Устройство для измерения комплексных параметров взаимных и невзаимных свч четырехполюсников

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМНЫХ И НЕВЗАИМНЫХ СВЧ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ, содержащее СЦЧ генератор, делитель мощности, два направленных ответвителя , два детектора и индикатор, причем вход делителя мощности соединен с выходом СВЧ генератора, входы основных каналов направленных ответвителей подсоединены к выходам делителя мощности, а выходыих вторичных прямых каналов подключены к детекторам , выходы которых подсоединены к сигнальным.входам индикатора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона частот и повышения точности измерения, к выходам основных каналов направленных ответвителей последовательно подсоединены введенные отрезки волноводас четырьмя одинаковыми неоднородностями и согласованные нагрузки, а выходы вторичных обратных каналов направленных ответвителей являются соответственно входом и выходом для подсоединения исследуемого СВЧ четырехполюсника , причем четыре неод (Я нородности расположены в отрезке волновода на расстоянии Л./8 одна от другой и подсоединены через введенные коммутаторы к введенному блоку управления, один из выходов которого соединен с индикатором.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

1(5g G 01 R 7 3

ЮСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:. -., (И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМНЫХ И

НЕВЗАИМНЫХ СВЧ ЧЕТЫРЕХПОУПОСНИКОВ, содержащее СВЧ генератор, делитель мощности, два направленных ответвителя, два детектора и индикатор, прйчем вход делителя мощности соединен с выходом СВЧ генератора, входы основных каналов направленных ответ(21) 3494775/18-09 (22) 30 ° 07.82 (46) 23. 01 ° 84 Вюл 11 3 (72) О.И. Агофонцева (71) Севастопольский приборостроительный институт (53) 621.317.341(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 171032 кл. G 01 R 27/28, 1965.

2. Елизаров A.Ñ, Автоматизация измерений параметров линейных невзаимных СВЧ четырехполюсников. М., Советское радио, 1978, с. 103106 (прототип) вителей подсоединены к выходам делителя мощности, а выходы их вторичных прямых каналов подключены к детекторам, выходы которых подсоединены к сигнальным.входам индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона частот и повышения точности измерения, к выходам основных каналов направленных ответвителей последовательно подсоединены введенные отрезки волновода. с четырьмя одинаковыми неоднородностями и согласованные нагрузки, а выходы вторичных обратных каналов направленных ответвителей являются соответственно входом и выходоМ для подсоединения исследуемого СВЧ че- @

Р тырехполюсника, причем четыре неоднородности расположены в отрезке волновода на расстоянии Л/8 одна от другой и подсоединены через введенные коммутаторы к введенному блоку управления, один из выходов которого соединен с индикатором.

1068841

Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах.

Известно устройство для измерения потерь в четырехполюсниках, содержащее генератор сверхвысоких частот (СВЧ), подключенный к волноводному переключателю, соединенному с входом и выходом исследуемого четырехполюсника и с согласованной нагрузкой, причем входы двух детекторов подключены соответственно к зондам, стоящим в волноводных трактах на входе и выходе исследуемого четырехполюсника, а выходы детекторов подсоединены к входам измерителя отношений Pl).

Недостатком устройства является значительная погрешность измерений.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения комплексных параметров взаимных и невэаимных СВЧ четырехполюсников, содержащее СВЧ генератор, делитель мощности, четыре направленных ответвителя, четыре детектора и индикатор, причем вход делителя мощности соединен с выходом сверхвысокочастотного генератора, входы основных каналов первых двух направленных ответвителей подсоединены через ферритовые вентили- к выходам дели- 30 теля мощности, а выходы их вторичных прямых каналов подключены к детекторам, выходы которых через переключатель подсоединяются к сигнальным входам .индикатора. 35

Кроме того, к выходам основных каналов первых двух направленных ответвителей подсоединены выходы основных каналов двух других направленных ответвителей, вторичные прямые каналы которых подсоединены к детекторам, выходы которых через переключатель подсоединяются к сигнальным входам индикатора, а входы их основных каналов подсоединены к 4> входам двух волноводных переключателей, между выходами которых, в зависимости от положения волноводного переключателя, включенным оказывается либо исследуемый четырехполюсник, либо отрезок волновода 21.

Недостатками известного измерителя является .значительная погреш,ность измерения, узкий частотный диапазон и сложность измерений.

Цель изобретения — расширение ди- э5 апаэона частот и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения комплексных параметров взаимных и не- 60 взаимных СВЧ четырехполюсников, содержащем сверхвысокочастотный генератор, делитель мощности, два направленных ответвителя, два детектора и индикатор, причем вход делителя 6 мощности соединен с выходом СВЧ генератора, входы основных каналов направленных ответвителей подсоединены к выходам делителя мощности, а выходы их вторичных прямых каналов подключены к детекторам, выходы которых подсоединены к сигнальным входам индикатора, к выходам основных каналов направленных ответвителей последовательно подсоединены введенные отрезки волновода с четырьмя одинаковыми неоднородностями и согласованные нагрузки, а выходы вторичных обратных каналов направленных ответвителей являются соответственно входом и выходом для подсоединения исследуемого СВЧ четырехполюсника, причем четыре неоднородности расположены в отрезке волновода на расстоянии >/8 одна от другой и подсоединены через введенные коммутаторы к введенному блоку управления, один иэ выходов которого соединен с индикатором.

На чертеже представлена структур. ная. схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 качающейся частоты, два направленных ответвителя 2 и 3, согласованные нагрузки 4 и 5, отрезки волновода б и 7, в каждом из которых имеется по четыре одинаковых неоднородности, коммутатор в виде, например,— диодов 8 — 15, блок 16 управления, делитель 17 мощности, два детектора

18 и 19 головки, индикатор 20, исследуемый четырехполюсник 21. устройство работает следующим образом.

Сигнал от генератора 1 качающейся частоты делится делителем 17 мощности и поступает в направленные ответвители 2 и 3. Когда включена неоднородность в отрезке волновода

6, а в отрезке волновода 7 все неоднородности выключены, то сигнал, поступивший в направленный ответвитель 2, частично пройдет в его вторичный канал в сторону детектора 18, а частично, после отражения от одной из четырех неоднородностей отрезка волновода 6, пройдет во вторичный канал того же направленного ответвителя 2 в сторону исследуемого четырехполюсника и, отражаясь от него, поступит на детектор 18.

Этот сигнал несет информацию о комплекс..ом коэффициенте отражения (или Я ) выхода измеряемого четырехполюсника. А поскольку неоднородности периодически последовательно переключаются с частотой коммутации, то фаза этого сигнала тоже будет периодически меняться, а напряжение, снимаемое с квадратич1068841 ного детектора, будет выражаться формулами

U = Ь./4I (Гь,4 г!ЩГ Icos(++y,„-у)р

Ц =К вЂ” "- (4(Го((Ц 2)ГоЦГьм!ж (фью fo)); !

Еп Ц .%ВЫl +Ы (ГоЦГвзс) ХФд — ЧЬ Ч4Я;

u„-КфЬ И;1 Ir,ч "г%ЬЪ 1ва(+ -а.-М2 где К вЂ” коэффициент riponopциональности;

Š— напряженность поля падающего сигнала;

1Г, (— модуль коэффициента отражения проходного элемента; начальная фаза коэффициента отражения проходного элемента (при 1ГО(= 1, 180е );

1 †частотнозависимый кожффициент; (Г „}и f < . — модуль и фаза коэффициента отражения входа измеряемого четырехполюсника.

В четырехканальном индикаторе .сигналы, поступающие в зависимости от временного сдвига коммутирующего устройства, задерживаются на время коммутации и после попарного вычитания поступают на пластины электронно-лучевой трубки. Положение луча, на экране будет определяться коэффициентами, которые аналогичны известным выражениям известного

5 метода четырех зондов, -u„-Иь- Ы„1аЖ п Ф Ч .-qî) у()т-U„ v(43T»isis V - п Щ Рюб (ь

Одновременно на детектор 19 посту ð пает ответвленная падающая мощность и часть мощности, прошедшей через исследуемый четырехполюсник 21, ко.торая образована отражением падающей мощности от отрезка волновода б с дискретно изменяющейся фазой коэффициента отражения. Сигналы с детектора 19 головки несут информацию о комплексном коэффициенте передачи в (или $ » ) измеряемого четырехполюсннка.

Таким образом, при работе неоднородностей в отрезке волнонода б измеряются Г р (или Sqq ) и з(или Spy).

Если же работают неоднородности в отрезке волновода 7, то измеряется коэфф щиент Г (или Я ) исследуемого четырехполюсника и коэффициент передачи „ (или Я ) измеряемого четырехполюсника в обратном направлении.

30 Таким образом, предлагаемое устройство отличается более высокой точностью и более широким диапазоном частот.

l068841

Заказ 11457/40

«« чС%««1«««

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. Васильев

Редактор О. Юрковецкая Техреду. Гергель Корректор A. Ференц

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5