Вимірювання опорів

Реферат на тему:

Вимірювання опорів.

Узгодження опорів — задача про проходження хвиль між перешкодами без відбиттів. Однак, спочатку треба виміряти ці опори.

Метод вимірювальної лінії: вимірювальна лінія — це зонд, який переміщується в середині хвильовода і реєструє відповідні струми (пучності чи мінімуми).

Крім того, визначаються координати мінімуму і вимірюються відстані від мінімуму до навантаження, звідки: $$z=z_0\frac{1-\text{irtg}\mathit{}}{z-\text{itg}\mathit{}}$$. Підключаємо між генератором і навантаженням вимірювальної лінії, потім визначаємо $$z$$ .

Узгодження опорів.

Треба зробити, щоб стержень в хвильоводі забирав максимум енергії. Це можливо при узгодженні опорів.

Нехай в лінію з опором $$z_0$$ підключили навантаження $$z_l$$. $$z_0/=z_l$$, тому частина енергії відбивається. Можна паралельно підключити лінію з закороткою, яку можна рухати вздовж лінії. Це шлейфовий трансформатор або тромбон. Опір шлейфа: $$z_{ш}=z_{0ш}\frac{z_{\text{lш}}+{\text{iz}}_{0ш}\text{tg}{l}_{ш}}{z_{0ш}+{\text{iz}}_{ш}\text{tg}{l}_{ш}},=\frac{z_l-z_0}{z_l+z_0}$$. Ми ставимо закоротку на кінці шлейфу, $$z_{\text{lш}}=0$$, тоді $$z_{ш}={\text{iz}}_{0ш}\text{tg}{l}_{ш}$$. Таким чином ми можемо ввести в лінію будь-який реактивний опір (закоротка не вносить активного опору).

Нехай $$z_l=R_1+{\text{jx}}_5$$. Визначимо опір лінії у довільній точці $$z$$: $$z=z_0\frac{1-\text{irtg}\mathit{}}{z-\text{itg}\mathit{}}$$ .

На діаграмі ці опори розташовані на колі з центром в (0,0) та радіусом $$\sqrt{R_1^2+x_5^2}$$ (опір $$R_1+{\text{jx}}_5$$) — це коло відповідає незмінному КСХ, він дійсно постійний для лінії. В точці перетину кола з $$R=R_0$$ маємо $$z=R_0+{\text{ix}}_0$$. Цій точці відповідає певна точка на хвильоводі. Якщо в цій точці підключити шлейф, то реактивний опір можна міняти як завгодно. Також можна зробити так, що $$z=R_0=1$$ — тоді не буде відбиття.

Фізично шлейф компенсує відбиту хвилю, тобто створює таку ж за амплітудою і протилежну за фазою.

Розглянемо схему з двома шлейфами:

Знайдемо опір у місці підключення першого шлейфу, зумовлений $$z_l$$ .

Для цього йдемо по пунктирному колу (див. Діаграму нижче) на відстані, відповідній $$l_{{\text{шл}}_1}$$ .

Ми можемо змінювати шлейфом реактивний опір, залишаючи активний постійним.

Знову зсуваємося на відстань між двома шлейфами.

Аналогічно другим шлейфом змінюємо активний опір. В результаті прийдемо в точку А, де КСХ значно менший ніж початковий. Ми не отримали ідеальне узгодження. З теорії: узгодження при фіксованих відстанях між шлейфами можна створити при наявності 3-х шлейфів.

Ми змінювали опір шлейфа так, щоб опинитись на $$\mathit{}=0$$, тому, що ми отримаємо найменший КСХ. Виявилось, що можна придумати метод, яким КСХ можна створити ще меншим.