∆ω=ω0 - ω, где ω- частота, на которой производится измерениеW (близкая к резонансной частоте кабеля ω0),
∆С - необходимое для настройки контура с кабелем в резонанс изменение емкости.
Для того,чтобы снять зависимость основных параметров от частоты, необходимо учесть то, что при данной методике экспериментального исследованияизмерения параметров производятся на резонанснойчастотекабеля (ω0), которая определяетсядлиной кабеля. Следовательно, производя измерения на кабелях резкой длины, которыеимеют разные резонансные частоты, можно получить зависимость параметров кабеля от частоты.
1. Ознакомиться с принципом работы куметра.
3. Для каждого кабеля в диапазоне частот от f1до f2 (смотри таблицу 1) через 2 МГц снять зависимость резонансной емкости контура С1 от частоты.
4. При подключенном соответствующем кабеле на тех же частотах, что и в п.З определить резонансные емкости контура С2.
5. Построить зависимость ∆С от частоты.
Пересечение кривой с осью абсцисс дает значение резонансной частоты данного кабеля (f0), зная которую можно определить коэффициентукорочения(формула 23),фазовую скорость (формула 22) и волновое сопротивление(формула 24).
6. Для определения затухания кабеля устанавливают на генераторе соответствующуюданному кабелю частоту f0 и определяют добротность контура Q1при отключенном кабеле и Q2 при подключенном кабеле.
По добротностямQ1 и Q2определяется затухание кабеля (25).
7. По геометрическим размерам и параметрам диэлектрика, заполняющего кабель произвести расчет коэффициентаукорочения (10),фазовой скорости (9), волнового сопротивления (8) и коэффициентазатухания (13) на частотах, соответствующихрезонансным частотам кабелей.
D=5 мм, d=0,75 мм, ε=2,3, tgδ=3*10-4
Значения длины кабеля взятьиз таблицы 1.
8. Произвестисравнение расчетных и экспериментально полученных величин.
Содержание отчета
1. Схема измерительной установки.
2. Эскиз высокочастотного кабеля.
3.Основные расчетные соотношения.
4. Результаты экспериментальногоисследования кабеля.
5. Результаты теоретического расчета параметров кабеля.
6. Сравнение теоретических и экспериментальных данных.
Литература
1. Н.А. Семенов. Техническая электродинамика. М.: 1973.
2. И.В. Лебедев. Техника и приборы СВЧ. ч. I. М.: 1970.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
Цель работы
Экспериментальное определение характеристик замедляющей системы (ЗС).
Общие положения
Периодические системы широко используются в генераторах и усилительных лампах СВЧ, в ускорителях заряженных частиц, а также в пассивныхСВЧ - линияхзадержки и в антенной технике. Одним из свойств периодических систем является возможностьполучения "медленных"электромагнитных волн, тоесть волн, у которых VФ<C.
Основой для изучения периодических систем служит теорема Флоке: для данного типа волны и фиксированной частоты, поля в одном поперечном сечении периодической системы отличаются от полей в другомпоперечном сечении на расстоянии одного периода (L) структуры только комплексной постоянной.
Доказательство теоремы базируется на том факте, что если структуру, имеющую бесконечную длину, сместить вдоль ее оси на расстояние, равное одному периоду, ничего не должно изменяться.