4. Wnioski

Celem ćwiczenia było poznanie własności transformacyjnych linii transmisyjnej.

W pierwszej części ćwiczenia wyznaczyliśmy długość fali propagującej się w linii. Jako metodę pomiarową wykorzystaliśmy metodę widełkową, która umożliwia zmniejszenie błędów pomiarowych w stosunku do metody bezpośredniego pomiaru. Metoda widełkowa stosowana jest przy małych odbiciach. Uzyskana w ten sposób długość fali wyniosła 99,5mm natomiast wyznaczona analitycznie 100mm. Jak widać wartość pomierzona jest prawidłowa.

W drugiej części ćwiczenia mieliśmy za zadanie wyznaczyć charakterystykę skalowania detektora. W tym celu wyznaczyliśmy charakterystykę typu sin(
) oraz pomiarową. Z otrzymanego wykresu przerzutowaliśmy punkty otrzymując charakterystykę skalowania detektora. Charakterystyka skalowania umożliwiła nam wyznaczenie rzeczywistego rozkładu napięcia w dalszej części ćwiczenia.

Po wyznaczeniu charakterystyki skalowanie detektora zajęliśmy się pomiarem napięć w różnych miejscach linii transmisyjnej zwartej, obciążonej dwiema różnymi reaktancjami, dopasowanej oraz obciążonej impedancją o postaci Z_k3 = R+jX. Pomiary przeprowadziliśmy od punktów gdzie U=0 do kolejnego minimum. W celu wyznaczenia wartości impedancji wejściowych dołączonych elementów obliczyliśmy współczynnik odbicia i korzystając z wykresu Smitha odczytaliśmy otrzymane wartości. W celu odnormowania odczytanych wartości pomnożyliśmy je przez 50Ω (jest to wartość impedancji falowej badanej przez nas linii). Obie reaktancje miały charakter indukcyjny co wykazały obliczenia. Wartości te wyniosły odpowiednio:
oraz
. Otrzymane wykresy zależności napięcia w zależności od odległości były zgodne z oczekiwanymi.

Dla dopasowania wyznaczyliśmy jedynie dwa punkty. Wynika to stąd, że napięcie w linii dopasowanej powinno być stałe - niezależne od odległości. Ze względu jednak na niedoskonałość użytych przyrządów obie impedancje nie były sobie równe i pojawiły się niewielkie wahania amplitudy. Różnica między U_max a U_min wyniosła jednak zaledwie 2,5mV zatem była bardzo niewielka.

Po dołączeniu elementu o impedancji Z_k3 = R+jX spadła wartość modułu współczynnika odbicia
(w naszym przypadku do 0,62). Wartość impedancji odczytana z wykresu Smitha i odnormowana wyniosła Z_k3 =100-j100 Ω. Impedancja ta miała więc charakter pojemnościowy. Na wykresie napięcia w funkcji odległości widać, że dla tego przypadku spadła amplituda napięcia a minimum jest różne od 0. Charakterystyka ma, podobnie jak pozostałe, kształt sinusoidalny.

Wartości U_rzecz zostały odczytane z charakterystyki skalowania detektora.

---