Коаксиальный одноканальный датчик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.XI I.1971 (М 1721272. 18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 27.1Х.1973. Бюллетень ¹ 38

М. Кл. G 01r 27!00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

УДК 621.317.4(088.8) Дата опубликования описания 18.II.1974

Автор изобретения

В. К. Соколов

Заявитель

КОАКСИАЛЪНЫЙ ОДНОКАНАЛЬНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения модуля и фазы коэффициента отражения коаксиальных элементов.

Известны коаксиальные одноканальные датчики полных сопротивлений позволяющие в комплекте со свип-генератором и осциллографическим индикатором проводить измерения высокочастотных параметров двухполюсников в широком диапазоне частот.

Известные одноканальные схемы датчиков имеют один существенный недостаток: при измерении фазы коэффициента отражения в диапазоне частот они требуют введения в отсчет фазы частотнозависимой поправки, которая может составить несколько десятков градусов.

Это значит, что при изменении частоты сигнала генератора в диапазоне прибора при постоянном значении модуля и фазы коэффициента отражения нагрузки (например, режим холостого хода или короткого замыкания) на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) индикатора вместо точки луч опишет дугу н 66 .

Такое искаженное представление на экране индикатора графика зависимости фазы коэффициента отражения нагрузки от частоты затрудняет восприятие истинной картины и увеличивает время обработки результатов измерения.

Цель изобретения — совмещение в одноканальном датчике полных сопротивлешш плоскости начала отсчета фазы коэффициента отражения и плоскости подключения к прибору

5 измеряемой нагрузки.

Это достигается за счет того, что в предлагаемом датчике связь детекторных головок с полем высокочастотного тракта выполнена в виде комбинации из двух пар электрически

10 сопряженных элементов смешанных связей, у которых между одним элементом смешанной связи и корпусом введена подстроечная индуктивность, а между другим элементом связи и корпусом — подстроечный конденсатор.

15 В результате отсчитанные по диаграмме значения параметров точек кривой, изображающей на экране ЭЛТ зависимость модуля и фазы коэффициента отражения от частоты, будут с точностью до погрешности измерения

20 равны истинным значениям модуля и фазы коэффициента отражения измеряемой нагрузки.

На чертеже показан описываемый датчик, где à — источник высокочастотного сигнала;

25 ZH — сопротивление измеряемой нагрузки;

00 — плоскость начала отсчета фазы коэффициента отражения; УЛ вЂ” плоскость подключения к прибору измеряемой нагрузки.

Датчик представляет собой высокочастот3О ное устройство, состоящее из отрезка коак

398891 сиальной линии 1 и четырех измерительных головок 2 — 5, расположенных в двух плоскостях поперечного сечения коаксиальной линии.

При этом в каждой плоскости находятся две головки. У одной из них между корпусом и элементом связи 7 включена индуктивность 6, а у другой — конденсатор 8.

Индуктивность 6 и конденсатор 8 могут быть выполнены в виде элементов с сосредоточенными параметрами или в виде отрезка длинной линии.

Вследствие противоположного характера частотной зависимости реактивных сопротивлений индуктивности 6 и конденсатора 8 разность фаз выходных напряжений измерительных головок, расположенных в одной плоскости поперечного сечения линии, в диапазоне частот сохраняется постоянной и равной 90 .

Углы фазовой настройки измерительных головок и расстояния 1 и 4, на которые головки удалены от плоскости подключения к датчику измеряемой нагрузки (плоскость NN) выбраны так, чтобы в диапазоне частот сумма фаз выходных напряжений головок каждой пары относительно плоскости NN оставалась постоянной, а их разность была равна 90 .

Выражения для выходных напряжений измерительных головок предлагаемого устройства имеют вид:

V„= — f1+ р + 2оcos(р„— 2Ир — 2тД т где i=2, 3, 4, 5 — порядковый номер головки;

V — амплитуда выходного напряжения при полном отражении измеряемой нагрузки; о — модуль коэффициента отражения; ср„— фаза коэффициента отражения нагрузки;

2 р= —; Х вЂ” дина волны сигнала генераА тора; у; — угол фазовой настройки i-ой головки.

Если в автоматическом измерителе полных сопротивлений использовать предлагаемое устройство, то луч ЭЛТ индикатора будет отклоняться под действием разности выходных напряжений головок 2 и 4, 3 и 5:

V„= V„— V„= V sin ("„— y,) sin X

5 Х (7н Ф Iт (а)

V, = Vä, — Vл, — U,„p sin (y, — y,) з1п Х

Х (y„ — 2)i y, y,) и Углы фазовой настройки головок и расстояния между головками и плоскостью NN выбраны так, чтобы

h A

Здесь приращение фазы зависит г

20 от относительной расстройки частоты и определяет погрешность измерения устройства, а + 4 слагаемое является теоретической г поправкой к отсчету измеряемого значения фазы.

Предмет изобретения

Коаксиальный одноканальный датчик полных сопротивлений для автоматического измерителя параметров сверхвысокочастотных элементов, состоящий из четырех детекторных голо35 вок с элементами смешанной (индуктивно-емкостной) связи, расположенных в двух плоскостях поперечного сечения отрезка коаксиальной линии, отличающийся тем, что, с целью исключения частотнозависимой поправки по

40 фазе измеряемого коэффициента отражения, в нем связь детекторных головок с полем высокочастотного тракта выполнена в виде комбинации из двух пар электрически сопряженных элементов смешанных связей, у которых

45 между одним элементом смешанной связи и корпусом введена подстроечная индуктивность, а между другим элементом связи и корпусом — подстроечный конденсатор.

398891

Составитель Б. Коншин

Текред Т. Миронова

Корректор Е. Хмелева

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 259/!1 Изд. № 2035 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4, 5