báo cáo thí nghiệm kĩ thuật siêu cao tần bài ống dẫn sóng chữ nhật

Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

 !"#$!%&'
Nghiên cứu trường điện từ cơ bản trong ống dẫn sóng chữ nhật
I. Cơ sở lý thuyết.




()*+%#,-./0/#$ 1*2)#34# 15#$,67#$ 1*2)#3

λ λ
<
8 15#$,/
λ
396:.
0/#$.;4&<2=!< 8
λ
th 396:.0/#$ :!>#?
6:.0/#$=!4 "#! !@5.A#$ !B.
C
'


λ
λ
λ
λ
=
 

−
 ÷
 ÷
 
(DE:D#$FG#0/#$.!H#!I  !J

λ
= C4
<. 167#$ 15#$K#$FG#0/#$.!H#!I 
167#$
,L#EM

'N

CN

N'

''
8O
''

PN

QN

NC

λ
C4 4 C9

C C
C
 
+
C
P

C

9
()*+%#,- 1*2)#34#0/#$
'N
 15#$D#$FG#0/#$.!H#!I 34R
λ
RC4

!"#$%&'('()*

( )
N
S 8 8 8 T 0# 0#

+  ,  +  ,

- -
ω β
∏
 
= −
 ÷

 
( )
N
S 8 8 8 T 0# 0#
+
+  ,  +  ,


 
β
ω β
∏
 
= − −
 ÷
∏
 
( )
N
S 8 8 8 T 50 50
,
+  ,   +   ,

 
ω β
∏
 
= −
 ÷
 

U (%# 167#$./F>#$=!V#.W. !X#$ 15#$&Y =!X#$Z2?
U [#,\,%# 167#$,> .W.,> >Z]4^CS >.!"#!$H4 !#!1\#$T8E]N
>C9[# !#!!_=SZ]NEZ]4T?
U ` 167#$=!V#.W.@3= 15#$&Y =!X#$Za?b!V#.W.#20c.!*2-#E)
=!V#.W. !X#$!6:#$ !@5 1d.Z >$H4 !#!1\#$SZ]4^CE
Z&4Z
E

a
]NT8E!6:#$ !@5 1d.a >!49[# !#!!_=SZ]N84e
a&4Z
E
Z
]NT?
'
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
U fP !#!=!g#,)*=!V#9D,)*Fh. 1d.2?
.
!"/012'()*

i5 ` 167#$./C !#!=!g#Fh. !@5C 1d.ZEa#[#9[# 15#$ !#!j#$
FG#0/#$0cZ*k !%#Fl#$,%#&Y 
N
 

 
= ×
 
ur uur
uuuur

U 1[# !#!1\#$S2]N89TZ*k !%#.<.Fl#$,%#&Y .!f2 !@5!4!6:#$
ZEa&
0Z
]
a
E
0a
]
Z
?
U 1[# !#!!_=Fl#$,%#&Y .!m.!f2 !@5=!6L#$2F5 !#!=!g# `
167#$
a
$V214E:
02
]
a
?
U <.Fl#$,%#&Y  I= 1*#$ >.<.#n $H4 !#!1\#$.<.!#!4*'+!5f#$
C

λ
. >.<.#n ,DF%##!4* 1[# !#!1\#$8Fl#$,%#,6o.+!p=+"#9q
.<.Fl#$,%#FM.!0#!14F5,%# 167#$!6:#$ !@5 1d.2?
II. Xử lý số liệu.
 3#04*&5#67%1#%#
4]C8P.&e9]'.&?
!@5,)*+%#,- 1*2)#34#0/#$
'N
 4./C8PR

λ
RQ8rS.&T
i5,/+!5f#$ g#0D.A#$ <. !".!!o=.;4&<2=!< 3
N8rs 'N t'N '8P 'N t'N8
× < < ×
SaT
2. '9%
λ
t
g#,5 u
&#'
u
&#C
λ
t = Cvu
&#
Uu
&4Z
v
' 'P8wQ 'C P8xx
C
P
λ
9
P8xx
g#.!B#$&#!
λ
>
λ
:

P?3#04:%;:'(
y:.!k#05#$,B#$
g#,5 
&4Z

&#
4Z
&#

1

<
=
=
'
'


>
=
=
−
=
+
C
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
' Pr ' r N8z'

F 9
r

vv
TB
N8z'
y:.!k#05#$#$4#$
g#,5 
&4Z

&#
4Z
&#

1

<
=
=
'
'


>
=
=
−
=
+
' 'x C P N8s

F 9
P

vv
TB
N8s
Q?##:?+@#AB
y!!q+!@ !#!1\#$
g#,5 
&4Z

&#
4Z
&#

1

<
=
=
'
'


>
=
=
−
=
+
' CC C P8PC N8sQ

F 9

P8PC
vv
TB
N8sQ
y!!q+!@ !#!!_=
g#,5 
&4Z

&#
4Z
&#

1

<
=
=
'
'


>
=
=
−
=
+
' CN P C8sx N8QQ

F 9

C8sx
vv
TB
N8QQ
 !"#$!%&C
Đo độ phẩm chất của hộp cộng hưởng
I. Cơ sở lý thuyết.
P
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
C=!6L#$=!<=,5,\=!{&.!k 
 C')%#%1@:
L,| 6L#$,6L#$

=
FG##>=#\.;4&<2=!< ?

F
FG##>=0/#$.;4,67#$FV2?

N
FG##>=.;4!\=+!.\#$!6q#$?

*
FG##>=E5.;4,|#$!|.!*2-#04#$&>.!F45,\#$?
]?
D E F= + =
( )
'

E 

G
γ
+
]
F
}
5
}
*
N

E

G
ω
=
;
N
N N
C 8
8
8
8 8 8
γ
∆
= − =
~<.,M#!0W=!d !*\.S•T!5Y.S•
N
T+!
N

].5#0 #[#
N
C


8
γ
=
∆
;
C

∆
3Ff !A#$.;4&>.!F45,\#$q&B.N8z05E:$<
1M.W.,>?
(\=!{&.!k  f.;4!\=
N
C


8
G
=
∆
b!6L#$=!<=&>#$Q.W..!m./ !-Z<.,M#!,6o.€

8+!A#$./+!f
#•#$Z<.,M#!,6o.,\=!{&.!k 1[#$€
N
.;4!\=?

 C')%#%1@:
II. Xử lý số liệu.
Q
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần

λ
]P8xx.&
C
C
'
C
 

λ λ
λ
 
 
= +
 ÷
 ÷
 ÷
 
 
]‚
λ
]C8wz.&
C

λ
λ

 
 ÷
 ÷
 
]'8z
0H%I1!*G

H%H'JA%')%#%1@:
g#,5 
'
S&&T 
C
S&&T
]S
'
}
C
T^CS&
&T
C K
∆
=
|
C
U
'
|
C
C



K
K
G
λ
λ
 
=
 ÷
 ÷
∆
 
' P' Px PQ8s z x8Px
C Cx Pw PP8s '' s8'x
P Ps Q' Px r 'N8zz
€
9
x8''
 !"#$!%&P
Đo các tham số của một số phần tử tuyến siêu cao tần
I. Cơ sở lý thuyết
 FHL%04'9
U k* >59\$!p=0ƒFd#$ 15#$9 !"#$!%&#23!4,5>#D#$FG#0/#$
.!H#!I ,Y E*A#$$/.E:#!4* 1[# !#!1\#$.!*#$E:!43K$!p= 1l#
E,Y .<.!#!4*,5>#„^Q?
U $*2[# ….!5> ,\#$+!0/#$
'N
 1*2)#E5#!<#!S'T.;49A$!p= !J
#•#$36o#$0/#$.!;2†*04#$#!<#!SPT8+!‡*4!43K 1l#E !&\
s

Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
=!g##•#$36o#$0/#$,6o.$!p=04#$#!<#!SQT.l##!<#!SCT !J+!A#$./
0/#$ 1*2)#14?
U %0D$!p=!%0D$!p=,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D$H4.A#$0*k 0/#$ :
1[#.A#$0*k 0/#$$!p= 1[##!<#!$!p= "#! !@5,L#EMF@.9@3
U %0D,M#!!6:#$i!%0D,M#!!6:#$,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D$H4.A#$
0*k q#!<#!$!p= 1[##•#$36o#$.;40/#$q#!<#!.<.!32 "#! !@5,L#EM
F@.9@3
 &ML%
r
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
k* >5.g*+p=0ƒFd#$ 15#$9 !"#$!%&#2,6o..k* >5 `E%.
$!p=!4.!>.94E*A#$$/.F>#$OE./.!*#$&Y =!X#$,DZB#$?
U $*2†# ….!5> ,\#$.g*+p=&4#$ "#!.!k .;4.f!4.!>.94E*A#$
$/.+-*OE?#†* 4 1*2)#0/#$
'N
E5#!<#!SPTS#!<#!OT !J0c./
0/#$14,|#$9[#E#$6o.=!4 >#!<#!S'TESCT8#!<#!SQT+!A#$./
0/#$14??#†* 4 1*2)#0/#$
'N
E5#!<#!SQTS#!<#!T !J0c./0/#$14
,|#$9[#E,|#$=!4 >#!<#!S'TESCT8#!<#!SPT+!A#$./0/#$14?B.
3!4#!<#!OE.<.!32E:#!4*?
U %0D 1*2)#!%0D 1*2)#$H4.<.#!<#!,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D.A#$0*k
$H4.<.#!<#! "#! !@5,L#EMF@.9@3
U %0D.<.!32,6o.,M#!#$!ˆ43 ‰0D.A#$0*k $H4!4#!4#!.<.!32SS'T
ESCTeSPTESQTT "#! !@5,L#EMF@.9@3
. 3#04*N$%7%J#OPA/
z
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần

U (-Z<.,M#! 1q+!<#$ f !J `+!5f#$.<.!#n ,%#<=$g##!k ,†# fF
&#
4, `,-&S,-&#n ,%#<=T !@5.!)*#$6o..!)*+&,|#$!|S !@5
.!)*E) fT&\ ,5>#F
&#
^„

8$f0ƒ,†#,-&i 1[#!J#!Ec8#Di.…
El#$ 1l#
F
 >,-&&A f 1q+!<#$ f.!*{#!/4u

83k2,DZB#$,-&
#2‡*4 1[#El#$ 1l#
F
 4#!I#,6o.,-&&A fFG##>= f.!*{#!/4


?
U :9 5<#=!D!o= 1q+!<#$FŠ#$&\ =!g# ƒ+!<#$ !*g#!42‡*@Fl
&….05#$05#$E:,67#$ 1*2)# !J 4.g# "#!!4 !4&0D$< 1M,%##>=
.;4‡*@Fl9
+
EEM 1"&….‡*@FlF?
U (-Z<.,M#!F !J 49† EM 1"&….‡*@Fl=!f3.<.EM 1" 1[#,67#$ 1*2)#
./$< 1MFG##>=.!*{#!/49‹#$?$f0ƒ3 > † F%##!6!J#!Ec8
1[#,| !ME5#$& !,/3.<.$45,-&.;4El#$ 1l#
F
E:El#$ 1l#
./$]'S.<.,-&ET?†*&…. >S‡*@Fl&4#$ "#!.f&T !JF

x
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
,6o. "#! !@5+!5f#$.<.! 6L#$,D `O,†#Œ !@5.!)*+&,|#$!|
SE)&<2=!< T
†*&…. >S‡*@Fl&4#$ "#!.f&T !JF,6o. "#! !@5+!5f#$.<.!
6L#$,D `O,†#Œ !@5.!)*+&,|#$!|SE)&<2=!< T
(-Z<.,M#!$< 1M9
+
 !J 4,•9† 9
+
]U9

?15#$,/U9

3$< 1M,%##>=
.!*{#!/4.;4,67#$ 1*2)# > † F%#SEM 1"&….‡*@FlT?†*&…. >
 !J9
+
ST]U9

STRN.l##†*&…. > !J9
+
ST]U9

ST‚N?
II. Xử lý số liệu
'? (5.<. !4&0D$!p=E,M#!!6:#$i.;49\$!p=,M#!!6:#$./!4
3K 1l#?
g#,5 
'

SFT 
C
SFBT 
P
SFT ]
'
U
C
i]
C
U
P
' Cw Cw8s
∞
UN8s
∞

9
UN8s
i
9
∞
C? (5.<. !4&0D.;49\.g*U+p=
g#
,5

'

C


C
Œ

P

'C
]

'
U
C

'O
]

'
U
C

'
]

'
UŒ
C

O
]
'
U


P
' Cw Cr Cr s P P P CQ

'C 9
P

'O 9
P

' 9
P

O 9
CQ
(5!%0D=!f#Z> >.<.#!<#!
!<#!' !<#!C !<#!PSOT
!<#!QST

&4Z
SŽT 'x 'N 'N C'

&#
SŽT z x x C
w
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
A,*#!%0D=!f#Z>.<.#!<#!
'
'




=
Q
=
−
=
+
e
4Z
&#

1

<
=
=
g#
,5

F'

FC

FP

FQ

''


CC

PP

QQ
' '8r '8'C '8'C P8CQ UN8CP
UN8Nsz UN8Nsz
UN8sP

'' 9
UN8CP

CC 9
UN8Nsz

PP 9
UN8Nsz

QQ 9
UN8sP
~<.,M#! fE=!D!o= 1q+!<#$F*#$&\ ‡*@Fl
g#
,5
u
&#'
u
&#C
F
&#


F
i u



 !"#$!%&Q
'N
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
Các phép đo công suất
I. Cơ sở lý thuyết
A#$0*k ,6o.,M#!#$!ˆ4336o#$#•#$36o#$ [* !d 15#$&\ ,L#EM
!7$4#?15#$!%8,L#EM.;4.A#$0*k 3•4 8 !@5,L#EM.L0q3'
•^0
(DE:=!p=,50[*.45 g#8.<.&B..A#$0*k  !67#$,6o..!4 !#!P
35>?<.&B.F6:'&‘,6o.Z@&3.A#$0*k #!’?<..A#$0*k  1*#$
9J#!#‹&$H4+!5f#$'&‘,†#'N‘?.<..A#$0*k  1@#'N‘,6o.Z@&3
&B..A#$0*k .45?
15#$3ˆ#!EW.0[*.45 g# %#3o!L#.f39-*F“#.<.&B..A#$0*k 
!@5F&.!B+!A#$=!f !@5‘!42&‘?4./.A#$ !B..!*2-# `9-*
F“#9‹#$&‘04#$F&
( )
( )
'N3$
'
C 1R
C F1
1R
=
(| !M9[#F6:FŠ#$,-.!*2-#,j$H4&‘EF&?
''

Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
$514.l#0ƒFd#$',L#EM.A#$0*k +!<..!5.<.&B..A#$0*k .45
!L#3F‘8,6o.Z<.,#!#!604*
( )
( )
'N3$
'
C R
C FR
R
=
'C
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
/ !- !k2
( ) ( )
PNC F1 C FR
= +
>.<. g#0D0[*.4589[#,\,%#<=EFl#$,%#9†#,jFh. !@5D#$
FG#0/#$?*2#![#.A#$0*k  1*2)# 15#$&\ D#$FG#0/#$+!A#$0*2!45
!J+!A#$=!d !*\.EM 1"Fh. !@5D#$FG#0/#$?i5,/0c %#3o!L##†*
,5.A#$0*k  !42EJ,5Fl#$,%#E,%#<= 15#$D#$FG#0/#$?
L##H4 > g#0D”E0[*.45 g#8.<.+• !*I ,5.A#$0*k  !W.!%#
,L#$f#!L#E.!"#!Z<.!L#05E:+• !*I ,5,%#<=EFl#$,%#?<.
+• !*I ,5.A#$0*k  !67#$0ƒFd#$#!k 3FŠ#$.Y=#!% ,%#8.<.9\
<.!0/#$F5F@!5Y..<.,%# 1q#!% ?<.=!6L#$=!<=0ƒFd#$.Y=#!% 
,%#!42.<.9\ <.!0/#$F5F@,l!’.<. !† 9M1k =!B. >=E&\ 9\
F45,\#$1k .!*{#?*2#![#8.<.9\ <.!0/#$F5F@./ !-,6o.FŠ#$,-
,5.<.&B..A#$0*k #!’.–UzNF&?b!6L#$=!<=,%# 1q#!%  !J,L#
$f#!L#8#!6#$,\#!>29M$:!># 15#$+!5f#$UCNF&?
(%# 1q#!% 3&\  !† 9M9<#FG#./!%0D#!% V& 1q+!<#$$f&+!

#!% ,\ •#$3[#?J#!9[#F6:9-*F“#0L,|+!D.;49\,5.A#$0*k 
9‹#$,%# 1q#!% ?(%# 1q#!% 9-*F“#9‹#$ 1q+!<#$

8,6o.,Y 
15#$&\ #!<#!.;4.g*,5‘!@4 0 5#@8E,6o.,64E5 15#$D#$FG#
0/#$?4,%# 1q+!<..;4.g*,5,6o.,Y  15#$9%,5.A#$0*k ?
\,5.A#$0*k !5> ,\#$ !@5.<.!04*,V2?16:.+! "#!%*0[*.45 g#
,6o.,58.g*=!f,6o..V#9‹#$0ƒFd#$&\  "#!%*V& g#'Na,Y 
$H4.<.,-&E?.A#$0*k  "#!%*V& g#3&#/#$,%# 1q#!% 
+!†# 1q+!<#$.;4#/$f&,?"#!%*#2,6o.,)*.!m#!,†#+! 1q
+!<#$.;4#/9‹#$?+!,)*+%##2 !’4&•#0c+!A#$./Fl#$,%#
.!>2‡*4&=@+†#D$H4!4,-&Ei?3n.#2 4#/.g*‘!@4 0 5#@
q !†.V#9‹#$?4*,/.A#$0*k  "#!%*V& g#b
N
 [* !d 1[#,%# 1q
#!% ./ !-,6o. "#! 5<#‡*4,%#<= 1[#.g*,5S$H4.<.,-&ET
E$< 1M,•9† ?
!.A#$0*k 0[*.45 g#,6o.,64E5D#$FG#8.g*,53%.!+!’ !†.V#
9‹#$F5.A#$0*k 0[*.45 g# ![&E53& ’4#!% #!)*!L# 1[#,%#
1q#!% 8EJ !†3&$f& 1q+!<#$.;4#/#!)*!L#?!†.V#9‹#$,6o.
3I=3>#!7E%.$f&#!’.A#$0*k V& g# >,-&8E.A#$0*k  "#!%*
V& g#b
'
.k=.!5,%# 1q#!% ,53>3g##H4?A#$0*k 0[*.45 g#b#!6
EI2.!"#!3,\04+!<.$H4 "#!%*b
N
Eb
'
?P = P
0

– P
1
'P
Thí nghiệm lý thuyết trường và kĩ thuật siêu cao tần
II. Xử lý số liệu
A#$0*k  1*#$9J#! [* !d 1[#&\ ,%# 1q
b
N
C
x
% %
>
S
−
=
b]b
4
—b
N
M 1"0*2$f&
ZS&&T
b
4
S&‘T 
=U=
ST bS&‘T
N P8wr N8z P8Pr
'8Px P8r '8Ns C8C
C8Ps P8CQ '8Ps N8wQ
Q8Px N '8s C8x

(| !M&D‡*4#!%bUZ
'Q