|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Измерения параметров электромагнитных волн на сверхвысоких частотах |
Фонарь садовый «Тюльпан». 
Чашка "Неваляшка". 
Забавная пачка "5000 дублей". Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации. Орский Гуманитарно-Технологический Институт Кафедра общей физики. КУРСОВАЯ РАБОТА Измерения параметров электромагнитных волн на сверхвысоких частотах. Выполнил: студентка физико- математического факультета группы 4Б Бессонов Павел Александрович. Научный руководитель: к. ф.-м. н. доцент Абрамов Сергей Михайлович. Орск. 1998г. Содержание Стр 1. Основные понятия 3 2. §1. Измерение мощности 3 3. 1. Общие сведения 3 4. 2. Калориметрические измерители мощности 3 5. §2. Измерение частот 8 6. 1. Основные характеристики частотомеров 8 7. 2. Резонансные частотомеры 8 8. 3. Гетероидные частотомеры 13 9. §3. Измерение полного сопротивления 15 10. 1. Общие сведения 15 11. 2. Поляризационные измерители полных сопротивлений 51 12. 3. Панорамные измерители КСВ и полного сопротивления 17 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В диапазоне СВЧ, как правило, измеряют мощность, частоту и полное сопротивление устройств. Важными также являются измерения фазового сдвига, напряженности поля, добротности, ослабления мощности волны, амплитудно- частотного спектра и др. Чтобы определить указанные величины в широких интервалах их изменения, требуется использовать различные методы и радиоизмерительные приборы. Различают прямые и косвенные измерения. Прямые измерения применяют в тех случаях, когда измеряемая величина доступна непосредственному сравнению с мерой или может быть измерена приборами, проградуированными в выбранных единицах. Прямые измерения выполняют либо методом непосредственной оценки, когда измеряемую величину определяют по показаниям проградуированного прибора, либо методом сравнения, когда измеряемую величину определяют сравнением ее с мерой данной величины. Косвенные измерения состоят в замене измерений данной величины другими, связанными с искомой известной зависимостью. Основными характеристиками радиоизмерительных приборов являются: диапазон измеряемых величин; диапазон частот, в котором прибор может применяться; чувствительность по измеряемому параметру, представляющая собой отношение приращения показаний прибора к вызвавшему его приращению измеряемой величины; разрешающая способность, определяемая как минимальная разность двух значений измеряемых величин, которую может различить прибор; погрешность; потребляемая мощность. §1. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ. 1. Общие сведения Уровни мощностей, подлежащие измерениям, различаются более чем на двадцать порядков. Естественно, что методы и приборы, используемые при таких измерениях, весьма разнообразны. Принцип действия подавляющего большинства измерителей мощности СВЧ, называемых ваттметрами, основан на измерении изменений температуры или сопротивления элементов, в которых рассеивается энергия исследуемых электромагнитных колебаний. К приборам, основанным на этом явлении, относятся калориметрические и терморезисторные измерители мощности. Получили распространение ваттметры, использующие пондеромоторные явления (электромеханические силы), и ваттметры, работающие на эффекте Холла. Особенность первых из них - возможность абсолютных измерений мощности, а вторых - измерение мощности независимо от согласования ВЧ-тракта.
По способу включения в передающий тракт различают ваттметры проходящего типа и поглощающего типа. Ваттметр проходящего типа представляет собой четырехполюсник, в котором поглощается лишь небольшая часть общей мощности. Ваттметр поглощающего типа, представляющий собой двухполюсник, подключается на конце передающей линии, и в идеальном случае в нем поглощается вся мощность падающей волны. Ваттметр проходящего типа часто выполняется на основе измерителя поглощающего типа, включенного в тракт через направленный ответвитель. 2. Калориметрические измерители мощности Калориметрические методы измерения мощности основаны на преобразовании электромагнитной энергии в тепловую в сопротивлении нагрузки, являющейся составной частью измерителя. Количество выделяемого тепла определяется по данным изменения температуры в нагрузке или в среде, куда передано тепло. Различают калориметры статические (адиабатические) и поточные (не адиабатические). В первых мощность СВЧ рассеивается в термоизолированной нагрузке, а во вторых предусмотрено непрерывное протекание калориметрической жидкости. Калориметрические измерители позволяют измерять мощность от единиц милливатт до сотен киловатт. Статические калориметры измеряют малый и средний уровни мощности, а поточные - средние и большие значения мощности. Условие баланса тепла в калориметрической нагрузке имеет вид (1) где P-мощность СВЧ, рассеиваемая в нагрузке; Т и Т0-температура нагрузки и окружающей среды соответственно; с, m - удельная теплоемкость и масса калориметрического тела; k-коэффициент теплового рассеяния. Решение уравнения представляется в виде (2) где ?=сm/k - тепловая постоянная времени. В случае статического калориметра время измерения много меньше постоянной ? и мощность СВЧ в соответствии с формулой 1 будет: (3,а) Здесь скорость изменения температуры в нагрузке измерена в град•с-1,m-в г, c- в Дж•(г•град)-1, Р - в Вт. Если с имеет размерность кал•(г•град)-1, то (3,б) Основными элементами статических калориметров являются термоизолированная нагрузка и прибор для измерения температуры. Нетрудно рассчитать поглощаемую мощность СВЧ по измеренной скорости повышения температуры и известной теплоемкости нагрузки. В приборах используются различные высокочастотные оконечные нагрузки из твердого или жидкого диэлектрического материала с потерями, а также в виде пластинки или пленки высокого сопротивления. Для определения изменения температуры применяют термопары и различные термометры. Рассмотрим статический калориметр, в котором снижены требования к термоизоляции и отпадает необходимость в определении теплоемкости тc калориметрической насадки (рис. 1). В этой схеме используется метод замещения. В ней для калибровки прибора 4, измеряющего повышение температуры при рассеянии измеряемой мощности, подводимой к плечу 1, используется известная мощность постоянного тока или тока низкой частоты, подводимая к плечу 2. Предполагается, что температура насадки 3 изменяется одинаково при рассеянии равных значений мощности СВЧ и постоянного тока. Статические калориметры позволяют измерять мощность несколько милливатт с погрешностью менее ±1%.
Рис.1 Основными элементами поточного калориметра являются: нагрузка, где энергия электромагнитных колебаний превращается в тепло, система циркуляции жидкости и средства для измерения разности температур входящей и выходящей жидкости, протекающей через нагрузку. Измеряя эту разность температур в установившемся режиме, можно рассчитать среднюю мощность по формуле (4)где v - расход калориметрической жидкости, см3•с-1; d-плотность жидкости, г•см-3; ? - разность температур, К; с, кал•(г•град)-1. Поточные калориметры различают по типу циркуляционной системы (открытые и замкнутые), по типу нагрева (прямой и косвенный) и по методу измерения (истинно калориметрические и замещения). В калориметрах открытого типа обычно применяют воду, которая из водопроводной сети поступает сначала в бак для стабилизации давления, а далее в калориметр. В калориметрах замкнутого типа калориметрическая жидкость циркулирует в замкнутой системе. Она постоянно накачивается насосом и охлаждается до температуры окружающей среды перед очередным поступлением в калориметр, В этой системе используются в качестве охлаждающих жидкостей кроме дистиллированной воды раствор хлористого натрия, смесь воды с этиленгликолем или глицерином. При прямом нагреве ВЧ-мощность поглощается непосредственно циркулирующей жидкостью. При косвенном нагреве циркулирующая жидкость используется только для отбора тепла от нагрузки. Косвенный нагрев позволяет работать в более широком диапазоне частот и мощностей, поскольку функции переноса тепла отделены в нем от функции поглощения ВЧ-энергии и согласования нагрузки. Рис. 2. Схема истинно калориметрического метода представлена на (рис. 2.). Измеряемая ВЧ-мощность рассеивается в нагрузке 1 и прямо или косвенно передает энергию протекающей жидкости. Разность температур входящей в нагрузку и выходящей из нее жидкости измеряют с помощью термоблоков 2. Количество жидкости, протекающее в системе в единицу времени, измеряют расходомером 3. Естественно, что поток жидкости при таких измерениях должен быть постоянным. Погрешности измерений ВЧ-мощности в рассмотренной схеме связаны с рядом факторов. Прежде всего формула 4 не учитывает передачу тепла, существующего между различными частями калориметра, и потерю тепла в ВЧ-нагрузке и трубопроводах. Различными конструктивными приемами можно уменьшить влияние этих факторов. Неравномерность скорости течения калориметрической жидкости, появление пузырьков воздуха приводят к погрешности при определении скорости потока жидкости и изменению ее эффективной теплоемкости. Для уменьшения этой погрешности применяют уловители пузырьков воздуха и добиваются равномерности течения жидкости с помощью регулятора потока и других средств. Схема измерений, реализующая метод замещения, отличается от рассмотренной тем, что в ней последовательно с СВЧ-нагрузкой вводится дополнительный нагревательный элемент, рассеивающий мощность низкочастотного источника тока. Заметим, что при косвенном нагреве мощность СВЧ-сигнала и мощность низкочастотного тока вводятся в одну и ту же нагрузку и потребность в дополнительном нагревательном элементе отпадает.
Контролируют процесс сушки по ИК-поглощению паров растворителя. Ослабление светового излучения при прохождении через среду объясняется также и рассеянием света. В случае наличия в среде оптических неоднородностей переизлучение энергии электромагнитной волны происходит не только в направлении проходящей волны(пропускание), но и в стороны. Эта часть излучения , наряду с дифрагированной, преломленной и отраженной на неоднородностях состовляющими, и образует р а с с е я н н ы й свет. Рассеяние обладает дисперсией. В атмосфере ,например, рассеиваются преимущественно голубые лучи; этим объясняется голубой цвет неба, в то время как свет , проходящий через атмосферу, обогащен красными составляющими - красный цвет зорь. При монохроматическом освещении даже в физически сильно неоднородной среде рассеяние не происходит при совпадении коэффициентов преломления компонентов среды. Выбрав компоненты с различными температурными коэффициентами пре, можно создать оптический термометр. А.С. N.253408. Устройство для измерения температуры,содержащее
1. Измерение параметров лазеров
3. Шкала электромагнитных волн
4. Исследование явления дисперсии электромагнитных волн в диэлектриках
5. Дискретность электромагнитных волн
10. Свет – электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света. Стоячие волны.
11. Шкала электромагнитных волн.
12. Диапазоны электромагнитных волн: Мириаметровые волны (СДВ)
13. О скорости электромагнитных волн
14. Влияние физических факторов на организм человека (на примере электромагнитных волн)
15. Измерение напряженности электромагнитного поля и помех
Органайзер автомобильный "Stels" на спинку сиденья. 
Пакеты фасовочные в пластах, 18(+8)x35 см (1000 штук). 
Беговел Tech Team "Big 10", цвет: серый (2018 г). 17. Комплекс измерения параметров обратного канала
18. Расчет устройства для измерения параметров реле
19. Измерение параметров электрических цепей
21. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
25. Измерение частоты и интервалов времени
26. Настройка и измерение основных параметров канала цветности СЕКАМ
27. Измерение длины волны излучения лазера интерференционным методом
28. Электромагнитные поля и волны
30. Определение параметров детонации заряда ВВ
31. Гражданская оборона: устойчивость лаборатории к воздействию Электромагнитного Импульса(ЭМИ)
32. Понятие о волнении. Процесс возникновения развития и затухания ветровых волн
Зонт на коляску Lorelli, цвет: зелёный. 
Фломастеры со штампами "Fantasy", 24 цвета. 
Настольная игра "Падающая башня с фантами. Бам-бум". 34. Разработка аппарата измерения торцевого биения
35. Пример выполнения магнитного анализа электромагнитного привода в Ansys 6.1.
36. Уравнение Кортевега - де Фриса, солитон, уединенная волна
37. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение
43. Электромагнитная теория света
44. Методика измерения перемещений при помощи лазерных интерферометров
45. Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов
46. Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания
47. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения
48. Измерение уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛЗ
Коврик придверный, разноцветный (40x60 см). 
Игра-баланс "Лягушонок". 
Стиральный порошок "Аист", автомат, 4000 г. 49. Технологические измерения и приборы
51. Расчет усилителя низкой частоты
52. Контроль динамических параметров ЦАП
53. Устройство для измерения угла опережения зажигания четырехтактных карбюраторных двигателей
57. Моделирование дискретной случайной величины и исследование ее параметров
58. Лекции по электрорадио измерениям
59. Портативный радиоприёмник средних волн
60. Счетчики и делители частоты
61. Измерение больших линейных геометрических размеров
62. ИДИР. Прибор для измерения количества и длительности импульса на координатных АТС
64. Волны Элиота. Теория этногинеза Льва Гумилева.
Портфель "Megapolis", А4, 12 отделений, серый. 
Шкатулка-фолиант "Девочка с котенком", 26x17x5 см. 
Мешок для обуви "Sweets", 2 отделения, светоотражающая полоса, розовый. 65. Экспериментальные исследования электромагнитной индукции (№28)
66. Спирография: техника и обработка результатов измерения
69. Звуковые волны
74. Типы экономических кризисов: "Длинные волны Кондратьева" (Доклад)
75. Маркетинговое исследование радиостанции "Наше время на милицейской волне"
77. Измерение и Экономико-математические модели
78. Длинные волны в экономике и теории, объясняющие их существование
79. Третья волна: демократизация в конце двадцатого века
80. Павел Шиллинг - изобретатель электромагнитного телеграфа
Коробка для хранения, на молнии, складная, 30x40x25 см, серо-белая. 
Рюкзак молодёжный "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (черный, алфавит). 
Швабра с распылителем "Любаша". 81. Основоположник учения об электромагнитном поле
82. Параметры социолингвистики
83. Что волнует меня в рассказах о любви Куприна и Бунина?
84. Принципы измерения расстояний и линейных перемещений
85. Решение некоторых уравнений и неравенств с параметром
89. Анализ стробоскопического преобразователя частоты
91. Решение уравнений, неравенств, систем с параметром (алгебра и начала анализа)
93. Исследование достоверности показаний тонометра для измерения внутриглазного давления
94. Анализ частоты послеоперационных осложнений при аппендиците за 1990 год
95. Изменение частоты сердечных сокращений и артериального давления при работах разной мощности
96. Профессиональный профиль менеджера по персоналу: этическое измерение
Стул детский Ника складной, моющийся (цвет: синий, рисунок: птички). 
Именная кружка с надписью "Александр". 
Коляска-трость Everflo "Simple pink". 97. Влияние гигантских волн на безопасность морской добычи и транспортировки углеводородов
98. Информационные параметры сигналов
99. О гравитации и необнаруживаемой гравитационной волне
