Способ калибровки анализатора свч-цепей в режиме измерения коэффициента отражения

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и м.б. использовано при создании автоматических анализаторов СВЧ-цепей. Цель изобрете.- ния - повышение точности калибровки. Эта цель достигается тем, что дополнительно измеряют калибруемым анализатором СВЧ-цепей коэффициенты отражения трех нагрузок при подключении , к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через симметричный четырехполюсник, Собственные параметры калибруемого анализатора СВЧ-цепай вычисляют путем решения системы уравнений. При этом отпадает необходимость задания коэф. отражения р короткозамыкателя. Параметры рассеяния S, ,S симметричного четырехполюсника определяют в результате выполнения калибровки . Сравнение этих данных позволяет судить о точности выполненной калибровки. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Яш „„1429052 А 1 у11 а G 01 R 27/32 аав (Л

: 4л

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4189108/24-09 (22) 26.11,86 (46) 07.10.88.Бюл. Р 37 (71) Сибирский государственный науч" но-исследовательский институт метрологии (72) О.Н.Кубрак (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 943603, кл. G 01 R 27/32, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1141347, кл.G 01 R 27/32, 1985. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АНАЛИЗАТОРА

СВЧ-ЦЕПЕЙ В.РЕЖИМЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ (57} Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и м.б. использовано при создании автоматических анализаторов СВЧ-цепей. Цель изобрете." ния — повышение точности калибровки. .!

Зта цель достигается тем, что дополнительно измеряют калибруемым анализатором СВЧ-цепей коэффициенты отражения трех нагрузок нри подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей о через симметричный четырехполюсник.

Собственные параметры калибруемого анализатора СВЧ-цепей вычисляют путем решения системы уравнений.

При этом отпадает необходимость зада- ния коэф. отражения р короткозамыкателя. Параметры рассеяния 81,,$ <. симметричного четырехполюсника опре деляют в результате выполнения калибровки. Сравнение этих данных позволяет судить о точности выполненной калибровки.

1429052

А d+ — - —

К Г (1)

1- Г.

Измерение А2 при подключении к

АЦ короткозамыкателя через отрезок ререгулярного волновода, причем

Km Г. 35

А d+ — -- " — -p (2)

2 2

l)m r0 где m — коэффициент передачи отрезка регулярного волновода, Измерение А1 при непосредствен-ном подключении к АЦ нагрузки с КО, равным Г,, причем

KI <

А d + — ——

Э

1- ог, Измерение А4 при подключении через укаэанный отрезок регулярного волновода нагрузки с КО, равным Г,, причем

Km Г»

А m Д

4 г

1- m Г, (4) Измерение А при непосредствен- 55 ном подключении к АЦ согласованной фиксированной нагрузки с КО, равным

Г, причем

Изобретение относится к технике .измерений на сверхвысоких частотах (СВЧ) и может быть использовано при создании автоматических анализато5 ров СВЧ-цепей.

Целью изобретения является повьппе, ние точности калибровки.

Способ калибровки анализатора

СВЧ-цепей, позволяющий определить его 10 собственные параметры: d - козффици1 ент ненаправленности, $ — коэффициент отражения измерительного входа, К вЂ” коэффициент передачи, реализуется следующим образом. 15

Необходимо произвести измерения калибруемым анализатором СВЧ-цепей коэф фициентоВ отражения A;(i — порядковый номер измерения) короткозамыкателя с коэффициентом отражения (КО) Г при 20 различных вариантах его подключения в следующей последовательности:

Измерение А, при непосредственном подключении короткозамыкателя и анализатору СВЧ-цепей (АЦ), причем связь 25 коэффициента отражения А, с параметрами АЦ определяется из выражения

Измерение А при подключении к

АЦ через симметричный четырехполюсник короткозамыкателя, причем

К(8 + — — - — )

s г и 1-8<1 Го (7) А <1+

1

1г

8 ъг

1-S„r, где S «,,S<2- собственные параметры рассеяния симметричного четырехполюсника.

Измерение А при подключении к AII через укаэанный симметричный четырехполюсник нагрузки с КО, равным Г, причем

8<2 Г, — — — — ) 8« Г»

К(8„+

А d+8

1 p(S (8) И. 1. )

1-S „Г, Измерение А при подключении к АЦ через укаэанный симметричный четы" рехполюсник .согласованной фиксированной нагрузки, причем

К(8 + — - - )

8<2Г

T-s r, А а + - — — — — -- <2 — - — ° (9)

9 S 1Г

9(8 й)

«

1-8„ Г

После указанных измерений осуществляется вычисление параметров d, о, К иэ системы уравнений

81(m В В4-В, +В9 В-В>g

В, f m В (В4-В1)+B„(B2-В Ц

В6 Гт В В2-В rg+Bg(B g-B>))

B tm B (B4 В6) В4 (В6 В )) В<В4(П< -1

2 к - — — — — -- -;

О

m (в4- в,) кг

А ю Д + --- — в з (5)

1- оГ, Измерение А при подключении к АЦ через указанный отрезок волновода согласованной фиксированной нагрузкй, причем

А d + -" †- — -

КШ Г1 (6) б 2

1-вю Г

1429052

Г

 — m Вз

1 ь

m (В4- В) В А;-d; i 1,2,...,9;

15 †--(†- - 1)+Б Г (С - С )

Б«1

°

Г С О 8 с о 3

Сд

С j

С, †-1-(— — -1) + S, Г (С -С )

Вь 1

Г С

«о 9 с

С1

С

Ко

К -- —

ГО

Г

Ро

Вь 1 12 ... 9.

С, ы 1 - ь

° ь ь к,+ р,В; (10) Система уравнений (10) получается ь путем преобразования системы уравнений (1)-(9) после исключения из нее неизвестных коэффициентов Г< и Г

Действительно, совместное решение первых пяти уравнений системы (10) позволяет найти параметры m,,d, К, и

В;. По найденным параметрам В,,К, Г вычисляются коэффициенты С;, а о затем из совместного решения 6-ro u

7-го уравнений системы (10) определяются значения Я, Г . По найденно" му значению Г, сразу вычисляются последние собственные параметры АЦ;

Кип.

Предлагаемый способ калибровки в

40 режиме измерения коэффициента отражения может быть реализован с помощью тех же измерительных средств, что и известные способы: автоматизированных измерительных систем, вклю45 .чающих в. себя АЦ и ЭВМ, осуществляю= щей управление процессом калибровки и обработку измерительной информации по заданным алгоритмам с целью исключения погрешностей измерения АЦ.

Конструкция симметричного четырехполюсника определяется особенностями измерительного тракта АЦ и его областью применения. Например, при измерении АЦ коэффициентов отражения элементов волноводных трактов в качестве симметричного четырехполюсника можно использовать отрезок регулярного волновода с симметрично расположенной несднороднастью. При измерении ЛЦ параметров радиоматериалов симметричный четырехполюсник может представлять однородный образец иэ диэлектрика, помещаемый в измерительную ячейку.

Необходимо также отметить, что в ряде случаев параметры рассеяния

S,,S симметричного четырехполюсника могут быть априорно известны с большой точностью. В то же время значения 8 «,S, определяются в результате выполнения калибровки. Сравнение этих данных позволяет судить о точс ности выполненной калибровки.

Благодаря проведению калибруемым

АЦ трех дополнительных измерений

КО нагрузок, подключаемых через симметричный четырехпояюсник с ненулевыми значениями собственных параметров рассеяния S,,S, отпадает необходимость задания при калибровке значения КО, равного Г, короткозамыкателя, Формула изобретения

Способ калибровки анализатора СВЧцепей в режиме измерения коэффициента отражения, заключающийся в последовательном измерении калибруемым анализатором СВЧ-цепей коэффициента .отражения А, короткозамыкателя с коэффициентом отражения Г при нео посредственном его подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения A коротко2 .замыкателя, подключенного к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через отрезок регулярного волновода, коэффициента отражения А нагрузки, коэффициент отражения которой равен

Г при непосредственном ее подключе-: нии к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения А,ь при подключенчи той же нагрузки к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через отрезок регулярного волновода, коэффициента отражения А согласованной нагрузки при непосредственном подключении ее к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения

А той же нагрузки при подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через отрезок регулярного волновода, вычислении коэффициента передачи отрезка регулярного яолновода m и коВ,(т В,(В„- В,)+ В,(В,= В,)) щ е - гВ5tm В (В В8)+ В4(В8 Ву)) В; А;-d i 123 б

1 Ю 1,2,...,9;

Ст

1

Я BB

С

С

С5

- — -)+S (С - С )

1 ) ) 7 о

С, А, - d

Г K++p(A;-d) Составитель В.Поротов

Редактор В . Данко Техред Л. Олийнык Корректор И.Шароши

Заказ 5120/42 Тираж 772 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная„ 4

5 14 эффициента ненаправленности d из системы уравнений

В (т В (В - В )+B (В,— В )j

Ф

В, (m В ( — В ) + В (В - В )) !

l и вычислении анализатора СВЧ-цепей . коэффициента отражения о измеритель; ного входа калибруемого анализатора ! СВЧ-цепей и коэффициента передачи

К, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибров, ки, дополнительно измеряют калибруе, мым анализатором СВЧ-цепей коэффициенты отражения А>, А8, А> короткозамыкателя, нагрузки и согласованной

ЛО52 6 нагрузки при подключении к калибруемому анализатору СБЧ-цепей через симметричный четырехполюсник с собственными параметрами рассеяния Б,4

841,отличными от нуля, а коэффициент отражения р и коэффициент передачи

К вычисляют из системы уравнений

В,В,(m -1)

10 K ww

m r„ (a - В )

В4 m BB ю в

2.

В

mI (В-В)

1 1 Са

S„. (--; — -)+ S (С-С)- — й--

% C 1 И 8 7