Dispositivos de Medição

Entre os dispositivos de medição de Micro-ondas, uma configuração de Bancada de Micro-ondas, que consiste em dispositivos de Micro-ondas, tem um lugar de destaque. Toda esta configuração, com poucas alternâncias, é capaz de medir muitos valores como comprimento de onda guia, comprimento de onda de espaço livre, comprimento de onda de corte, impedância, frequência, VSWR, características Klystron, características do diodo Gunn, medições de potência, etc.

A saída produzida pelas microondas, na determinação da potência é geralmente de pequeno valor. Eles variam com a posição em uma linha de transmissão. Deve haver um equipamento para medir a potência do Microondas, que em geral será uma configuração de bancada do Microondas.

Configuração de medição geral do banco de microondas

Esta configuração é uma combinação de diferentes partes que podem ser observadas em detalhes. A figura a seguir explica claramente a configuração.

Gerador de sinal

Como o nome indica, ele gera um sinal de micro-ondas da ordem de alguns miliwatts. Isso usa a técnica de modulação de velocidade para transferir o feixe de onda contínua em potência em miliwatts.

Um oscilador de diodo Gunn ou um tubo Reflex Klystron poderia ser um exemplo para este gerador de sinal de microondas.

Atenuador de precisão

Este é o atenuador que seleciona a frequência desejada e confina a saída em torno de 0 a 50db. Isso é variável e pode ser ajustado de acordo com a necessidade.

Atenuador Variável

Este atenuador define a quantidade de atenuação. Pode ser entendido como um ajuste fino de valores, onde as leituras são comparadas aos valores do Atenuador de precisão.

Isolador

Isso remove o sinal que não é necessário para alcançar a montagem do detector. O isolador permite que o sinal passe pelo guia de ondas apenas em uma direção.

Medidor de freqüência

Este é o dispositivo que mede a frequência do sinal. Com este frequencímetro, o sinal pode ser ajustado para sua frequência de ressonância. Também permite acoplar o sinal ao guia de ondas.

Detector de Cristal

Uma sonda de detector de cristal e um suporte de detector de cristal são indicados na figura acima, onde o detector é conectado por meio de uma sonda ao suporte. Isso é usado para demodular os sinais.

Indicador de onda estacionária

O voltímetro de onda estacionária fornece a leitura da relação da onda estacionária em dB. O guia de ondas é dividido por alguma lacuna para ajustar os ciclos de clock do sinal. Os sinais transmitidos pelo guia de ondas são encaminhados através do cabo BNC para VSWR ou CRO para medir suas características.

Uma bancada de micro-ondas configurada em uma aplicação em tempo real teria a seguinte aparência -

Agora, vamos dar uma olhada na parte importante desta bancada de microondas, a linha com fenda.

Linha com Fenda

Em uma linha de transmissão de microondas ou guia de ondas, o campo eletromagnético é considerado como a soma da onda incidente do gerador e a onda refletida para o gerador. Os reflexos indicam uma incompatibilidade ou uma descontinuidade. A magnitude e a fase da onda refletida dependem da amplitude e da fase da impedância refletora.

As ondas estacionárias obtidas são medidas para conhecer as imperfeições da linha de transmissão, o que é necessário para se ter um conhecimento da diferença de impedância para uma transmissão eficaz. Esta linha com fenda ajuda a medir a proporção da onda estacionária de um dispositivo de micro-ondas.

Construção

A linha ranhurada consiste em uma seção ranhurada de uma linha de transmissão, onde a medição deve ser feita. Ele tem um carro de sonda móvel, para permitir que a sonda seja conectada sempre que necessário, e a facilidade de anexar e detectar o instrumento.

Em um guia de ondas, uma fenda é feita no centro do lado largo, axialmente. Uma sonda móvel conectada a um detector de cristal é inserida na fenda do guia de ondas.

Operação

A saída do detector de cristal é proporcional ao quadrado da tensão de entrada aplicada. A sonda móvel permite uma medição conveniente e precisa em sua posição. Mas, conforme a sonda é movida, sua saída é proporcional ao padrão de onda estacionária, que é formado dentro do guia de ondas. Um atenuador variável é empregado aqui para obter resultados precisos.

A saída VSWR pode ser obtida por

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

Onde $ V $ é a tensão de saída.

A figura a seguir mostra as diferentes partes de uma linha com fenda rotulada.

As peças rotuladas na figura acima indicam o seguinte.

• Launcher - convida o sinal.
• Seção menor do guia de ondas.
• Isolador - evita reflexos na fonte.
• Atenuador variável giratório - Para ajustes finos.
• Seção com fenda - para medir o sinal.
• Ajuste de profundidade da sonda.
• Ajustes de sintonia - para obter precisão.
• Detector de cristal - detecta o sinal.
• Carga combinada - absorve a saída de energia.
• Curto-circuito - Provisão para ser substituído por uma carga.
• Botão giratório - para ajustar durante a medição.
• Medidor Vernier - Para resultados precisos.

A fim de obter um sinal modulado de baixa frequência em um osciloscópio, uma linha ranhurada com um detector sintonizável é empregada. Um carro de linha com fenda com um detector sintonizável pode ser usado para medir o seguinte.

• VSWR (Taxa de Onda Permanente de Tensão)
• Padrão de onda estacionária
• Impedance
• Coeficiente de reflexão
• Perda de retorno
• Frequência do gerador usado

Detector Ajustável

O detector sintonizável é uma montagem de detector que é usada para detectar os sinais de microondas modulados de onda quadrada de baixa frequência. A figura a seguir dá uma ideia de uma montagem de detector ajustável.

A imagem a seguir representa a aplicação prática deste dispositivo. Ele termina na extremidade e tem uma abertura na outra extremidade, igual à anterior.

Para fornecer uma correspondência entre o sistema de transmissão de micro-ondas e a montagem do detector, um stub ajustável é freqüentemente usado. Existem três tipos diferentes de stubs ajustáveis.

• Detector de guia de onda ajustável
• Detector coaxial ajustável
• Detector de sonda ajustável

Além disso, existem stubs fixos como -

• Sonda ajustada de banda larga fixa
• Montagem de detector compatível com guia de onda fixo

A montagem do detector é o estágio final em uma bancada de micro-ondas que termina no final.