BÁO CÁO THÍ NGHIỆM bài 3 đo tham số phần tử tuyến siêu cao tần

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM:

ĐO CÁC THAM SỐ CỦA MỘT SỐ PHẦN TỬ

TUYẾN SIÊU CAO TẦN

I Mục đích thí nghiệm

Sau khi làm xong thí nghiệm, học viên biết cách đo đạc các tham số điện của một số phần tử tuyến siêu cao tần trên ống dẫn sóng chữ nhật như: bộ ghép định hướng, bộ cầu T kép, tải ống dẫn sóng

II Cơ sở lý thuyết

1 Bộ ghép định hướng

- Cấu tạo: bộ ghép sử dụng trong bài thí nghiệm này là hai đoạn ống dẫn sóng chữ nhật đặt vuông góc với nhau trên thành rộng chung với hai lỗ ghép tròn A và B đặt cách nhau đoạn λ/4

- Nguyên tắc hoạt động: khi sóng H10 truyền vào nhánh (1) của bô ghép thì năng lượng sóng chủ yếu sang nhánh (3), khi qua hai lỗ tròn A và B thi một phần năng lượng sóng được ghép sang nhánh (4) còn nhánh (2) thì không có sóng truyền ra

- Hệ số ghép C: hệ số ghép được định nghĩa là tỷ số giữa công suất sóng tới trên công suất sóng ghép trên nhánh ghép tính theo đơn vị decibel:

- Hệ số định hướng D: hệ số định hướng được định nghĩa là tỷ số giữa công suất ở nhánh ghép trên năng lượng của sóng ở nhánh cách ly tính theo đơn vị decibel

2 Cầu T kép

- Cấu tạo: cầu T kép sử dụng trong bài thí nghiệm này được cấu tạo từ việc ghép hai chạc ba vuông góc dạng E và H có chung mặt phẳng đối xứng

- Nguyến tắc hoạt động: cầu T kép mang tính chất của cả hai chạc

ba vuông góc kiểu E và H nếu ta truyền sóng H10 vào nhánh (3) (nhánh E) thì sẽ có sóng ra đồng biên và ngược pha tại nhánh (1) và (2), nhánh (4) không có sóng ra nếu ta truyền sóng H10

vào nhánh (4) (nhánh H) thì sẽ có sóng ra đồng biên và đồng pha tại nhánh (1) và (2), nhánh (3) không có sóng ra Tức là hai nhánh E và H cách ly với nhau

- Hệ số truyền: hệ số truyền giữa các nhánh được định nghĩa là tỷ số công suất giữa các nhánh tính theo đơn vị decibel

- Hệ số cách ly: được định nghĩa là tỷ số công suất giữa hai nhanh cách ly ((1) và (2); (3) và (4)) tính theo đơn vị decibel:

3 Xác định tải và phối hợp trở kháng dùng que dò

- để xác định trở kháng tải thì từ khoảng cách nút điện áp gần nhất đến tải dmin ta đi từ điểm A (điểm nút điện áp) theo chiều ngược chiều kim đồng hồ (theo chiều về tải) một đoạn dmin/λt, giả sử đến điểm D trên hình vẽ, nối OD cắt vòng tròn Kd tại điểm mô tả trở kháng tải chuẩn hóa Zt, lấy đối xứng điểm này

qua O trên vòng tròn Kd ta nhận được điểm mô tả dẫn nạp tải chuẩn hóa Yt

- Với bài toán phối hợp trở kháng dùng một phần tử kháng thuần hay que dò mắc song song với đường truyền thì ta cần tính hai tham số: giá trị điện nạp của que dò bk và vị trí mắc que dò d

- Để xác định d thì ta biết vị trí mắc que dò phải là các vị trí trên đường truyền có giá trị dẫn nạp chuẩn hóa bằng giả sử là tại tiết diện AA như hình vẽ, trên đồ thị vong Smith đó là các giao điểm của vòng tròn Kd với vòng tròn có g=1 (các điểm M và N) Nếu mắc tại M (que dò mang tính cảm) thì d được tính theo khoảng cách tương đối từ E đến M’ theo chiều kim đồng hồ (về

máy phát):

Nếu mắc tại M (que dò mang tính cảm) thì d được tính theo khoảng cách tương đối từ E đến M’ theo chiều kim đồng hồ (về

máy phát):

Để xác định giá trị bk thì ta đã biết bk=-bAA Trong đó -bAA là giá trị điện nạp chuẩn hóa của đường truyền tại tiết diện AA (vị trí mắc que dò) Nếu mắc tại N thì bk(M)=-bAA(M)<0 còn nếu mắc tại M thì bk(N)=-bAA(N)>0

III Nội dung thí nghiệm

1 Đo tham số ghép C và định hướng D của bộ ghép đinh hướng có hai lỗ tròn

- Cho máy phát làm việc, đặt tần số f công tác của máy phát gần tần số trung tâm của bộ ghép Trong quá trình đo ta sử dụng bộ suy giảm chuẩn trong máy

- Để mức suy giảm của bộ suy giảm chuẩn len cỡ 30-40dB để cho công suất ra nhỏ nhất Mắc đầu tách sóng có đồng hồ chỉ thị vào đầu ra của ống dẫn sóng thành mềm Điều chỉnh bộ suy giảm chuẩn để kim đồng hồ của bộ chỉ thị ở vị trí dễ đọc nhất, đánh dấu vị trí đó, ghi nhận mức suy giảm trên bộ suy giảm chuẩn là L1

- Mắc bộ ghép định hướng theo sơ đồ hướng dẫn sao cho nhánh (1) mắc với đầu ra của ống dẫn sóng mềm, nhánh (4) lắp với đầu tách sóng chỉ thị, các nhánh (2) và (3) mắc với tải phối hợp Sau đó giảm dần giá trị bộ suy giảm của máy phát (tức tăng công suất ra) cho đến khi kim chỉ thị của bộ tách sóng chỉ thị về đúng giá trị cũ đã đánh dấu Ghi nhận mức suy giảm của bộ suy giảm là L2 Hệ số ghép C được xác định theo:

- Bây giờ các nhánh (1) và (3) giữ nguyên ta chỉ đổi đầu tách sóng chỉ thị sang nhánh (2) còn tải phối hợp sang nhánh (4) để

đo hệ số định hướng D ta tiếp tục giảm giá trị của bộ suy giảm máy phát cho đền khi kim chỉ thị tách sóng chỉ đúng về vị trí cũ đã đánh dấu, ghi nhận giá trị L3 trên bộ suy giảm chuẩn Ta có hệ số định hướng D tính theo:

-2 Đo các tham số của bộ cầu T kép

a Đo hệ số truyền giũa các nhánh dẫn điện của cầu T kép

b Đo hệ số cách ly giữa các nhánh (1) với (2) và nhánh (E) với (H)

Ta có bảng ghi kết quả

c Đo hệ số phản xạ tại các nhánh

Ta cũng có bảng kết quả

3 Xác định tải và phối hợp trở kháng dùng một que dò

IV Kết luận