Основні параметри кіл надвисоких частот (НВЧ) і методи їх вимірювань. Використання вимірювальної лінії, рефлектометрів, мостів НВЧ, поляризаційних засобів вимірювання: принцип роботи, особливості конструкції, джерела похибок.
Автоматичні засоби вимірювання коефіцієнта стоячої хвилі і повних опорів. Похибки вимірювань. Особливості вимірювання довжини хвилі в оптичному діапазоні.
Методичні вказівки
Для вивчення даної теми спочатку необхідно повторити теорію довгих ліній з курсу “Основи теорії кіл”, а потім уяснити фізичну сутність обмежень, які властиві більшості принципам і методам вимірювань параметрів елементів і кіл, які використовуються в діапазоні низьких частот.
Повний опір можна визначити, якщо відомий розподіл поля в лінії передачі (за коефіцієнтом стоячої хвилі напруги і зсувом його мінімуму) з наступним розрахунком, або за круговою діаграмою. Для цього використовуються вимірювальні лінії, які є відрізками хвилеводів, і рухомі секції з зондовою головкою. Важливо звернути увагу на виведення теоретичних співвідношень, які зв’язують невідомі параметри з результатами вимірювань.
Література: [1, С.269-288; 2, С.273-291; 3, С.322-343].
Контрольні запитання
1. Перерахуйте і дайте визначення параметрів, які характеризують амплітудний розподіл поля в хвилеводі.
2. Поясніть принцип роботи і джерела похибок вимірювальної лінії.
3. Які типи вимірювань можна провести за допомогою вимірювальної лінії?
4. Що називається повним і характеристичним опором лінії передачі НВЧ?
5. Як змінюється повний опір і коефіцієнт відбиття в поздовжньому та поперечному перерізах лінії передачі НВЧ?
6. Як пов’язані між собою коефіцієнт відбиття і повний опір?
7. Поясніть принцип роботи і вкажіть джерела похибок автоматичного засобу вимірювання коефіцієнта стоячої хвилі та повних опорів.
Вимірювання потужності
Значення вимірюваних величин. Вимірювання потужності на високих частотах: метод вольтметра і амперметра, ватметри з квадратичним перетворювачем і з використанням ефекту Холла в напівпровідниках.
Вимірювання потужності в діапазоні НВЧ. Вимірювання поглинутої потужності: калориметричний метод вимірювання, метод терморезистора, конструкції терморезисторних перетворювачів, схеми терморезисторних мостів. Вимірювання прохідної потужності: використання відгалужувальних пристроїв, принцип стінки, що поглинає, пондеромоторний метод. Вплив опору навантаження і вихідного опору генератора на показання ватметрів. Аналіз похибок.
Методичні вказівки
В передавальних, приймальних і вимірювальних пристроях доводиться мати справу з широкими межами вимірюваних потужностей (від 
до 
Вт).
В колах постійного струму промислової і звукової частоти використовуються прямі (за допомогою ватметра) та непрямі методи вимірювання потужності (за допомогою амперметра і вольтметра).
На низьких частотах великі рівні потужності вимірюються електродинамічними ватметрами.
На високих частотах потужність визначається шляхом вимірювання напруги або струму на опорах відомої величини, а в діапазоні НВЧ – методами, які базуються на перетворенні електромагнітної енергії в інші види (світлову, теплову, механічну).
Необхідно засвоїти, що передача потужності від генератора до навантаження здійснюється у двох режимах: максимальної віддачі генератором потужності НВЧ (режим спряженого узгодження) і максимального поглинання навантаженням потужності (режим узгодження збігу). Перший режим можливий при наявності стоячих хвиль у тракті, а другий – при чисто біжучій хвилі, тобто має ряд переваг.
Ватметри НВЧ діляться на вимірювачі поглинутої і прохідної потужностей. Ватметри поглинутої потужності призначені для вимірювання потужності генератора, який навантажений на узгоджене навантаження. Тому в режимі вимірювання ватметри поглинутої потужності для генератора мають бути еквівалентним узгодженим навантаженням, яке підключається замість робочого.
Ватметри прохідної потужності при вимірюванні поглинають невелику частину вимірюваної потужності. Вони використовуються для вимірювання потужності, що поглинається реальним навантаженням, на яке навантажений генератор.
При вивченні методів вимірювання потужності необхідно звернути увагу на принципи роботи засобів вимірювання, область їх використання та джерела похибок.
Література: [1, С.110-129; 2, С.226-239; 3, С.142-175].
Контрольні запитання
1. Які існують методи вимірювання потужності?
2. Чому в діапазоні НВЧ вимірюють потужність, а не струм і напругу?
3. Як визначається похибка неузгодження для засобу вимірювання поглинутої та прохідної потужностей?
4. Запишіть умови спряженого узгодження та узгодження збігу.
5. Вкажіть основні джерела похибок різних методів вимірювання потужності.
