Теоретическое введение. Практическое занятие 2

ЭУМК

ТЕХНИЧЕСКАЯ Электродинамика

Практическое занятие 2

Метод В.В.Татаринова измерения входных сопротивлений (проводимостей) нагрузок на СВЧ.

Теоретическое введение

Наиболее универсальным методом измерения сопротивлений (проводимостей) нагрузок на СВЧ является метод Татаринова. В основе метода лежат соотношения, связывающие эквивалентные нормированные сопротивления (проводимости) в двух сечениях и линии передачи:

. (ПР2.1)

Где и нормированные сопротивления в сечении линии, положительно, если сечение расположено ближе к генератору по сравнению с сечением и отрицательно в противоположном случае.

Идея метода Татаринова состоит в том, что в линии, нагруженной на измеряемую нагрузку, сначала находится сечение, в котором эквивалентное сопротивление (проводимость) известны, далее измеряется расстояние от этого сечения до сечения, принимаемого за сечение входа нагрузки, и с помощью соотношений (ПР2.1) или круговой номограммы находится искомое сопротивление нагрузки.

Сечениями линии, в которых сопротивление или проводимость легко определить, являются сечения узла или пучности в продольном распределении напряжения.

В сечении узла полное напряжение минимально, а ток максимален.

Выражение для расчета сопротивления в сечении узла напряжения, выглядит следующими образом

.

Сравнивая полученное выражение с полученным в лекции выражением для расчета КБВ, приходим к выводу, что в сечении узла напряжения эквивалентное сопротивление чисто активное и равно значению КБВ, создаваемому в линии измеряемой нагрузкой (проводимость равна КСВ).

Таким образом, если в формуле (ПР2.1) принять, что есть расстояние от сечения узла напряжения до сечения входа нагрузки (со знаком минус), а сопротивление равно КБВ (проводимость =КСВ), то будет искомым сопротивлением, а соответственно проводимостью нагрузки в сечении ее входа:

. (ПР2.2)

Поскольку расстояние , как правило, сложно измерить, находят некоторое сечение в пределах шкалы измерительной линии, в котором эквивалентное сопротивление равно измеряемому сопротивлению нагрузки и определяют сопротивление в этом сечении.

В качестве такого сечения может быть взято любое сечение, отстоящее от сечения входа нагрузки на расстоянии, равном целому числу полуволн, (сопротивление (проводимость) меняется вдоль линии по периодическому закону с периодом λ_в/2).

Для определения положения искомых сечений обеспечивают в сечении линии, соответствующем сечению входа нагрузки, режим короткого замыкания. Любой узел в полученном продольном распределении напряжения (назовем его узлом кз) оказывается отстоящим от сечения входа нагрузки на расстоянии, кратном λ_в/2, и положение какого-либо из этих узлов в пределах шкалы измерительной линии может быть использовано для определения сопротивления нагрузки.

При расчете сопротивлений (проводимостей) вместо соотношений (ПР2.2) может быть использована круговая номограмма.