Ns và b&c sóng

IV. TIN TRÌNH THÍ NGH IM

T ns và b&c sóng

13. Trong tin trình sau, sinh viên s quan sát kho!ng cách gia hai i-m cc "i liên tip hay gia hai cc ti-u liên tip trong không gian. T"i các i-m này, cng # b(c x" trng t)ng ti i-m cc "i hay gi!m ti giá tr cc ti-u. Kho!ng cách gia hai i-m b<ng 1/2 bc sóng t"i tn s* ho"t #ng.

Hình 8.10. Các antenna và b dao ng o sóng dng

14. Xác nh bc sóng ca sóng b(c x" b<ng cách %t dipole thu *i m%t vi antenna phát nh trong hình 8-10. 'ng h' o cng # trng ch> th 10mA. i;u này cho th$y m#t phn n)ng lng t+ antenna phát c dipole o cng # trng thu nhn.

15. Gi thanh ph!n x" 9 cùng m%t ph‡ng vi antenna phát và dipole ca 'ng h' o cng # trng. Thanh ph!n x" c %t 9 i-m gia ca ng n*i gia antenna phát và thu. Khi thanh ph!n x" c di chuy-n v; gn hay ra xa 2 hai antenna, 'ng h' dòng s t)ng hay gi!m t&ng (ng. C* g ng gi c& th- b"n không di chuy-n trong su*t các phép o này, do các b# phn c& th- có th- t"o ra s ph!n x" sóng m#t cách không mong mu*n làm thay i s* ch> 'ng h'. i;u ch>nh góc ca b# ph!n x" - tr s* dòng c c là ln nh$t.

16. Quan sát 'ng h' o cng # trng khi thanh ph!n x" c di chuy-n gn ho%c xa máy phát. Di chuy-n nhanh thanh ph!n x" t+ sau ra trc, kim 'ng h' dòng s di chuy-n lên xu*ng. B t u t+ kho!ng cách x$p x> 1m, di chuy-n thanh ph!n x" v; phía 2 antenna cho ti khi giá tr quan sát c là ln nh$t. M#t sinh viên khác %t tay mình 9 v trí giá tr c c ln nh$t.

Tip t/c di chuy-n thanh ph!n x" cho ti khi "t ti v trí cc "i th( hai, và m#t sinh viên khác %t tay th( hai ca mình 9 v trí (ng vi giá tr c th( hai này.

Theo lý thuyt kho!ng cách gia hai giá tr c (kho!ng cách gia hai tay) s là # dài ca dipole thu ca 'ng h' o cng # trng. %t dipole gia hai tay và quan sát xem các kho!ng cách có b<ng nhau hay không.

17. Giá tr c c có th- xem nh c o trong không gian t do, m%c dù trong thc t i;u này không úng do s ph!n x"t+ m%t bàn, các vùng xung quanh, các b(c tng th‡ng (ng, các thit b kim lo"i, và t+ c& th- ca ngi tin hành thí nghim. Không xét n các yu t* này, hãy xác nh giá tr 1/2 bc sóng và toàn bc sóng ca các sóng (ng t+ 2 giá tr c c.

N0a bc sóng = . . . Toàn bc sóng = . . .

Nên l%p l"i phép o 2 ho%c 3 ln - giá tr c chính xác h&n.

18. T+ công th(c (1-1), tính tn s* máy phát theo MHz: . . . MHz.

B&c sóng trên 'ng truyn Lecher

19. Tháo c#t antenna và dipole ngang, và n*i cáp 'ng tr/c BNC gia máy phát và u c m trên m%t ca panel. ièu ch>nh con ch"y trên panel c 'ng thi quan sát 'ng h' trên panel và ch>nh núm v%n - kim ch> th toàn tm o. Di chuy-n con ch"y ti lui sao cho kim 'ng h' 9 v"ch ln nh$t t"i các >nh ho%c 9 các v trí null. Không c - kim vt quá v"ch cc "i khi o. i;u ch>nh núm chit áp nu cn trong khi di chuy-n b# phát hin trên ng truy;n Lecher.

20. Sóng d+ng trên ng truy;n Lecher ang c o b<ng cách di chuy-n vòng antenna (có b# ch>nh lu) dc theo ng truy;n . Gia giá tr 0 và giá tr toàn tm s xu$t hin hai cc ti-u. B t u t+ v trí toàn tm và di chuy-n v; phía zero cho ti khi c giá tr nh7 nh$t. Ghi l"i v trí hai v trí cc ti-u li;n nhau: . . . cm, . . . cm.

Trong quá trình dch chuy-n này thì ta cJng quan sát c các v trí >nh.

21. Kho!ng cách gia hai v trí null chính là 1/2 bc sóng trên ng truy;n Lecher, ghi l"i kho!ng cách gia hai v trí null: . . . cm.

22. 1/2 bc sóng o trên ng truy;n Lecher dài h&n hay ng n h&n n0a bc sóng o trong không gian t do? . . .

Chú ý: n)ng lng in trng thay i vn t*c ca nó khi i qua các môi trng khác nhau trong không gian cJng nh trên các ng truy;n. V$n ; này s c kh!o sát trong bài thí nghim 9: “Các ng truyn sóng”.

23. H s* truy;n, còn gi là h s* vn t*c, ca n)ng lng có th- c tính toán b<ng cách tính t? s* ca # dài sóng d+ng trên ng truy;n Lecher và ½ bc sóng trong không gian t do. Tin hành tính toán và ghi l"i h s* truy;n. . .

Chú ý: Ví d/, nu h s* vn t*c là 0.85, vn t*c truy;n n)ng lng gi!m xu*ng còn 255 x 106 m/s (0.85 x 300 x 106).

24. Nu giá tr o trên ng truy;n Lecher c s0 d/ng - tính toán bc sóng và tn s* ca máy phát thì giá tr tn s* tính c có gi*ng hoàn toàn vi tn s* máy phát ? . . .

Antenna dipole th*ng $ng v&i m+t ph*ng t

M#t antenna th‡ng (ng có tính phân cc dc và cng # b(c x" b<ng nhau theo các hng chung quanh (0-3600). Ngc l"i, công su$t b(c x" theo hng th‡ng (ng (hng ca antenna) là nh7 nh$t.

25. Ki-m ch(ng l"i các phát bi-u trên. %t antenna và bi-u ' phân cc lên >nh c#t. Ch> g n antenna mà không g n b# ph!n x".

26. i;u ch>nh 'ng h' o cng # trng sao cho dipole thu song song vi dipole th‡ng (ng. B t u t"i 00 và duy trì dòng 'ng h' o cng # trng 9 kho!ng 50% thang o trong khi di chuy-n 'ng h' o cng # trng 300 xung quanh antenna. Cng # trng có thay i khi di chuy-n 'ng h' o trên m#t vòng tròn xung quanh antenna phát?

27. Di chuy-n 'ng h' o cng # trng lên phía trên antenna phát sao cho u cu*i ca dipole cng # trng n<m trên ng th‡ng ch(a dipole b(c x" (hai dipole cùng n<m trên m#t ng th‡ng). Th0 i;u ch>nh sao cho kim 'ng h' n<m 9 gia tm. Dòng in trng 9 v trí này m"nh h&n hay yu h&n so vi xung quanh antenna ?

28. So sánh dipole th‡ng (ng vi dipole ngang và xác nh antenna nào có # li ln h&n. _________________________________________________________________________. 29. T"i v trí 00, o kho!ng cách gia antenna dc và 'ng h' o cng # trng khi kim 'ng h' 9 gia thang. Ghi l"i kho!ng cách này: ________________ cm.

30. Tháo dipole th‡ng và thay b<ng dipole ngang. Gi 'ng h' o cng # trng - dipole ca nó song song vi antenna phát và ch>nh kho!ng cách gia hai antenna sao cho kim 'ng h' 9 gia tm. Ghi l"i kho!ng cách gia hai phn t0 này: ___________________ cm.

31. T+ các phép o trên dipole dc và ngang, cho bit antenna nào có # li ln h&n?

________________________________________________________________________ 32. T? s* ca hai kho!ng cách o c? __________________________.

33. Tính # li theo dB ca dipole ngang so vi dipole dc? __________________ dB. 34. S t)ng # li thêm ________ dB t&ng &ng vi vic t)ng g$p ôi công su$t ngõ ra máy phát.

Antenna dipole dc và b phn x

Trong phn thí nghim này sinh viên s kh!o sát antenna dc có g n thêm b# ph!n x" (t(c m%t ph‡ng $t). Vi b# ph!n x", # li antenna s t)ng lên 9 m#t hng xác nh.

35. Trc khi thêm vào thanh ph!n x", %t 'ng h' o trng (x$p x> 75 cm t+ máy phát) và phân cc dc cho nó. Ch>nh dòng in ti giá tr 25PA. ây là i-m b t u. Ghi l"i v trí b t u ca 'ng h': _______________ cm.

36. G n thanh ph!n x" vào antenna và %t thanh ph!n x" sao cho nó 9 *i din 1800 vi 'ng h' o cng # trng. Antenna s tp trung công su$t ca nó theo hng n 'ng h'. Cn thn b9i vì cng # trng ln có th- làm h7ng 'ng h'. Di chuy-n 'ng h' ra xa cho ti khi tr s* 'ng h' c c l"i là 25PA. Ghi l"i kho!ng cách mi: _________________ cm. 37. Tính s t)ng # li công su$t nh hng t+ t? s* ca hai # dài: ________________dB. 38. Tính # li công su$t antenna b<ng cách so sánh t? s* công su$t 9 các hng thun và nghch (vn duy trì dòng in 9 25PA). S0 d/ng kho!ng cách o c 9 bc 12 - %c trng cho công su$t 9 hng thun. Sau ó xoay antenna sau cho b# ph!n x" n<m cùng phía vi 'ng h' o cng # trng. Di chuy-n 'ng h' n gn b# ph!n x" cho ti khi kim 'ng h' l"i ch> 25PA. Ghi l"i kho!ng cách này ((ng vi công su$t theo hng nghch), và tính # li antenna t+ t? s* kho!ng cách thun – nghch: _________________ cm.

39. Lúc u antenna dipole dc có ' th b(c x" hình tròn, còn bây gi ' th b(c x" ca nó ã có tính nh hng. Xác nh # r#ng ca búp sóng chính (# r#ng b(c x"). %t 'ng h' o nh trong bc 12, vi dòng in là 25PA. Di chuy-n 'ng h' n gn antenna cho ti khi dòng t)ng g$p ôi (3 dB). Sau ó di chuy-n 'ng h' sang ph!i cho ti khi dòng rt xu*ng còn 25PA, ghi l"i góc lch: _______________ #.

a 'ng h' tr9 l"i v trí trung tâm và sau ó di chuy-n sang trái cho ti khi "t c tr s* 25PA ln na. Ghi l"i góc lch cho trng hp này và t+ ó suy ra # r#ng b(c x".

Góc lch = ________________ # r#ng b(c x" = ___________

40. B# ph!n x" và hai thanh ph!n x" t"o nên s nh hng tia ti hng lên phía trên. Tin hành quan sát cng # chùm b(c x" trong m%t ph‡ng th‡ng (ng. %t 'ng h' nh trong bc 12 (x$p x> 200 cm) và 9 <ng sau b# ph!n x". Xoay t+ t+ m%t ph‡ng $t b<ng cách dch thanh ph!n x". Khi dch v; phía trc (cùng phía vi 'ng h'), hãy quan sát dòng in ch> th trên 'ng h'. Hin tng gì x!y ra ? _____________________________________________. Ki-m tra l"i trng này b<ng cách di chuy-n m%t ph‡ng $t theo hng n<m ngang và 'ng h' n<m trong m%t ph‡ng th‡ng (ng. Quan sát xem # li t)ng lên bao nhiêu.

Chú ý: Chi;u dài ca b# ph!n x" thay i theo # dài hai thanh ph!n x". Các thanh ph!n x" càng ng n, b# ph!n x" càng dài. B# ph!n x" dài h&n 13% so vi chi;u dài thanh antenna.

V. KT LUN ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

BÀI 9