Файл: Найдеров, В. З. Специальные радиотехнические измерения.pdf

При измерении добротности QK катушки индуктивности ее подключают к зажимам „Z.x“ (зажимы „Сх“ остаются свободными), устанавливают частоту генератора, на которой нужно измерить добротность, и изменением емкости образцового конденсатора Со настраивают контур в резонанс. По шкале вольтметра, отградуи­ рованного в единицах добротности, отсчитывают величину Qx.

При измерении добротности QK контура его катушку индуктив­ ности U подключают к зажимам „Сх“, а конденсатор Ск — к за­ жимам „Сх“.Устанавливают минимальное значение емкости образ­

QiQ

у Q12 - q;

Измерение емкости производится методом замещения. К зажи­ мам Д Д подключают одну из катушек, прилагаемых к куметру, и устанавливают максимальное значение емкости образцового кон­ денсатора СоI (зажимы,,Сх“ остаются свободными). Перестраивая

генератор по частоте, добиваются резонанса. После этого к зажи­ мам „С*“ подключают измеряемый конденсатор и, не изменяя час­ тоты генератора, уменьшают емкость образцового конденсатора до значения С02 , при котором снова наступит резонанс. Измеряемая емкость определяется по формуле (11.4).

Измерение индуктивности основано на использовании зависи­ мости резонансной частоты контура от параметров его элементов:

( 2 г г / о ) " С о

Для определенной частоты /0 шкала образцового конденсатора Со может быть проградуирована непосредственно в единицах индук­ тивности.

180

малых погрешностей измерения вольтметр прибора должен иметь возможно большее входное активное сопротивление и малую вход­ ную емкость, а сопротивление образцового резистора Rq должно быть много меньше активного сопротивления измеряемых кату­ шек индуктивности.

Напряжение возбуждения может вводиться в измерительный контур не только с помощью резистора Ro, как показано на рис. і 1.5, но также с помощью образцовых емкостных или индуктивных делителей напряжения. Упрощенная схема куметра с емкостной связью приведена на рис. 11.6. Для уменьшения погрешности, обу-

Рис. 11.6.

словленной введением в контур конденсатора С2, с которого сни­ мается напряжение возбуждения Е0 последовательного измеритель­ ного контура, емкость этого конденсатора выбирается много боль­

Ѵі, включенного на входе делителя. При этом напряжение возбуж­ дения определяется формулой

Е ___ Ü^ — - ' ' 1 + С, С, '

Fi остальном работа схемы не отличается от работы куметра с ре­ зистивной связью.

В качестве примера приведем основные метрологические ха­ рактеристики куметра Е4-4:

1) диапазон рабочих частот 50 кГц—35 Мгц;

2)пределы измеряемых величин:

—добротность катушек и контуров 5—600;

—индуктивность катушек 0,1 мкГ—0,1 Г;

—емкость конденсаторов 25—450 пФ;

3)погрешность измерения добротности на частотах до 15 МГц не превышает +5% .

Метод, основанный на измерении постоянной времени

Сущность метода заключается в измерении временного интер­ вала, равного постоянной времени разряда конденсатора емкостью

181

С через резистор сопротивлением R. Образцовой величиной явля­ ется R (при измерении С) либо С (при измерении R).

Рассмотрим работу схемы (рис. 11.7) при измерении емкости Сх. Перед измерением переключатель П находится в положении

Рис. 11.7.

<-3» (заряд) и конденсатор Сх заряжен до напряжения источника питания Е. В момент начала измерения переключатель П перебра­ сывается в положение «Р» (разряд) и конденсатор Сх разряжа­ ется через образцовый резистор R0 по экспоненциальному закону:

ровой измеритель временных интервалов поступает старт-импульс ічто на рис. 11.7 условно показано пунктиром). Измеритель начи­ нает счет времени разряда.

уменьшается и через интервал времени т от начала разряда дости­

182

резисторов образцовые конденсаторы, можно аналогичным спосо­ бом измерять сопротивления резисторов.

Основными причинами погрешностей (кроме погрешности дис­ кретности) являются нестабильность величин Ru R2, Ro, неста­ бильность порога срабатывания сравнивающего устройства и не­ стабильность его входного сопротивления.

Достоинства этого метода состоят в высокой точности измере­

Мощность СВЧ, передаваемая в нагрузку, зависит от степени согласования ее с линией передачи и наличия в линии неоднород­ ностей. Для увеличения передаваемой мощности необходимо доби­ ваться возможно более полного согласования, т. е. обеспечения режима, наиболее близкого к режиму бегущей волны. Измерение параметров цепей с распределенными постоянными производится с целью оценки степени согласования и исследования свойств эле­ ментов СВЧ.

' Д„р (0)

где Дм:,кс, Дмин— амплитуды напряжения в точках максимума и минимума поля (рис. 11.8,а);

Дпр (0і, ДОТр(0) — комплексные амплитуды прямой и отраженной волны в начале линии (у нагрузки);

р — модуль коэффициента отражения;

183

Ф— фаза коэффициента отражения, т. е. сдвиг фаз между отраженной и прямой волнами у на­ грузки.

Коэффициент стоячей волны и модуль коэффициента отражения связаны между собой зависимостями

стоячей волны или модуля коэффициента отражения нужно изме­

Л— длина волны в линии: для коаксиальной линии величина

Лравна длине волны X в свободном пространстве, а для волновод­

Величины kc, р, ф и Z n измеряются с помощью измерительных линий, рефлекторов и измерителей полных сопротивлений (импедометров), а также СВЧ мостов.

Измерительные линии

Измерительной линией непосредственно измеряют коэффициент стоячей волны и фазу коэффициента отражения; полное сопротив­

184