Appareils de mesure

Parmi les appareils de mesure hyperfréquences, une configuration de banc hyperfréquence, qui se compose d'appareils hyperfréquences, occupe une place de choix. L'ensemble de cette configuration, avec quelques alternances, est capable de mesurer de nombreuses valeurs telles que la longueur d'onde guide, la longueur d'onde de l'espace libre, la longueur d'onde de coupure, l'impédance, la fréquence, le VSWR, les caractéristiques Klystron, les caractéristiques de la diode Gunn, les mesures de puissance, etc.

Le rendement produit par les micro-ondes, pour déterminer la puissance, est généralement d'une faible valeur. Ils varient avec la position dans une ligne de transmission. Il devrait y avoir un équipement pour mesurer la puissance micro-ondes, qui en général sera une configuration de banc micro-ondes.

Configuration générale de la mesure du banc à micro-ondes

Cette configuration est une combinaison de différentes parties qui peuvent être observées en détail. La figure suivante explique clairement la configuration.

Générateur de signal

Comme son nom l'indique, il génère un signal hyperfréquence, de l'ordre de quelques milliwatts. Cela utilise la technique de modulation de vitesse pour transférer le faisceau d'onde continue en puissance milliwatt.

Un oscillateur à diode Gunn ou un tube Reflex Klystron pourrait être un exemple pour ce générateur de signal hyperfréquence.

Atténuateur de précision

C'est l'atténuateur qui sélectionne la fréquence souhaitée et limite la sortie autour de 0 à 50db. Ceci est variable et peut être ajusté en fonction des besoins.

Atténuateur variable

Cet atténuateur règle la quantité d'atténuation. Cela peut être compris comme un ajustement fin des valeurs, où les lectures sont comparées aux valeurs de l'atténuateur de précision.

Isolateur

Cela supprime le signal qui n'est pas nécessaire pour atteindre le support du détecteur. L'isolateur permet au signal de passer à travers le guide d'ondes dans une seule direction.

Fréquencemètre

C'est l'appareil qui mesure la fréquence du signal. Avec ce fréquencemètre, le signal peut être ajusté à sa fréquence de résonance. Il permet également de coupler le signal au guide d'ondes.

Détecteur de cristal

Une sonde de détecteur de cristal et un support de détecteur de cristal sont indiqués sur la figure ci-dessus, où le détecteur est connecté via une sonde au support. Ceci est utilisé pour démoduler les signaux.

Indicateur d'onde stationnaire

Le voltmètre à ondes stationnaires fournit la lecture du rapport des ondes stationnaires en dB. Le guide d'ondes est fendu par un espace pour ajuster les cycles d'horloge du signal. Les signaux transmis par guide d'ondes sont acheminés via un câble BNC vers VSWR ou CRO pour mesurer ses caractéristiques.

Un banc à micro-ondes mis en place dans une application en temps réel ressemblerait à ceci:

Maintenant, jetons un coup d'œil à la partie importante de ce banc à micro-ondes, la ligne à fentes.

Ligne fendue

Dans une ligne de transmission hyperfréquence ou un guide d'ondes, le champ électromagnétique est considéré comme la somme de l'onde incidente du générateur et de l'onde réfléchie vers le générateur. Les réflexions indiquent une discordance ou une discontinuité. L'amplitude et la phase de l'onde réfléchie dépendent de l'amplitude et de la phase de l'impédance réfléchissante.

Les ondes stationnaires obtenues sont mesurées pour connaître les imperfections de la ligne de transmission, ce qui est nécessaire pour avoir une connaissance de la discordance d'impédance pour une transmission efficace. Cette ligne à fentes aide à mesurer le rapport d'onde stationnaire d'un appareil à micro-ondes.

Construction

La ligne à fentes consiste en une section à fentes d'une ligne de transmission, où la mesure doit être effectuée. Il a un chariot de sonde mobile, pour permettre à la sonde de se connecter là où c'est nécessaire, et la possibilité de fixer et de détecter l'instrument.

Dans un guide d'ondes, une fente est pratiquée au centre du grand côté, axialement. Une sonde mobile connectée à un détecteur de cristal est insérée dans la fente du guide d'ondes.

Opération

La sortie du détecteur à cristal est proportionnelle au carré de la tension d'entrée appliquée. La sonde mobile permet une mesure pratique et précise à sa position. Mais, lorsque la sonde est déplacée, sa sortie est proportionnelle au motif d'onde stationnaire, qui se forme à l'intérieur du guide d'ondes. Un atténuateur variable est utilisé ici pour obtenir des résultats précis.

Le VSWR de sortie peut être obtenu par

$$ VSWR = \ sqrt {\ frac {V_ {max}} {V_ {min}}} $$

Où, $ V $ est la tension de sortie.

La figure suivante montre les différentes parties d'une ligne à fentes étiquetées.

Les pièces étiquetées dans la figure ci-dessus indiquent ce qui suit.

• Lanceur - Invite le signal.
• Plus petite section du guide d'ondes.
• Isolateur - Empêche les réflexions sur la source.
• Atténuateur rotatif variable - Pour des réglages fins.
• Section fendue - Pour mesurer le signal.
• Réglage de la profondeur de la sonde.
• Réglages de réglage - Pour obtenir la précision.
• Détecteur de cristal - Détecte le signal.
• Charge adaptée - Absorbe la puissance produite.
• Court-circuit - Disposition pour être remplacé par une charge.
• Bouton rotatif - Pour régler pendant la mesure.
• Jauge à vernier - Pour des résultats précis.

Afin d'obtenir un signal modulé à basse fréquence sur un oscilloscope, une ligne à fente avec un détecteur accordable est utilisée. Un chariot à lignes à fentes avec un détecteur accordable peut être utilisé pour mesurer ce qui suit.

• VSWR (rapport d'onde stationnaire de tension)
• Modèle d'onde stationnaire
• Impedance
• Coefficient de reflexion
• Perte de retour
• Fréquence du générateur utilisé

Détecteur accordable

Le détecteur accordable est un support de détecteur qui est utilisé pour détecter les signaux micro-ondes modulés en ondes carrées à basse fréquence. La figure suivante donne une idée d'un support de détecteur accordable.

L'image suivante représente l'application pratique de cet appareil. Il est terminé à la fin et a une ouverture à l'autre extrémité, tout comme celle ci-dessus.

Pour fournir une correspondance entre le système de transmission hyperfréquence et le support du détecteur, un tronçon réglable est souvent utilisé. Il existe trois types différents de stubs réglables.

• Détecteur de guide d'ondes accordable
• Détecteur coaxial accordable
• Détecteur de sonde réglable

En outre, il existe des stubs fixes comme -

• Sonde réglée à large bande fixe
• Support de détecteur adapté au guide d'ondes fixe

Le support du détecteur est la dernière étape sur un banc micro-ondes qui se termine à la fin.