实验用雷达发射机的研制及教学实践的探索

量

　　驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。其结构是在波导中的宽边中央开有一个狭槽,金属探针经狭槽伸入波导中。由于探针与电场平行,电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出。探针可沿波导移动,则输出信号显示出波导中电场沿传播方向的变化。驻波比是馈线系统的一项重要指标,其符号用ρ表示,其定义为:

其中:Emax为波腹点电场E的大小,Emin波节点电场E的大小。
测量驻波比如图5所示。

图 4 发射机频率测量图 5 发射机馈线系统驻波比测量

　　4.射频信号发射接收实验

　　射频信号的发射接收实验是通过波导同轴转换将发射机发出的微波经同轴电缆连接至一对喇叭天线,经接收后用频谱分析仪测量其频率与功率。实测效果如图6所示。



图 6 射频信号发射接收实验

　　五、创新制作心得

　　利用废旧设备的备品备件研制教学用仪器,是在市场经济条件下高校实验室建设的一条有益途径。所制作的仪器具有贴近自身实验室特色、简单实用的特点,既缓解了实验室建设经费短缺的矛盾,又是提高本科学员的创新能力的探索与实践,符合创新型人才培养的精神。
挑选的两名学员是大四的学生,暑期已经参加过了电子设计竞赛,有一定的基本知识及经验,有一定的实践能力,但是要研制工作于微波波段的雷达发射机,由于有许多新特点是电子设计竞赛中所没有的,这对他们来讲,还是有挑战性的;并且在进行发射机的设计与制作过程中,通过与教员的共同讨论、设计、制作,激发了学员的兴趣与潜力,而学员的创新思维也激发了教员的灵感,使研制工作形成了师生互动的良性循环。

　　六、结束语

　　本实验用雷达发射机可作为学员学习雷达发射机原理的教学仪器,理解雷达射频信号的产生机理;可作为发射机频率的测量、发射机功率的测量、发射机频谱的测量、馈线系统驻波比的测量、雷达信号接收等实验的配套仪器使用,提供射频信号。
雷达发射机的研制需要电子线路、射频工程、机械工程等多学科的知识,教研室教员到雷达工程专业学员中经多方了解,最终选调了两名参加过电子设计竞赛的平常学习成绩优秀的学员,组成研制团队。由教员负责指导,由学员负责设计、调试的具体工作。这种研制团队结构可作为激发学员的创新精神、实践能力的综合平台。
本实验用雷达发射机的制作成功,可以在一定程度上替代几十万的雷达装备作为教学平台使用,节约了经费,缓解了仪器短缺的困难。同时,为探索为创新人才的培养、为实验教育技术的探索、为实验教学改革、为实验资产管理等实验室建设的各方面提供了初步探索。