LABOLATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL (TECHNIKI BARDZO WIELKICH CZĘSTOTLIWOŚCI)
SPRAWOZDANIE
Grupa				Podgrupa		Numer ćwiczenia
Lp.	Nazwisko i imię					Data wykonania
1.						ćwiczenia
						Prowadzący ćwiczenie
						Podpis
						Data oddania
						sprawozdania
Temat			Badanie układów dopasowania impedancji

1. Układ pomiarowy.

Rys.1 Schemat blokowy układu pomiarowego.

Tab. 1 Przyrządy pomiarowe i badane.

Lp.	Nazwa przyrządu	Typ	Producent
1.	Generator mikrofalowy	8690C	HP
2.	Falowodowa linia pomiarowa	LPF-4.5	PIT
3.	Strojnik	EHF-4.5	PIT
4.	Obciążenie mikrofalowe	OF-4.5	PIT
5.	Obciążenie mikrofalowe	OF-4.5	PIT
6.	Detektor mikrofalowy	V640 + sonda	Meratronik

2. Wyniki pomiarów i wstępnych obliczeń.

2.1 Pomiar długości fali za pomocą linii pomiarowej:

L01	L011	102,4	106,0	[mm]
		L012			109,6
	L02	L021			138,1	141,7
		L022			145,3

2.2 Pomiary w celu wyznaczenia współczynnika odbicia dopasowanego obciążenia.

Lmin	L01	102,3	109,1	[mm]
		L02			115,9
Umax		38			[mV]
Umin		10

2.3 Pomiary w celu wyznaczenia współczynnika odbicia dopasowanego obciążenia z układem dopasowania.

Umax	26,5	[mV]
Umin	16,5

3. Wnioski:

Zadanie pierwsze polegało na pomiarze długości fali w linii falowodowej. Pomiar polegał na znalezieniu dwóch minimów wartości amplitudy, przy pomocy metody widełkowej. Różnica odległości tych minimów stanowi połowę długości fali propagującej się w falowodzie. Długość fali wyniosła 71,4 mm.

Zadanie drugie polegało na pomierzeniu współczynnik odbicia na dopasowanego obciążenia. Dokonany został pierwszego minimum, oraz pomiary wartości maksymalnej i minimalnej amplitudy. Dzięki tym pomiarom, została obliczona wartość współczynnika fali stojącej (3.8) co dalej pozwoliło na wyliczenie modułu współczynnika odbicia który wyniósł 0.58 oraz argumentu współczynnika odbicia który wyniósł 210,6 stopnia.

Dzięki obliczeniu pełnej wartości współczynnika odbicia Moza było nanieść te wartości na wykres Smitha i znaleźć punkt unormowanej impedancji Z_k wynoszącej 0.27 - j0.25. Następnie znając długość strojnika (100mm) poprzez wartości L/λ została odnaleziona wartość impedancji Z_WE wynosząca 0.3 + j0.45. Następnie Z_WE została przetransformowana po kole stałej rezystancji w taki sposób, by odpowiadająca jej admitancja znajdowała się na kole jednostkowym - Z_T = 0.3 - j0.45, Y_T = 1 + j1.5. Dalej obliczona została wartość X_S wynosząca -0.8, dzięki której można było znaleźć długość łuku od górnego punktu biegunowego, a punktem X_S, L/λ wynosi w tym przypadku 0.393. Dzięki tej wartości została obliczona długość strojnika szeregowego wynosząca 28.06 mm.

Analogicznie dla odnalezionej wartości susceptancji B_T została znaleziona długość strojnika równoległego: B_T = -1.5 i długość strojnika 5.21 mm.

Ostatnim zadaniem było zbadanie współczynnik odbicia dopasowanego obciążenia wraz z wyliczonym wcześniej strojnikiem. Zmierzone wartości amplitudy minimalnej i maksymalnej, doprowadziły do następujących wartości: WFS = 1.6 i współczynnik odbicia = 0.23.

Użycie wykresu Smitha, pozwala na szybkie i sprawne zaprojektowanie układu dopasowania mikrofalowego, o zadanych wcześniej parametrach i warunkach działania układu. Projektowanie przy użyciu wykresu Smitha jest w miarę dokładne i pozwala dość wyliczyć wartości strojników. Metoda wykresów Smitha jest jednak nie zawsze pewne, ze względu na to iż jest to metoda graficzna i wyliczone wartości w głównej mierze zależą od jakości posiadanego wykresu (wydruku) oraz dokładności odczytywanych wartości z tego wykresu.

Ostateczne pomiary, w części końcowej ćwiczenia pokazały że znalezione długości strojników są dobrze wyliczone i układ spełnia swoje warunki działania. Pomiary pokazały, iż udało się zejść ze współczynnikiem fali stojącej z 3.8 na 1.6 i z współczynnikiem odbicia z 0.58 na 0.23. Prawie dwukrotne zmniejszenie wartości współczynnika fali stojącej i ponad dwukrotne zmniejszenie współczynnika odbicia pokazuje, iż ćwiczenie laboratoryjne zostało wykonane poprawnie i dokładnie.

Wszelkie obliczenia zawarte są w protokole pomiarowym.

---