Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần BÁO CÁO THÍ NGHIỆM   !"#$!%&' Nghiên cứu trường điện từ cơ bản trong ống dẫn sóng chữ nhật I. Cơ sở lý thuyết.     ()*+%#,-./0/#$ 1*2)#34# 15#$,67#$ 1*2)#3  λ λ < 8 15#$,/ λ 396:. 0/#$.;4&<2=!< 8 λ th 396:.0/#$ :!>#? 6:.0/#$=!4 "#! !@5.A#$ !B. C '   λ λ λ λ =   −  ÷  ÷   (DE:D#$FG#0/#$.!H#!I  !J  λ = C4 <. 167#$ 15#$K#$FG#0/#$.!H#!I  167#$ ,L#EM  'N  CN  N'  '' 8O ''  PN  QN  NC  λ C4 4 C9 C C C   + C P  C  9 ()*+%#,- 1*2)#34#0/#$ 'N  15#$D#$FG#0/#$.!H#!I 34R λ RC4  !"#$%&'('()*  ( ) N S 8 8 8 T 0# 0#  +  ,  +  ,  - - ω β ∏   = −  ÷   ( ) N S 8 8 8 T 0# 0# + +  ,  +  ,     β ω β ∏   = − −  ÷ ∏   ( ) N S 8 8 8 T 50 50 , +  ,   +   ,    ω β ∏   = −  ÷   U (%# 167#$./F>#$=!V#.W. !X#$ 15#$&Y =!X#$Z2? U [#,\,%# 167#$,> .W.,> >Z]4^CS >.!"#!$H4 !#!1\#$T8E]N >C9[# !#!!_=SZ]NEZ]4T? U ` 167#$=!V#.W.@3= 15#$&Y =!X#$Za?b!V#.W.#20c.!*2-#E) =!V#.W. !X#$!6:#$ !@5 1d.Z >$H4 !#!1\#$SZ]4^CE Z&4Z E  a ]NT8E!6:#$ !@5 1d.a >!49[# !#!!_=SZ]N84e a&4Z E Z ]NT? ' Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần U fP !#!=!g#,)*=!V#9D,)*Fh. 1d.2? . !"/012'()*  i5 ` 167#$./C !#!=!g#Fh. !@5C 1d.ZEa#[#9[# 15#$ !#!j#$ FG#0/#$0cZ*k !%#Fl#$,%#&Y  N      = ×   ur uur uuuur U 1[# !#!1\#$S2]N89TZ*k !%#.<.Fl#$,%#&Y .!f2 !@5!4!6:#$ ZEa& 0Z ] a E 0a ] Z ? U 1[# !#!!_=Fl#$,%#&Y .!m.!f2 !@5=!6L#$2F5 !#!=!g# ` 167#$ a $V214E: 02 ] a ? U <.Fl#$,%#&Y  I= 1*#$ >.<.#n $H4 !#!1\#$.<.!#!4*'+!5f#$ C  λ . >.<.#n ,DF%##!4* 1[# !#!1\#$8Fl#$,%#,6o.+!p=+"#9q .<.Fl#$,%#FM.!0#!14F5,%# 167#$!6:#$ !@5 1d.2? II. Xử lý số liệu.  3#04*&5#67%1#%# 4]C8P.&e9]'.&? !@5,)*+%#,- 1*2)#34#0/#$ 'N  4./C8PR λ RQ8rS.&T i5,/+!5f#$ g#0D.A#$ <. !".!!o=.;4&<2=!< 3 N8rs 'N t'N '8P 'N t'N8 × < < × SaT 2. '9% λ t g#,5 u &#' u &#C λ t = Cvu &# Uu &4Z v ' 'P8wQ 'C P8xx C P λ 9 P8xx g#.!B#$&#! λ > λ : P?3#04:%;:'( y:.!k#05#$,B#$ g#,5  &4Z  &# 4Z &#  1  < = = ' '   > = = − = + C Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần ' Pr ' r N8z'  F 9 r vv TB N8z' y:.!k#05#$#$4#$ g#,5  &4Z  &# 4Z &#  1  < = = ' '   > = = − = + ' 'x C P N8s  F 9 P vv TB N8s Q?##:?+@#AB y!!q+!@ !#!1\#$ g#,5  &4Z  &# 4Z &#  1  < = = ' '   > = = − = + ' CC C P8PC N8sQ  F 9 P8PC vv TB N8sQ y!!q+!@ !#!!_= g#,5  &4Z  &# 4Z &#  1  < = = ' '   > = = − = + ' CN P C8sx N8QQ  F 9 C8sx vv TB N8QQ  !"#$!%&C Đo độ phẩm chất của hộp cộng hưởng I. Cơ sở lý thuyết. P Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần C=!6L#$=!<=,5,\=!{&.!k   C')%#%1@: L,| 6L#$,6L#$  = FG##>=#\.;4&<2=!< ?  F FG##>=0/#$.;4,67#$FV2?  N FG##>=.;4!\=+!.\#$!6q#$?  * FG##>=E5.;4,|#$!|.!*2-#04#$&>.!F45,\#$? ]? D E F= + = ( ) '  E  G γ + ] F } 5 } * N  E  G ω = ; N N N C 8 8 8 8 8 8 γ ∆ = − = ~<.,M#!0W=!d !*\.S•T!5Y.S• N T+! N ].5#0 #[# N C   8 γ = ∆ ; C  ∆ 3Ff !A#$.;4&>.!F45,\#$q&B.N8z05E:$< 1M.W.,>? (\=!{&.!k  f.;4!\= N C   8 G = ∆ b!6L#$=!<=&>#$Q.W..!m./ !-Z<.,M#!,6o.€ 8+!A#$./+!f #•#$Z<.,M#!,6o.,\=!{&.!k 1[#$€ N .;4!\=?  C')%#%1@: II. Xử lý số liệu. Q Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần  λ ]P8xx.& C C ' C    λ λ λ     = +  ÷  ÷  ÷     ]‚ λ ]C8wz.& C  λ λ    ÷  ÷   ]'8z 0H%I1!*G  H%H'JA%')%#%1@: g#,5  ' S&&T  C S&&T ]S ' } C T^CS& &T C K ∆ = | C U ' | C C   K K G λ λ   =  ÷  ÷ ∆   ' P' Px PQ8s z x8Px C Cx Pw PP8s '' s8'x P Ps Q' Px r 'N8zz € 9 x8''  !"#$!%&P Đo các tham số của một số phần tử tuyến siêu cao tần I. Cơ sở lý thuyết  FHL%04'9 U k* >59\$!p=0ƒFd#$ 15#$9 !"#$!%&#23!4,5>#D#$FG#0/#$ .!H#!I ,Y E*A#$$/.E:#!4* 1[# !#!1\#$.!*#$E:!43K$!p= 1l# E,Y .<.!#!4*,5>#„^Q? U $*2[# ….!5> ,\#$+!0/#$ 'N  1*2)#E5#!<#!S'T.;49A$!p= !J #•#$36o#$0/#$.!;2†*04#$#!<#!SPT8+!‡*4!43K 1l#E !&\ s Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần =!g##•#$36o#$0/#$,6o.$!p=04#$#!<#!SQT.l##!<#!SCT !J+!A#$./ 0/#$ 1*2)#14? U %0D$!p=!%0D$!p=,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D$H4.A#$0*k 0/#$ : 1[#.A#$0*k 0/#$$!p= 1[##!<#!$!p= "#! !@5,L#EMF@.9@3 U %0D,M#!!6:#$i!%0D,M#!!6:#$,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D$H4.A#$ 0*k q#!<#!$!p= 1[##•#$36o#$.;40/#$q#!<#!.<.!32 "#! !@5,L#EM F@.9@3  &ML% r Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần k* >5.g*+p=0ƒFd#$ 15#$9 !"#$!%&#2,6o..k* >5 `E%. $!p=!4.!>.94E*A#$$/.F>#$OE./.!*#$&Y =!X#$,DZB#$? U $*2†# ….!5> ,\#$.g*+p=&4#$ "#!.!k .;4.f!4.!>.94E*A#$ $/.+-*OE?#†* 4 1*2)#0/#$ 'N E5#!<#!SPTS#!<#!OT !J0c./ 0/#$14,|#$9[#E#$6o.=!4 >#!<#!S'TESCT8#!<#!SQT+!A#$./ 0/#$14??#†* 4 1*2)#0/#$ 'N E5#!<#!SQTS#!<#!T !J0c./0/#$14 ,|#$9[#E,|#$=!4 >#!<#!S'TESCT8#!<#!SPT+!A#$./0/#$14?B. 3!4#!<#!OE.<.!32E:#!4*? U %0D 1*2)#!%0D 1*2)#$H4.<.#!<#!,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D.A#$0*k $H4.<.#!<#! "#! !@5,L#EMF@.9@3 U %0D.<.!32,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D.A#$0*k $H4!4#!4#!.<.!32SS'T ESCTeSPTESQTT "#! !@5,L#EMF@.9@3 . 3#04*N$%7%J#OPA/ z Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần U (-Z<.,M#! 1q+!<#$ f !J `+!5f#$.<.!#n ,%#<=$g##!k ,†# fF &# 4, `,-&S,-&#n ,%#<=T !@5.!)*#$6o..!)*+&,|#$!|S !@5 .!)*E) fT&\ ,5>#F &# ^„ 8$f0ƒ,†#,-&i 1[#!J#!Ec8#Di.… El#$ 1l# F  >,-&&A f 1q+!<#$ f.!*{#!/4u 83k2,DZB#$,-& #2‡*4 1[#El#$ 1l# F  4#!I#,6o.,-&&A fFG##>= f.!*{#!/4  ? U :9 5<#=!D!o= 1q+!<#$FŠ#$&\ =!g# ƒ+!<#$ !*g#!42‡*@Fl &….05#$05#$E:,67#$ 1*2)# !J 4.g# "#!!4 !4&0D$< 1M,%##>= .;4‡*@Fl9 + EEM 1"&….‡*@FlF? U (-Z<.,M#!F !J 49† EM 1"&….‡*@Fl=!f3.<.EM 1" 1[#,67#$ 1*2)# ./$< 1MFG##>=.!*{#!/49‹#$?$f0ƒ3 > † F%##!6!J#!Ec8 1[#,| !ME5#$& !,/3.<.$45,-&.;4El#$ 1l# F E:El#$ 1l# ./$]'S.<.,-&ET?†*&…. >S‡*@Fl&4#$ "#!.f&T !JF x Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần ,6o. "#! !@5+!5f#$.<.! 6L#$,D `O,†#Œ !@5.!)*+&,|#$!| SE)&<2=!< T †*&…. >S‡*@Fl&4#$ "#!.f&T !JF,6o. "#! !@5+!5f#$.<.! 6L#$,D `O,†#Œ !@5.!)*+&,|#$!|SE)&<2=!< T (-Z<.,M#!$< 1M9 +  !J 4,•9† 9 + ]U9  ?15#$,/U9  3$< 1M,%##>= .!*{#!/4.;4,67#$ 1*2)# > † F%#SEM 1"&….‡*@FlT?†*&…. >  !J9 + ST]U9  STRN.l##†*&…. > !J9 + ST]U9  ST‚N? II. Xử lý số liệu '? (5.<. !4&0D$!p=E,M#!!6:#$i.;49\$!p=,M#!!6:#$./!4 3K 1l#? g#,5  ' SFT  C SFBT  P SFT ] ' U C i] C U P ' Cw Cw8s ∞ UN8s ∞  9 UN8s i 9 ∞ C? (5.<. !4&0D.;49\.g*U+p= g# ,5  '  C  C Œ  P  'C ]  ' U C  'O ]  ' U C  ' ]  ' UŒ C  O ] ' U  P ' Cw Cr Cr s P P P CQ  'C 9 P  'O 9 P  ' 9 P  O 9 CQ (5!%0D=!f#Z> >.<.#!<#! !<#!' !<#!C !<#!PSOT !<#!QST  &4Z SŽT 'x 'N 'N C'  &# SŽT z x x C w Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần A,*#!%0D=!f#Z>.<.#!<#! ' '    = Q = − = + e 4Z &#  1  < = = g# ,5  F'  FC  FP  FQ  ''  CC  PP  QQ ' '8r '8'C '8'C P8CQ UN8CP UN8Nsz UN8Nsz UN8sP  '' 9 UN8CP  CC 9 UN8Nsz  PP 9 UN8Nsz  QQ 9 UN8sP ~<.,M#! fE=!D!o= 1q+!<#$F*#$&\ ‡*@Fl g# ,5 u &#' u &#C F &#  F i u   !"#$!%&Q 'N [...]... 1W Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần Có thể thấy: P ( dBm ) = P ( dBW ) + 30 Tại các tần số siêu cao, biên độ điện áp và dòng điện biến đổi dọc theo ống dẫn sóng Tuy nhiên công suất truyền trong một ống dẫn sóng không suy hao thì không phụ thuộc vị trí dọc theo ống dẫn sóng Do đó sẽ tiện lợi hơn nếu đo công suất thay vì đo dòng điện và điện áp trong ống dẫn sóng Hơn nữa tại tần. .. đã biết Khi công suất siêu cao tần được đưa vào ống dẫn, cầu đo lệch khỏi thế cân bằng do công suất siêu cao tần thêm vào làm tỏa nhiệt nhiều hơn trên điện trở nhiệt, vì thế làm giảm trở kháng của nó nhiều hơn Thế cân bằng được lập lại nhờ việc giảm nhỏ công suất âm tần tại điểm A, và công suất tín hiệu âm tần P1 cấp cho điện trở nhiệt đo lại lần nữa Công suất siêu cao tần P như vậy chính là... công suất cao Trong lĩnh vực siêu cao tần tiện lợi hơn cả là biểu diễn các mức công suất theo dBm chứ không phải theo W hay mW Ta có công thức chuyển từ biểu diễn bằng mW sang dBm: P ( dBm ) = 10 lg P ( mW ) 1mW Đồ thị bên dưới dùng để chuyển đổi giữa mW và dBm 11 Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần Ngoài ra còn sử dụng 1 đơn vị công suất khác cho các mức công suất cao hơn là.. .Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần Các phép đo công suất I Cơ sở lý thuyết Công suất được định nghĩa là lượng năng lượng tiêu thụ trong một đơn vị thời gian Trong hệ SI, đơn vị của công suất là watt, theo đơn vị cơ sở là 1 J/s Đối với phép đo siêu cao tần, các mức công suất thường được chia thành 3 loại Các mức dưới... và siêu cao tần, các kỹ thuật đo công suất thực hiện đơn giản hơn và chính xác hơn so với kỹ thuật đo điện áp và dòng điện Các kỹ thuật đo công suất thường sử dụng nhất là dùng cặp nhiệt điện, các bộ tách sóng diode hoặc các điện trở nhiệt Các phương pháp sử dụng cặp nhiệt điện hay các bộ tách sóng diode đòi hỏi các thiết bị rất phức tạp và một bộ dao động rất chuẩn Tuy nhiên, các bộ tách sóng. .. bán dẫn có hệ số nhiệt âm: trở kháng giảm khi nhiệt độ tăng lên Hình bên dưới biểu diễn sơ đồ khối của bộ đo công suất bằng điện trở nhiệt Điện trở nhiệt biểu diễn bằng trở kháng RT, được đặt trong một nhánh của cầu đo Wheatstone, và được đưa vào trong ống dẫn sóng Ba điện trở khác của cầu đo được đặt trong bệ đo công suất Bộ đo công suất hoạt động theo cách sau đây Trước khi tín hiệu siêu cao tần. .. tần tại điểm A, và công suất tín hiệu âm tần P1 cấp cho điện trở nhiệt đo lại lần nữa Công suất siêu cao tần P như vậy chính là độ sai khác giữa tín hiệu P0 và P1.P = P0 – P1 13 Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần II Xử lý số liệu Công suất trung bình tiêu thụ trên một điện trở : P0 = U 2 p− p 8R P = Pat– P0 Vị trí suy giảm x(mm) 0 1,38 2,35 4,38 Pat(mW) Up-p(V) P(mW) 3,96 3,6 3,24 0... sử dụng một tín hiệu âm tần 10KHz đặt giữa các điểm A và B công suất tín hiệu âm tần làm nóng điện trở nhiệt khiến trở kháng của nó giảm đi Tín hiệu này được điều chỉnh đến khi trở kháng của nó bằng R khi điều kiện này thỏa mãn sẽ không có dòng điện chạy qua Ampe kế nối giữa hai điểm C và D lúc này ta nói cầu Wheatstone ở thế cân bằng Sau đó công suất tín hiệu âm tần P0 tiêu thụ trên điện . Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần BÁO CÁO THÍ NGHIỆM   !"#$!%&' Nghiên. ,DF%##!4* 1[ # !#! 1 #$8Fl#$,%#,6o.+!p=+"#9q .<.Fl#$,%#FM.!0#! 14 F5,%# 16 7#$!6:#$ !@5 1d.2? II. Xử lý số liệu.  3#04*&5#67% 1# %# 4]C8P.&e9]'.&? !@5,)*+%#,-. (-Z<.,M#!F !J 49† EM 1& quot;&….‡*@Fl=!f3.<.EM 1& quot; 1[ #,67#$ 1* 2)# ./$< 1MFG##>=.!*{#!/49‹#$?$f0ƒ3 > † F%##!6!J#!Ec8 1[ #,| !ME5#$&