Измеритель фазового сдвига колебаний свч диапазона

617745

На чертеже представлена функциональная схема измерителя ф рове е фланга колебаний СВЧ-диапазона, Этот измеритель содержит опорный и исследуемый каналы 1 и 2, каждый из кото- 5 рых снабжен амплитудным модулятором 3 и 4 соответственно. Один из входов амплитудного модулятора 4 в исследуемом канале 2 соединен с выходом низкочастотного генератора 5, Измеритель содержит также 10 последовательно соединенные, фильтр разностной частоты 6 и множительное устройство 7, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора 5 в исследуемом канале 2. Кроме того, измеритель со- I5 держит последовательно соединенные сверхвысокочастотный источник 8 и делитель 9, а также эталонный фазовращатель 10, установочный фазовращатель 11, исследуемый

СВЧ-элемент 12, сумматор 13, амплитудный 20 детектор 14, синхронный детектор 15, второй низкочастотный генератор 16 и стрелочный индикатор 17.

Работа данного измерителя заключается в следующем. 25

Сигнал СВЧ-источника 8 через делитель

9 поступает в опорный и исследуемый каналы 1 и 2 соответственно. В исследуемом канале 2 СВЧ-сигнал через установочный фазовращатель 11., исследуемый СВЧ-зле- З0 мент 12 и амплитудный модулятор 4, управляемый низкочастотным генератором 5 фиксированной частоты, поступает в сумматор 13, на другой вход которого поступает

СВЧ-сигнал опорного канала 1, состоящего 35 из последовательно включенных эталонного фазовращателя 10 и амплитудного модулятора 3, управляемого низкочастотным генератором 16 фиксированной частоты.

Предположим, что сигналы на входах 40 (после делителя 9) имеют одинаковые амплитуды Е. Тогда сигналы на выходах соответствующих каналов нри гармонической амплитудной модуляции определяются е„= E„(1+ m, cos (Q„t) соз («ot+ р, + р„);

e, = E, f1+m, соз (ОД) cos (а/+ q, + «р,), (1

) где E =A„E; Eo=1(oE — амплитуды сигналов на выходах соответственно исследуемого 2 и опорного 1 каналов;

К„, Ко, «рь «р2 — модули и фазы коэффициентов передачи соответствующих каналов;

m, mo, Q, Qo — коэффициенты амплитудной модуляции и частоты модулирующих 55 функций;

«ри, «рв — фазовый сдвиг, вносимый соответственно, исследуемым СВЧ элементом и эталонным фазовращателем.

Эти сигналы суммируются в сумматоре 60

13 и затем детектируются с помощью амплитудного детектора 14, на выходе которого низкочастотное напряжение имеет вид

Uä — К, {Е (1+ m,cos (Q,t)J +

+Ео (1+ п с® (И,/)} +2Е„Е, (1+т„соз g

Х (Як И (1+mo еоз (И,t)J eos (Ь«р+Ф)); (2)

>9 = =Pi — «ра1 Ф = 9««Vol

К« — коэффициент, равный К„К,.

Сигнал вида (2) подается на синхронный детектор 15. Для индикации фазового сдвига используется напряжение частоты Q„— — 00"; которое имеет вид

U = К, Е,Е, m„. m, cos (Ь«р + Ф) cos ><

Х ((и„— а,) tJ (3)

С выходов низкочастотных генераторов 5 и 16 напряжения частоты QÄ ««Qo подаются в множительное устройство 7, на выходе которого включен фильтр,разностной частоты

6 (QÄ â€” Qo). Напряжение этой частоты подается на опорный вход синхронного детектора 15, выход которого подключен к стрелочному индикатору 17.

Изменением эталонного фазовращателя

10 добиваются компенсации напряжения частоты (Q„ „— Ио), т. е. нулевого показания стрелочного индикатора 17. При этом, как видно из (3), Ф= /2. Изменение Ф относительно /2 в большую или меньшую сторону фиксируется индикатором 17 по отклонению стрелки влево или вправо относительно нулевого значения.

Формула изобретения

Измеритель фазового сдвига колебаний

СВЧ-диапазона, содержащий опорный и исследуемый каналы, каждый из которых снабжен амплитудным модулятором, один из входов которого в исследуемом канале соединен с выходом низкочастотного генератора в этом канале, а также последовательно соединенные фильтр разностной частоты и множительное устройство, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора в исследуемом канале, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазового сдвига, в него введены последовательно соединенные сверхвысокочастотный источник и делитель, а также эталонный и установочный фазовращатели, исследуемый СВЧ-элемент, сумматор, амплитудный детектор, синхронный детектор, второй низкочастотный генератор и стрелочный индикатор, при этом первый выход делителя подключен ко входу исследуемого канала, состоящего из последовательно соединенных установочного фазовращателя, нсследу емого СВЧ-элемента н амплитудного модулятора, второй выход делителя соединен со входом опорного канала, состоящего из последовательно соединенных эталонного фазовращателя н амплитудного модулятора, вторым входом соединенного с выходом второго низкочастотного генератора в этом канале, выходы ампли