Исследование структуры электромагнитного поля в волноводе

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

ОТЧЕТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

Санкт-Петербург

 2012

1. Цель работы: 

• ознакомление с методикой волноводных измерений и волновой измерительной линией;
• изучение конфигурации электромагнитных полей в волноводе для различных типов и способов их возбуждения;
• измерение характеристик волн типа Н10 и Н20 в прямоугольном волноводе в трёх режимах: короткое замыкание, согласованная нагрузка и открытый конец волновода.

1. Описание установки.

Рисунок №1

Определение структуры электромагнитного поля в волноводе очень важно для получения общего представления о характере процессов и нахождения параметров последних. Регистрация распределения поля, обусловленного наличием стоячих волн в волноводе, производится измерительной линией. Узкая продольная щель в одной стенке волновода позволяет слабо связать с полем внутри волновода соответствующий детектор и перемещать его вдоль волновода от точки к точке. Может быть использована либо электрическая связь с помощью короткого зонда, либо магнитная связь с помощью небольшой петли. Применение зонда является более предпочтительным, так как здесь легче получить чистую связь.

Наиболее широко распространена измерительная линия, предназначенная для работы с прямоугольным волноводом и типом волн Н10. Здесь приняты обозначения:

1 ‒ волновод со щелью;

2 ‒ зонд;

3 ‒ каретка;

4 ‒ выступ;

5 ‒ поршень;

6 ‒ кристаллический детектор;

7 ‒ шунтирующий конденсатор;

8 ‒ микроамперметр.

Скользящая каретка снабжена выступом, плотно входящим в щель, которая в продольном направлении в средней широкой стенки прямоугольного волновода. Быстро на ни жней каретки служит для установки в щели и для экранировки стержня от стенок щели с целью устранения изменений в степени связи при незначительных поперечных перемещениях зонда. Для регулировки величины погружения зонда в волновод служит установочный винт. Зонд обеспечивает слабую связь с электрическим полем Е в волноводе и наведённая Э.Д.С. выпрямляется с помощью кристаллического детектора. Выпрямленный ток проходит через микроамперметр и обратно к детектору через подвижный поршень, состоит из коаксиального Т ‒ образного соединения, в трёх плечах которого смонтированы соответственно кристалл, зонд и настроенный поршень. Последний представляет собой просто скользящий короткозамыкатель в ветви коаксиальной линии и даёт возможность ввести реактивное сопротивление для компенсации любого рассогласования между зондом и детектором.