami i warunkami pracy mikrofalowego generatora na diodzie Gunna. W ćwiczeniu naszym pomiarom podlegały takie parametry generatora jak częstotliwość, zakres przestrajania elektronicznego i mechanicznego, sprawność oraz moc wyjściowa.

Na wstępie określimy wartość napięcia progowego generacji drgań. W tym celu podaliśmy na waraktor napięcie Uw=-10V. Zwiększając napięcie podawane na diodę stwierdziliśmy, że zaczyna ona generować drgania dla napięcia progowego UGprog=9,35V. Wówczas wydajność źródła polaryzującego jest tak duża, iż dostarczana ilość elektronów od strony katody nie wygasza domeny.

Następnie zajęliśmy się pomiarem zależności mocy i częstotliwości drgań generatora w funkcji napięcia zasilającego. Z wykresu nr 1 widać, że w miarę zwiększania napięcia zasilającego częstotliwość drgań liniowo maleje. Z charakterystyka przedstawiona na wykresie nr 3 widać, że w moc wyjściowa generatora nie zmienia się liniowo tak jak moc Po pobierana ze źródła zasilającego (wykres nr 2). Ze wzrostem UG moc wyjściowa początkowo rośnie do wartości maksymalnej 8,6 mW po czym zaczyna maleć.

W kolejnym punkcie pomiarowym zajęliśmy się pomierzeniem charakterystyki przestrajania elektronicznego. Przestrajanie elektroniczne polega na zmianie napięcia na waraktorze . Z charakterystyki przedstawionej na wykresie nr 4 widać, że w miarę zwiększania napięcia na waraktorze od -0,76 do -30V powodujemy coraz mniejsze zmiany częstotliwości drgań generatora.

Ostatnim zadaniem było określenie charakterystyki przestrajania mechanicznego i regulacji mocy wyjściowej. Zmieniając głębokość wkrętu WF, wyniku zmiany wypadkowej susceptancji powodowaliśmy przestrajanie mechaniczne. Zmiana głębokości wkrętu WP powodowała zaś zmianę dopasowania generatora do linii transmisyjnej i tym samym poziom mocy wyjściowej. I tak z wykresów nr 5 i 6 widać, że zmiana głębokości wkrętu WF powoduje zmianę częstotliwości ( im wkręt bardziej wkręcony tym częstotliwość drgań mniejsza), natomiast nie powoduje zmiany mocy wyjściowej. Z kolei zmiana głębokości wkrętu WP wywołuje zmianę mocy wyjściowej generatora; im wkręt głębiej wkręcony tym ta moc mniejsza (wykres nr 8). Dodatkowo wkręt WP wpływa również na częstotliwość generowanych drgań (wykres nr 7) co wynika to z własności transformujących prowadnicy falowej , lecz wpływ ten jest znacznie mniejszy niż w przypadku regulacji wkrętem WF.

---