Наблюдение формы СВЧ сигналов. Стробоскопические осциллографы и их применение для наблюдения формы СВЧ-сигналов. Эффективная полоса пропускания стробоскопического осциллографа, погрешности стробоскопического преобразования.
(О3, с. 233−239).
При изучении данной темы нужно понять, почему вольтметр заменяется детекторной головкой; знать требования, предъявляемые к параметрам диода на СВЧ; для чего и как производится согласование детекторной головки с СВЧ-трактом; как и в каких случаях производится градуировка детекторной головки. Нужно знать причины, по которым нельзя использовать на СВЧ обычные осциллографы, а также за счет чего удается повысить чувствительность скоростных осциллографов. Рассмотрите временны е диаграммы, описывающие процесс преобразования частоты в стробоскопических осциллографах. Как выглядит блок-схема стробоскопического осциллографа?
Тема 16. Измерение мощности на СВЧ
Методы измерения поглощаемой мощности СВЧ. Калориметрический метод. Болометрический и термисторный методы. Термоэлектрический метод измерения. Методы измерения проходной мощности. Метод поглощающей стенки. Использование направленных ответвителей для измерения проходящей мощности. Измерение импульсной мощности.
(О4, с. 230−244; О2, с. 8−12).
При изучении данной темы надо понять, почему на СВЧ нельзя измерять мощность обычными низкочастотными методами. Все методы измерения мощности на СВЧ делятся на методы измерения поглощаемой и проходной мощностей. Для метода поглощаемой мощности используется эквивалент нагрузки, в котором должна рассеиваться вся измеряемая мощность, что при больших ее значениях требует серьезных мер по отводу тепла и применению водяного охлаждения. Так работает калориметрический метод. При малых измеряемых мощностях наряду с калориметрическим могут использоваться болометрический и термисторный методы. В качестве метода измерения проходной мощности широко используется термоэлектрический метод, а с использованием направленных ответвителей и все вышеуказанные методы.
11
Тема 17. Измерение частоты и разности фаз на СВЧ
Резонансные частотомеры. Погрешности при измерении частоты и длины волны резонансным способом. Электронно-счетные частотомеры.
(О4, с. 208−218).
Методы определения разности фаз на СВЧ. Преобразование частоты, используемое для измерения в СВЧ-диапазоне.
(О4, с. 153−164).
При изучении данной темы необходимо разобраться, от чего зависят погрешности измерений частоты в резонансных и электронно-счетных частотомерах; как применять низкочастотные фазометры с преобразователями частоты в диапазоне СВЧ?
Тема 18. Измерение параметров двухполюсников на СВЧ
Измерение коэффициента отражения и полных сопротивлений с помощью измерительной линии. Погрешности измерительных линий. Мостовые методы измерений. Принципы построения рефлектометров СВЧ. Погрешности измерений с помощью рефлектометров.
(О4, с. 93−122; О2, с. 19−24).
При изучении данной темы надо научиться определять параметры двухполюсников с помощью измерительной линии и направленных ответвителей, входящих в состав рефлектометра.
Тема 19. Измерение параметров четырехполюсников
и многополюсников на СВЧ
Измерение ослабления и коэффициента усиления. Измерение S-пара- метров четырехполюсников и многополюсников на СВЧ. Импульсные методы при измерении S-параметров.
(О4, с. 122−134; О2, с. 12−19).
При изучении данной темы надо прежде всего разобраться с S-пара- метрами четырехполюсников: понять, как они связаны с такими параметрами СВЧ-устройств, как коэффициент отражения, коэффициенты усиления и ослабления и др. Затем изучить и сравнить по точности такие методы измерения ослабления и усиления, как метод отношения мощностей, метод отражения, резонансный метод, метод замещения.
12
Тема 20. Автоматизация измерений параметров СВЧ-устройств
Панорамные измерители КСВН и ослабления. Особенности автоматизации измерений в широком диапазоне частот.
(О3, с. 344−361; О4, с. 101−122, 129−134, 164−176).
При изучении данной темы надо прежде всего научиться работать с панорамным измерителем и освоить методы автоматизации измерений различных параметров на СВЧ.
Заключение
Основные тенденции и направления дальнейшего развития техники испытаний МЭПЭСУ и измерений в электронике УКВ- и СВЧ-диапазонов. Особенности измерений в миллиметровом диапазоне волн.
Примерный перечень лабораторных работ
№ |
Работа |
Номер темы |
п/п |
|
|
|
|
|
1 |
Исследование динамического режима работы |
8 |
|
МЭПЭСУ |
|
|
|
|
2 |
Исследование системы воздушного принудитель- |
12 |
|
ного охлаждения МЭПЭСУ |
|
|
|
|
3 |
Исследование системы водяного принудительного |
12 |
|
охлаждения МЭПЭСУ |
|
|
|
|
4 |
Измерение КСВН и коэффициента ослабления с |
20, 21 |
|
помощью панорамного измерителя |
|
|
|
|
5 |
Измерение проходящей мощности с помощью |
17 |
|
направленного ответвителя |
|
|
|
|
Примерный перечень экзаменационных вопросов
1.Каким образом происходит формирование технических требований
кМГП в начале разработки?
2.Приведите порядок разработки технического задания на НИР и ОКР. Как осуществляется контроль качества разработки?
13
3.Каковы порядок освоения прибора в серийном производстве и контроль качества освоения?
4.В чем состоит система контроля качества в процессе производства?
5.Приведите систему испытаний приборов, на основании которых ведется их поставка потребителю.
6.Каковы общие правила проведения измерений и испытаний МГП?
7.Приведите классификацию погрешностей при измерениях и испы-
таниях.
8.Опишите основные методы расчета погрешностей.
9.Приведите методы измерения тока эмиссии катода.
10.Опишите методы измерения тока и напряжения накала, тока анода
исеток.
11.Приведите методы измерения нулевых токов анода и сеток.
12.Каковы методы измерения напряжения запирания, крутизны и коэффициента усиления?
13.Приведите методы измерения обратных токов первой сетки и анода
итермотока сетки.
14.Как измеряется электрическая прочность МГП?
15.Приведите блок-схему установки для автоматизации измерения статических параметров. Опишите состав и принцип работы измерительной системы.
16.Приведите функциональную схему и опишите метод измерения выходной мощности.
17.Опишите методы измерений КПД анодных цепей МГП и коэффициента усиления мощности.
18.Приведите методы контроля АЧХ прибора и ее неравномерности.
19.Что такое электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств? Какие факторы на нее влияют?
20.Какова физическая природа возникновения побочных колебаний? Приведите функциональную схему и метод измерения побочных колебаний.
21.Дайте характеристику шумов в МГП. Приведите функциональную схему и методы измерения амплитудных и фазовых шумов.
22.Опишите особенности нелинейных искажений сигналов в усилителях радиопередающих устройств, работающих на одной боковой полосе. Приведите методы измерения нелинейных искажений.
14
23.В чем заключается метод «холодных» измерений для определения параметров радиотехнических цепей МГП? Каким образом в процессе «холодных» измерений определяются собственные резонансные частоты входной и выходной цепей; КПД контура; эквивалентные параметры?
24.Приведите используемые в настоящее время системы охлаждения МГП. Каким образом определяется критическая мощность, рассеиваемая электродами МГП?
25.Каковы параметры теплового режима катодов, сеток и анодов МГП
иметоды их определения?
26.Приведите методы испытаний на надежность. Каковы критерии оценки испытаний на надежность?
27.Какие испытания на стойкость к внешним воздействующим факторам проводятся в настоящее время?
28.Приведите методы и критерии оценки испытаний на прочность и устойчивость при воздействии синусоидальной вибрации.
29.Приведите методы и критерии оценки испытаний на воздействие изменения температуры и влажности воздуха.
30.В чем особенность измерений напряжений в диапазоне СВЧ? Для чего необходимо согласование детекторной головки вольтметра с трактом?
31.Какие осциллографы и почему применяются для наблюдения формы СВЧ сигналов?
32.Опишите калориметрический метод измерения поглощаемой мощности СВЧ.
33.Какие методы измерения поглощаемой мощности СВЧ, кроме калориметрического, вы знаете? Можно ли с помощью метода измерения поглощаемой мощности СВЧ измерить проходящую мощность, и наоборот?
34.Сравните между собой методы измерения проходящей мощности
СВЧ.
35.Приведите методы измерения частоты на СВЧ. Сравните их по точ-
ности.
36.Опишите методы измерения фазы на СВЧ. Сравните их по точно-
сти.
37.Какие параметры СВЧ-устройств и как можно измерить с помощью измерительной линии?
15