LABORATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL
Grupa: E8D1S1	Ocena	Data wykonania ćwiczenia: 12.04.2010	Prowadzący ćwiczenie: C. Rećko
Jakub Jodłowski
				Data oddania sprawozdania:	Potwierdzenie przyjęcia (Nazwisko - podpis)
SPRAWOZDANIE
Temat: Badanie układów dopasowania impedancji

SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO

1. Pomiar długości fali w falowodzie za pomocą linii pomiarowej

Wielkości zmierzone	Wartość
L011 [mm]	105,2
L012 [mm]	107,1
L021 [mm]	141,4
L022 [mm]	142,5
Wielkości obliczone
Pierwsze min. l01 [mm]	106,15
Drugie min. l02 [mm]	141,95
λf [mm]	71,52

Tabela 2

2. Wyznaczenie współczynnika odbicia dopasowywanego obciążenia

Tabela 3

Wielkości zmierzone	Wartość
L1 [mm]	144,6
L2 [mm]	163,6
Lmin [mm]	154,1
Umax [dz]	23
Umin [dz]	5,5

3. Wyznaczenie współczynnika odbicia dopasowywanego obciążenia z układem dopasowania

Tabela 4

Wielkości zmierzone	Wartość
L1 [mm]	124
L2 [mm]	106,8
Umax [dz]	16,5
Umin [dz]	9,5

OBLICZENIA:

Na podst. danych z tabeli 2. obliczyliśmy WFS i współczynnik odbicia:

Na podstawie powyższych obliczeń nanieśliśmy parametry na wykres Smithsa. Odczytaliśmy wartość impedancji, która wyniosła z_k=0,5-j0,5. Wartość tę należy przetransformować o wartość współczynnika l_d/λ_f w stronę do generatora o odcinek ld=100mm.

W ten sposób otrzymaliśmy impedancję unormowaną

z_we=r_we­+x_we

z_we=0,5+j0,4

Po kole stałej rezystancji r_we=0,5 przetranformowaliśmy na impedancję

z_t=r_t+jx_t

z_t=0,5-j0,5

Po przejściu z_t na admitancję y_t=1+jb_t otrzymaliśmy punkt leżący na kole jednostkowym:

y_t=1,0+j1

Z zależności na reaktancję wejściową obliczyliśmy unormowaną reaktancję wejściową x_s strojnika szeregowego

x_s = x_t - x_we

x_s = -j0,5-j0,4=-j0,9

Następnie wyznaczyliśmy długości łuków, dzięki którym obliczyliśmy długości obu strojników:

1. strojnik szeregowy:

2. strojnik równoległy:

Po zastosowaniu takiego dopasowanego strojnika dokonaliśmy pomiarów, które zamieściliśmy w tabeli 4. i na tej podstawie obliczyliśmy poniższe parametry

Wnioski

Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z sposobami realizacji dopasowania impedancyjnego.

Naszym zadaniem było dobranie takiej długości strojnika równoległego i szeregowego, aby układ był jak najlepiej dopasowany, czyli miał jak najmniejszy współczynnik odbicia ( dla idealnego dopasowania
) oraz współczynnik fali stojącej WFS.

Wykorzystując metodę widełkową w zwartym na końcu falowodzie wyznaczyliśmy długość fali w falowodzie, która była nam potrzebna do obliczeń.

Na podstawie pomiarów obliczyliśmy Współczynnik Fali Stojącej, moduł współczynnika odbicia, oraz jego argument. (WFS=2,04,
,
).

Wykorzystując powyższe wyniki obliczeń nanieśliśmy parametry na wykres Smithsa, NIESTETY Z BŁĘDEM GRUBYM, ponieważ zostało zaznaczone koło takie jak dla WFS=2,4 (nasz WFS wynosił 2,04). Miało to znaczący wpływ na wykonanie kolejnych pomiarów i obliczeń. Pomyłka została stwierdzona dopiero przy pisaniu sprawozdania, w związku z tym, wszystkie kolejne pomiary zostały niestety wykonane z błędem.

Z tak naniesionymi parametrami odczytaliśmy i obliczyliśmy wartości długości strojników dopasowujących na:

27,54mm dla strojnika szeregowego

4,29mm dla strojnika równoległego

Sposób wyznaczenia i obliczenia powyższych parametrów został opisany krok po kroku w sprawozdaniu w sekcji z obliczeniami.

Z tak obliczonymi parametrami strojnika dołączyliśmy go do układu, na suwakach ustawiliśmy obliczone wartości i analogicznie do pierwszych pomiarów zbadaliśmy WFS i współczynnik odbicia falowodu z układem dopasowania.

Otrzymany nowy współczynnik odbicia ma wartość:

co jest wynikiem znacznie poprawionym w porównaniu do parametru wyjściowego, mimo grubego błędu popełnionego w trakcie wykonywania pomiarów.

Wynik można uznać za zadowalający. Prawdopodobnie mógłby być lepszy, gdyby nie zostały popełnione błędy w trakcie wykonywania ćwiczenia, które w znaczącym stopniu rzutowały na końcowy efekt pomiarów i obliczeń. Ze względu na wystąpienie błędu z naniesieniem koła WFS błędy pomiarowe wynikające z odczytywania skali suwaków i wskazań woltomierza można olać. Bo tak spierdolić to się nie da żadnym odczytem.

---