LABORATORIUM ZAKŁADU MIKROFAL |
|||
Grupa: E2X1N1 |
Podgrupa: 2 |
Nr ćwiczenia: |
|
Nazwisko i imię |
Ocena |
Data oddania sprawozdania |
|
Zalewska Agnieszka |
|
|
|
Prowadzący ćwiczenie dr inż. Mirosław Czyżewski |
Podpis
|
||
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO |
|||
Temat: |
Badanie transformacyjnych własności linii transmisyjnej |
Spis przyrządów.
Nazwa: |
Producent: |
Typ: |
GENERATOR MIKROFALOWY |
|
G4-80 |
WOLTOMIERZ |
MERATEONIK |
W2431 |
Badany układ pomiarowy
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z metodami realizacji dopasowania impedancyjnej w technice mikrofalowej. Ćwiczenie obejmowało również zagadnienia budowy oraz zasady działania mikrofalowych linii transmisyjnych. Rezultatem powyższego zadania było zdobycie praktycznych umiejętności dotyczących pomiaru podstawowych parametrów elementów i obwodów mikrofalowych.
Pomiar długości fali za pomocą linii pomiarowej.
Wielkość mierzona |
Wartość |
Jednostka |
L011 |
120 |
[mm] |
L012 |
115 |
[mm] |
L021 |
70 |
[mm] |
L022 |
65 |
[mm] |
Wielkość obliczona |
|
|
Pierwsze minimum l01 |
118 |
[mm] |
Drugie minimum l02 |
68 |
[mm] |
λf |
100 |
[mm] |
Tab. 1. Wyniki pomiarów i obliczeń długości fali.
Skalowanie detektora mikrofalowego.
L [mm] |
Ud [mV] |
Ud/Udmax [v/v] |
L-L01 [mm] |
L/λ
|
sin(2piL/λ)
|
118 |
0 |
0,00 |
50,0 |
0,50 |
0,00 |
116 |
0,05 |
0,02 |
48,0 |
0,48 |
0,13 |
114 |
0,2 |
0,07 |
46,0 |
0,46 |
0,25 |
112 |
0,5 |
0,17 |
44,0 |
0,44 |
0,37 |
110 |
0,8 |
0,27 |
42,0 |
0,42 |
0,48 |
108 |
1,45 |
0,48 |
40,0 |
0,40 |
0,59 |
106 |
1,65 |
0,55 |
38,0 |
0,38 |
0,68 |
104 |
2,02 |
0,67 |
36,0 |
0,36 |
0,77 |
102 |
2,4 |
0,80 |
34,0 |
0,34 |
0,84 |
100 |
2,65 |
0,88 |
32,0 |
0,32 |
0,90 |
98 |
2,9 |
0,97 |
30,0 |
0,30 |
0,95 |
96 |
3 |
1,00 |
28,0 |
0,28 |
0,98 |
94 |
3 |
1,00 |
26,0 |
0,26 |
1,00 |
92 |
3 |
1,00 |
24,0 |
0,24 |
1,00 |
Tab.2. Pomiary i obliczenia skalowania detektora.
U/Umax = 0,50 [mV[ / 3,00 [mV] = 0,02 [mV]
L-L01 = 118 [mm] - 116 [mm] = 2 [mm]
L/λ = 2,0 [mm] / 100 [mm] = 0,02 [mm]
sin(2*pi*L/λ) = sin(2*pi*0,02) = 0,13
Część doświadczalna.
Rozkład napięcia w linii zakończonej zwarciem Zk = 0.
L [mm] |
U [mV] |
U/Umax [V/V] |
118 |
0,00 |
0,00 |
114 |
0,20 |
0,02 |
110 |
0,80 |
0,08 |
106 |
1,65 |
0,17 |
102 |
2,40 |
0,25 |
98 |
2,90 |
0,31 |
94 |
3,00 |
0,32 |
90 |
2,90 |
0,31 |
86 |
2,50 |
0,26 |
82 |
1,90 |
0,20 |
78 |
1,25 |
0,13 |
74 |
0,80 |
0,08 |
70 |
0,50 |
0,05 |
66 |
0,10 |
0,01 |
62 |
0,60 |
0,06 |
58 |
1,40 |
0,15 |
54 |
2,20 |
0,23 |
50 |
2,80 |
0,29 |
46 |
3,10 |
0,33 |
42 |
3,10 |
0,33 |
38 |
2,90 |
0,31 |
34 |
2,30 |
0,24 |
30 |
1,60 |
0,17 |
26 |
0,80 |
0,08 |
22 |
0,20 |
0,02 |
18 |
0,00 |
0,00 |
Tab.3. Wyniki pomiarów i obliczeń linii zakończonej zwarciem.
U/Umax = 0,20 [mV[ / 3,10 [mV] = 0,02 [mV]
Rozkład napięcia w linii zakończonej reaktancją 1(indukcyjność).
L [mm] |
U [mV] |
U/Umax [V/V] |
118 |
1,35 |
0,41 |
114 |
2,10 |
0,64 |
110 |
2,75 |
0,83 |
106 |
3,10 |
0,94 |
102 |
3,10 |
0,94 |
98 |
2,85 |
0,86 |
94 |
2,35 |
0,71 |
90 |
1,65 |
0,50 |
86 |
0,90 |
0,27 |
82 |
0,25 |
0,08 |
78 |
0,00 |
0,00 |
74 |
0,30 |
0,09 |
70 |
1,00 |
0,30 |
66 |
0,80 |
0,24 |
62 |
2,60 |
0,79 |
58 |
3,10 |
0,94 |
54 |
3,30 |
1,00 |
50 |
3,15 |
0,95 |
46 |
2,70 |
0,82 |
42 |
2,10 |
0,64 |
38 |
1,30 |
0,39 |
34 |
0,55 |
0,17 |
30 |
0,10 |
0,03 |
26 |
0,10 |
0,03 |
22 |
0,65 |
0,20 |
18 |
0,50 |
0,15 |
Tab.3. Wyniki pomiarów i obliczeń linii zakończonej reaktancją 1.
U/Umax = 1,35 [mV[ / 3,30 [mV] = 0,41 [mV]
Rozkład napięcia w linii zakończonej reaktancją 2(pojemność).
L [mm] |
U [mV] |
U/Umax [V/V] |
118 |
1,50 |
0,52 |
114 |
0,80 |
0,28 |
110 |
0,25 |
0,09 |
106 |
0,00 |
0,00 |
102 |
0,20 |
0,07 |
98 |
0,75 |
0,26 |
94 |
1,50 |
0,52 |
90 |
2,15 |
0,74 |
86 |
2,60 |
0,90 |
82 |
2,80 |
0,97 |
78 |
2,70 |
0,93 |
74 |
2,40 |
0,83 |
70 |
1,80 |
0,62 |
66 |
1,15 |
0,40 |
62 |
0,50 |
0,17 |
58 |
0,10 |
0,03 |
54 |
0,10 |
0,03 |
50 |
0,50 |
0,17 |
46 |
1,20 |
0,41 |
42 |
2,00 |
0,69 |
38 |
2,60 |
0,90 |
34 |
2,90 |
1,00 |
30 |
2,90 |
1,00 |
26 |
2,70 |
0,93 |
22 |
2,20 |
0,76 |
18 |
1,55 |
0,53 |
Tab.3. Wyniki pomiarów i obliczeń linii zakończonej reaktancją 2.
U/Umax = 1,50 [mV[ / 2,90 [mV] = 0,52 [mV]
Rozkład napięcia w linii zakończonej reaktancją 2(pojemność).
L [mm] |
U [mV] |
U/Umax [V/V] |
118 |
1,00 |
1,00 |
114 |
1,00 |
1,00 |
110 |
1,00 |
1,00 |
106 |
1,00 |
1,00 |
102 |
0,95 |
0,95 |
98 |
0,90 |
0,90 |
94 |
0,85 |
0,85 |
90 |
0,80 |
0,80 |
86 |
0,80 |
0,80 |
82 |
0,80 |
0,80 |
78 |
0,80 |
0,80 |
74 |
0,90 |
0,90 |
70 |
0,95 |
0,95 |
66 |
1,00 |
1,00 |
62 |
1,00 |
1,00 |
58 |
1,00 |
1,00 |
54 |
1,00 |
1,00 |
50 |
1,00 |
1,00 |
46 |
0,90 |
0,90 |
42 |
0,85 |
0,85 |
38 |
0,85 |
0,85 |
34 |
0,85 |
0,85 |
30 |
0,90 |
0,90 |
26 |
0,90 |
0,90 |
22 |
1,00 |
1,00 |
18 |
1,00 |
1,00 |
Tab.3. Wyniki pomiarów i obliczeń linii zakończonej reaktancją 2.
U/Umax = 1,00 [mV[ / 1,00 [mV] = 1,00 [mV]
Rozkład napięcia w linii zakończonej reaktancją 2(pojemność).
L [mm] |
U [mV] |
U/Umax [V/V] |
118 |
1,30 |
0,45 |
114 |
2,00 |
0,69 |
110 |
2,50 |
0,86 |
106 |
2,65 |
0,91 |
102 |
2,60 |
0,90 |
98 |
2,45 |
0,84 |
94 |
1,80 |
0,62 |
90 |
1,20 |
0,41 |
86 |
0,50 |
0,17 |
82 |
0,15 |
0,05 |
78 |
0,05 |
0,02 |
74 |
0,40 |
0,14 |
70 |
1,00 |
0,34 |
66 |
1,80 |
0,62 |
62 |
2,45 |
0,84 |
58 |
2,75 |
0,95 |
54 |
2,80 |
0,97 |
50 |
2,70 |
0,93 |
46 |
2,20 |
0,76 |
42 |
1,60 |
0,55 |
38 |
0,80 |
0,28 |
34 |
0,30 |
0,10 |
30 |
0,05 |
0,02 |
26 |
0,20 |
0,07 |
22 |
0,80 |
0,28 |
18 |
1,50 |
0,52 |
Tab.3. Wyniki pomiarów i obliczeń linii zakończonej reaktancją 2.
U/Umax = 1,30 [mV[ / 2,80 [mV] = 0,45 [mV]
Obliczenia modułów i argumentów badanych obciążeń
Dla Zk=Z0
Obliczenie argumentu współczynnika odbicia dla Zk=Z0
Ф = π -2 * (2π / 100) * (18-68)= π +π=2π
Obliczenie współczynnika fali stojącej dla Zk=Z0
Obliczenie modułu współczynnika odbicia dla Zk=Z0
Impedancja wejściowa wyznaczona graficznie:
Zku=0+j0Ω
Zk= 0+j0Ω
Dla Zk1
Obliczenie argumentu współczynnika odbicia dla Zk1
Ф = π -2 * (2π / 100) * (78-68)= π -0,4π=0,6π
Obliczenie współczynnika fali stojącej dla Zk1
Obliczenie modułu współczynnika odbicia dla Zk1
Impedancja wejściowa wyznaczona graficznie:
Zku=0 + j0,73 Ω
Zk= 0 + j36,5 Ω
Wartość indukcyjności:
Dla Zk2
Obliczenie argumentu współczynnika odbicia dla Zk2
Ф = -2 *(2π / 100) * (58-68)+π=π + 0,4 π=1,4 π
Obliczenie współczynnika fali stojącej dla Zk2
Obliczenie modułu współczynnika odbicia dla Zk2
Impedancja wejściowa wyznaczona graficznie:
Zku=0 - j0,73Ω
Zk=0 - j36,5 Ω
Wartość indukcyjności:
Dla Zk3=R+jX
Obliczenie argumentu współczynnika odbicia dla Zk3=R+jX
Ф = π -2 * (2π / 100) * (78-68)= π -0,4π=0,6π
Obliczenie współczynnika fali stojącej dla Zk3=R+jX
Obliczenie modułu współczynnika odbicia dla Zk3=R+jX
Impedancja wejściowa wyznaczona graficznie:
Zku=0,05 + j0,73 Ω
Zk=1 + j36,5Ω
Wartość pojemności:
12