Опис експериментальної установки та методики вимірювань

Експериментальна установка дозволяє проводити виміри потужності та частоти коливань ЛЗХ при різноманітних режимах електричного живлення. Схема електричного живлення лампи приведена на рис.2.4. Напруга першого анода визначає струм лампи. Другий анод з'єднаний в середині лампи зі сповільнюючою системою та колектором. Прискорююча напруга на другий анод подається від високовольтного стабілізованого випрямляча. Напруга випрямляча регулюється в межах 200-1100 В. Прискорююча напруга та струм лампи вимірюються відповідними приладами, які розміщені на передній панелі випрямляча.

Рис. 2.4 Структурна схема підключення ЛЗХ для дослідження характеристик

Установка дозволяє також спостерігати за допомогою осцилографа зону генерації та проводити виміри частоти та потужності в зоні генерації. В цьому випадку прискорююча напруга модулюється пилкоподібною напругою (регулювання амплітуди пилки знаходиться на передній панелі блоку живлення). На осцилограф одночасно з сигналом ЛЗХ в вигляді амплітудної відмітки подається мітка частоти, яка регулюється частотоміром 42-30 в режимі " мітка " та підсилювачем У2-1 А.

За допомогою хвилеводного перемикача сигнал ЛЗХ подається або на детекторну секцію та далі на осцилограф при модуляції (режим " панорама "), або термісторну головку вимірювача потужності МЗ-10 (М4-2) в відсутності модуляції (режим " вимірювання потужності ").

Вимірювач потужності МЗ-10 (М4-2) призначений для вимірювання середнього значення потужності немодульованих НВЧ сигналів. Межі вимірювання потужності в діапазоні робочих частот 50-7500 мкВт. Вимірювання потужності в даній роботі треба проводити балансним методом. Вказівки по використанню вимірювача потужності МЗ-10 наведені в Додатку 2 (частина 2).

Максимальна потужність, яку можна отримати від генератора ЛЗХ, значно вище граничної потужності, яку генерує ЛЗХ, на вході вимірювача потужності встановлений змінний атенюатор. Залежність послаблення атенюатора від числа поділок його шкали (градуювання атенюатора) для різних частот наведена в графіках, які додаються до установки.

Частота генерації ЛЗХ вимірюється частотоміром 42-30 в режимі " прилад " по максимальному відхиленню стрілкового приладу чи в режимі " мітка " по показу приладу підсилювача. Перемикач режимів " прилад " -" мітка " знаходиться на передній панелі частотоміра. Частоту треба знаходити за допомогою графіків, які додаються до приладу.

Діапазон електронного перестроювання вимірюють на рівні половинної потужності ЛЗХ. Частоту на рівні половинної потужності встановлюють за допомогою частотної мітки в режимі " панорама ". Так як діапазон електронного перестроювання ЛЗХ ширше меж вимірювання частотоміра, то отримані вимірювання треба проекстраполювати, вважаючи пилкоподібну модульовану напругу лінійною.

Порізаність частотної характеристики ЛЗХ вимагає вимірювання залежності потужності від прискорюючої напруги в екстремальних точках. Методика вимірювання такої залежності має бути наступною. Треба знайти екстремальну точку за допомогою частотної відмітки в режимі " панорама " та по градуйованим графікам визначити значення знайденої частоти, потім перемкнути хвилеводний перемикач в положення " вимірювання потужності " та вивести модулюючу напругу до нуля. Плавним регулюванням знайти прискорюючу напругу, яка відповідає встановленій частоті, по показам частотоміра або підсилювача. Виміряти потужність на даній частоті приладом МЗ-10. Провести пошук сусідньої екстримальної точки, по вказаній методиці зробити вимір потужності в цій точці тощо.

Рис. 2.5. Структурна схема установки для дослідження характеристик ЛЗХ