Качество согласования оценивается величиной КСВ. Для этого необходимо измерить максимальное и минимальное значение напряженности поля в волноводе (рис. 7).
Рис. 7 Распределение средней напряженности поля вдоль волновода при различных КСВ.
Коэффициент стоячей волны равен: 
где: Emax - амплитуда поля в пучности; Emin - амплитуда поля в узле.
Практически считается, что тракт является согласованным, если КСВ не более 1.5.
Измерение КСВ можно провести с помощью измерительной линии. Индикаром служит миллиамперметр или вольтметр соединенные с детекторной секцией. При малых сигналах происходит квадратичное детектирование. Поэтому показания детектора будут пропорциональны моцности, т.е. квадрату амплитуды поля. Поэтому КСВ следует определять по формуле:
где αmax, αmin - максимальное и минимальное показания индикатора.
КСВ связан с коэффициентом отражения следующим соотношением
КСВ также можно измерить с помощью рефлектомеров. Рефлектомер состоит из фидерного тракта, связанного с двумя направленными ответвителями (рис.7).
Рис 8
Мощность P 1 (рис. 7) пропорциональна Р пад. Мощность P 2 пропорциональна Ротр. Измеряя P 1 и P 2, можно найти коэффициент отражения k.
Рекомендуемая литература:
Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. М.: Высшая школа, 1970 – 2т.
· Волноводы прямоугольного сечения. 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6 (стр. 49-78).
· Элементы волноводной техники. 8.3, 8.4, 8.6, 8.7 (стр. 244-254, 262-273)
Мирский Г.Я. Радиоэлектронные измерения. М.: Энергия, 1969 - 528 с.
· Измерение мощности. 6-1, 6-2, 6-3, 6-4, 6-5, 6-6 (стр. 297 - 317).
· Измерение частоты. 4-3 (стр. 200 - 210).
· Измерение сопротивлений 11-2 (стр. 458 - 471).
· Элементы СВЧ схем 11-1 (стр. 441 - 458).
2. Валитов Р.А., Сретенский В.Н. Радиотехнические измерения. М.: Сов. радио, 1970. - 712 с.
· Измореие мощности. 7.5, 7.6, 7.12 (стр. 279 - 291, 303 - 324).
· Измерение частоты. 9.4 (стр. 365 - 390).
· Измерение сопротивлений 12.8 (стр. 622 - 640).
· Элементы СВЧ схем 2.1 (стр. 33 - 88).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Как реализуются быстрый и медленный метод измерения больших мощностей.
2. Что такое ТЕРМОПАРА и принцип ее работы.
3. Принцип работы болометра и термистора.
4. Особенности измерений мостовым методом.
5. Как осуществляется установка баланса моста («УСТАНОВКА НУЛЯ»).
6. Как осуществляется градуировка прибора на измерение мощности («КАЛИБРОВКА»).
7. Почему используется мостовая схема измерения.
8. Физический смысл добротности резонатора.
9. Чем отличаются два способа измерения частоты.
10. Что такое «бегущая волна», «отраженная волна», КСВ, КБВ, коэффициент отражения.
11. Основной принцип согласования на СВЧ.
12. Шлейфовый метод согласования.
13. Согласование с помощью четверть волнового трансформатора.
ЧАСТЬ 2
Волна Н10 в прямоугольном волноводе
Волновод это один из видов систем, направляющая электромагнитную энергию от источника к потребителю СВЧ энергии.
Существуют следующие системы передачи энергии:
- Двухпроводные линии
- Коаксиальные линии
- Металлические волноводы различных форм сечения
- Диэлектрические волноводы
- Полосковые линии
- Открытые волноводные линии
- Замедляющие структуры и т.д.
В системах передачи энергии могут распространяться следующие типы волн (моды):
- ТЕМ волны (волны, у которых Е и Н компоненты перпендикулярны направлению распространения волны)
- ТЕ или Н волны (поперечно электрические волны); у них продольная составляющая вектора Е равна нулю, но продольная составляющая магнитного поля отлична от нуля
- ТМ или Е волны; у них продольная составляющая вектора Н равна нулю, но продольная составляющая электрического поля Е отлична от нуля
Эти типы волн независимы и существуют при выполнении определенных условий.
Волны ТЕМ
Эти волы могут существовать только в двухпроводных, коаксиальных или полосковых линиях. Скорость их распространения равна скорости света с учетом магнитной и диэлектрической проницаемости среды. Продольные компоненты Е и Н отсутствуют.