Коэффициент стоячей волны

Сведения из теории

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ

Лабораторная работа № 1

Цель работы: экспериментальное определение КСВн, потерь в волноводных структурах, исследование частотной зависимости потерь в волноводе.

Задание

1. Изучить теоретические сведения и ознакомиться с принципом работы используемых в работе приборов.

2. Сделать необходимые измерения.

3. Произвести обработку результатов согласно порядка выполнения работы.

4. Ответить на контрольные вопросы.

5. Оформить отчет.

Режим передающей линии характеризуется коэффициентом отражения Г. Практическое измерение величины Г или ее модуля |Г| встречает определенные трудности, связанные с необходимостью физического разделения падающей и отраженной волн.

Для измерения более доступна другая величина, также характеризующая стоячую волну в линии. Такой величиной является отношение высокочастотного напряжения в максимуме к напряжению в минимуме стоячей волны. Это отношение, обозначаемое в дальнейшем буквой Р, принято называть коэффициентом стоячей волны или сокращенно КСВ. Чтобы подчеркнуть, что измеряемой величиной является напряжение, иногда пользуются сокращенной записью в виде КСВн, тогда

.

Для упрощения записи в этом выражении часто опускают знак модуля:

.

В волноводах величина КСВ определяется через отношение напряженности электрического поля в максимуме и в минимуме стоячей волны:

.

Связь КСВ с модулем коэффициента отражения |Г| можно найти, пользуясь уравнениями напряжения в линии. В максимуме стоячей волны векторы падающей и отраженной волн напряжения синфазны, поэтому

.

Напряжение в минимуме стоячей волны:

.

Итак, учитывая все вышеперечисленные выражения, запишем:

.

Последнее уравнение часто применяют на практике. Так, из него можно определить |Г|:

.

Поскольку величина |Г| может изменяться в пределах от нуля до единицы, пределами изменения Р являются 1 ÷ ∞. Полному отражению от нагрузки соответствует бесконечно большой КСВ. Режим идеального согласования с нагрузкой характеризуется величиной КСВ равной единице.

Понятие КСВ очень широко применяется в технике сверхвысоких частот. Величиной КСВ пользуются для оценки качества аппаратуры, эффективности работы установок, для выражения ряда параметров электровакуумных приборов СВЧ и т. д.

Дата добавления: 2014-11-20