Измеритель s-параметров пассивного четырехполюсника

 

Использование: изобретение относится к радиоизмерительной технике. Сущность изобретения: содержит генератор, два отрезка волновода с отражающими неоднородностями, между которыми размещается исследуемый четырехполюсник, два направленных ответвителя с детекторами падающей и отраженной волн, измеритель отношений. Путем последовательного перемещения отражающих неоднородностей вдоль волновода определяют их положения при экстремальных показаниях измерителя отношений. Решением системы уравнений находят значение модулей и фаз комплексных коэффициентов передачи и отражения пассивного четырехполюсника. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„!Ж „„1 800396 А1 (я)5 G 01 R 27/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ®" иж.".,,",,.", Изобретение относится к радиоизмерител ьной технике.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870693/09 (22) 01.10.90 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (71) Конструкторское бюро им. В.Д.Калмыкова Научно-производственного объединения "Муссон" (72) А.Б.Кондрашихин и О,А.Кондрашихина (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1478149, кл. G 01 R 25/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1497586, кл. G 01 R 27/32, 1987. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ S-ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА (57) Использование: изобретение относится к радиоизмерительной технике. Сущность

Измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения пассивного четырехпол юсника содержит последовательно соединенные генератор 1, первый направленный ответвитель 2 с детектором отраженной волны 3 и первый отрезок волновода 4, первую отражающую неоднородность 5, имеющую возможность перемещения параллельно оси первого волновода

4, вторую отражающую неоднородность 6, последовательно соединенные второй отрезок волновода 7, второй направленный ответвитель 8 и короткозамыкатель 9, второй детектор 10, присоединенный к выходу паизобретения: содержит генератор, два отрезка волновода с отражающими неоднородностями, между которыми размещается исследуемый четырехполюсник, два направленных ответвителя с детекторами падающей и отраженной волн, измеритель отношений, Путем последовательного перемещения отражающих неоднородностей вдоль волновода определяют их положения при экстремальных показаниях измерителя отношений. Решением системы уравнений находят значение модулей и фаз комплексных коэффициентов передачи и отражения пассивного четырехполюсника, 1 ил. дающей волны второго ответвителя 8, измеритель отношений 11, к первому и второму входам которого присоединены, соответственно, выходы первого и второго детекторов 3 и 10, при этом вторая отражающая неоднородность 6 имеет возможность перемещения параллельно оси второго волновода 7, а выход первого волновода 4 и вход второго волновода 7 являются, соответст- !Q() венно, входом и выходом для подключения исследуемого четырехполюсника.

Устройство работает следующим образом. Волна от генератора 1 через направленный ответвитель 2 и первый отрезок 0 волновода 4 попадает в исследуемый четы-, О рехполюсник и частично отражается от его входа. Прошедшая через четырехполюс) ник волна отражается от короткозамыкателя 9 и вновь проходит через исследуемый четырехполюсник в обратном направлении.

1800396

Отношение сигналов первого и второго детекторов 3 и 10, определяемое по измерителю отношений 11 имеет вид — (S»x — 25»Я»хСО8(У11х+

Ец1 К г

Eg2 S21x

+2У )-2S»S»xS21x2COS (2Y21x+2Y2 Y»x)) где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

S»x S«x е "" " и S21x=S21x8У21х — комплексные коэффициенты отражения и передачи исследуемого четырехполюсника соответственно;

S« — модуль коэффициента отражения отражающей неоднородности 5 или 6;

2Л11 2КЬ

У1= — 1 — или Y2= — — — электрическая длина тракта соответственно между первой отражающей неоднородностью 5 и входом исследуемого четы рехполюсника или выходом четырехполюсника и второй отражающей неоднородностью 6;

1 — геометрическая длина; — длина волны в волноводе 4 либо 7, При включенном в тракт исследуемом четырехполюснике перемещают первую отражающую неоднородность 5 до получения минимального сигнала на измерителе отношений 11

Nmln — S»x — 2S«S»x ч1 K 2

S21x

-2S»S»xS21x соз (2У21х+2У2 У»х)), которому соответствует положение первой неоднородности 5 ;и"" вдоль волновода.

Тогда фаза коэффициента отражения исследуемого четырехполюсника определяется как У»х--2У1 "+2 zt и, inin где У1

min 2 > I, Далее перемещают вторую отражающую неоднородность 6 вновь до получения минимального показания измерителя отношений 11

К г

821х (S»x -2S»S»õNmin ч1ч2

-2S»S«xS21x ), 2 которому соответствует положение второй неоднородности 6 2 " вдоль волновода.

Тогда фаза коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника определяется как Y21x= 2 — Y2 + и л, У«х min где У2

min 2 Л!(и!и

Затем снова перемещают первую неоднородность 5 до появления максимальных показаний измерителя отношений 11

Nmax S«x +2S»S»x 2S»S»xS21x ) ч1ч2 К 2 г

21х

При этом модули коэффициентов отражения и передачи определяются, соответственно, выражениями

S»x=

2S» M+1 йы

ДК (M — 1) + 8 }(Я»(1 — Mcos(2Y21x + 2У2 У»х))

S21x =

8ks» M+1 г

5,N (М вЂ” 1) +8 KS11(1 — Mcos(2Y21x +2Y2 Y«x)) (чч1ч2 где М=

25 Nmin д (ц (v1v2 . v1v2, 1

2 К!2

Y2 = —;(— — соответствует продольному положению второй неоднородности 6 до на30 чала измерений;

S« — определяется аналогичной методике путем подключения в измерительный тракт эталонных четырехполюсников с известными коэффициентами передачи.

35 Формула изобретения

Измеритель S-параметров пассивного четырехполюсника, содержащий генератор, первый волноводный направленный ответвитель с детектором отраженной волны, 40 второй волноводный направленный ответвитель с детектором прошедшей волны, измеритель отношений, входы которых соединены с выходами детекторов отраженной и прошедшей волны и короткозамыка45 тель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены первый и второй отрезки волновода с неоднородностями, имеющими возможность перемещения вдоль оси отрезков вол новода, 50 подсоединенные соответственно к выходу первого и входу второго волноводных направленных ответвителей, а выход первого и вход второго отрезков волновода являются соответственно выходом и входом для подсоединения входа и выхода исследуемого пассивного четырехполюсника, 1800396

30

40

Составитель Е,Черницкая

Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1163 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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