Устройство для измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов Советский патент 1983 года по МПК G01R21/04 

00

а

05

сг Изобретение относится к измерительной технике сверхвысоких частот и может быть использовано для измерения энергии одиночных и редко повторяющихся сверхвысокочастотных импульсов в коаксиальных и волноводных трактах. Известно устройство для измерения энергии мощных одиночных сверхвысокочастотных импульсов, содержащее сверхвысокочастотную нагрузку, выполненную в виде стеклянного конуса, на который нанесены поглощающе покрытие из .аквадага и термометр сопротивления из медной проволоки, являющейся плечом моста постоянного тока блока индикации Г1. Недостатки известного устройства снижение точности измерений при увеличении длительности импульсов и уменьшении их амплитуды и повышение частоты повторения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения одиночных и редко повторяющихся импульсов мощности сверхвысоких частот, содержащее последовательно соединенные преобразователь сверхвысоко частотных импульсов в видеосигналы, амплитудно-временной преобразователь , элемент И, счетчик импульсов и индикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И 12, К недостаткам известного устройства относится низкая точность измерений из-за зависимости процесса заряда конденсатора в амплитудновременном преобразователе от формы огибающей сверхвысркочастотных импул сов. Цель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения вли яния формы огибающей сверхвысокочастотных импульсов. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее преобр зо.ватель сверхвысокочастотных импуль сов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временной преобразователь, элемент И, счетчик импульсов и инидикатор, а также генератор счетных импульсов, соединен ный с другим входом элемента И, вве дены последовательно соединенные многоотводная линия задержки, вход которой подключен к выходу преобразователя сверхвысокочастотных импул сов, резистивный суг гматор и управля емый диодный ключ, выход которого подключен к входу амплитудно-времен ного преобразователя, управляющий вход - к введенному блоку управления, соединенному по входу с первым и последним отводами многоотводной линии задержки. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов содержит последовательно соединенные преобразователь 1 сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы, в качестве которого использован детекторный преобразователь с квадратичной характеристикой, многоотводную линию 2 задержки, резистивный сумматор 3,управляемый диодный ключ 4, амплитудно-временной преобразователь 5, элемент И 6, счетчик 7 импульсов, индикатор 8, а также генератор 9 счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И 6, и схему 10 управления, входы которой соединены с первым и последним отводами многоотводной линии 2 задержки, а выход подключен к управляющему входу управляемого диодного ключа 4. Устройство для измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов работает следующим образом. Видеосигнал, мгновенные значения которого пропорциональны мгновенным значения мощности одиночного или редко повторяющегося сверхвысокочастотHorq импульса, с выхода преобра ователя 1 поступает на вход многоотводной линии 2 задержки с длительностью задержки (LJ) не меньше длительности входного импульса (tn ). Длительность задержки сигнала между двумя соседними отводами многоотводной линии 2 задержки (Д С з ) выбрана гораздо меньшей длительности входного импульса. Сигналы с выходов многоотводной линии 2 задержки суммируются в резистивцом сумматоре 3, причем максимальное значение сигнала с выхода резистивпного сумматора 3 Л :П Р- / -1 максимальные значения сигналов с отводов многоотводной линии 2 задержки, п - число отводов многоотводной линии 2 задержки. Энергия входного и /1пульса равна -jW P(i)-olt , где P(t) - мгновенные значения мощности сверхвысокочастотного импульса. При аппроксимации сигнала с выхода преобразователя 1 дискретными значениями выражение для W примет вид; w KdaT-P: , ы где К P{tj/U(t) - коэффициент, связывающий Р(t) с соответствующими им значениями напряжения с выходов линии задержки U(t).

Величины n и дт выбираются такими, чтобы для данного входного сигiнаша приближенное вычисление энергии по формуле для W осуществлялось с погрешностью не более заданной.

С учетом А выражение для W можно переписать следующим субразом:

.

Поскольку величина aC.j является постоянной для данной многоотводной лиНИИ 2 задержки, определение энергии входного сверхвысокочастотного сигнала сводится к измерению максимального значения сигнала с выхода резистивного сумматора 3. Это измерение производится с помощью амплитудно-временного преобразователя 5, элемента И 6, генератора 9, счетчика 7 и индикатора 8. Схема 10 и управляемый диодный ключ 4 подключают амплитудновременной преобразователь 5 к выходу резистивного сумматора 3 на время прохождения переднего фронта сигнала с выхода преобразователя 1 от первого до последнего отвода многоотводной линии 2 задержки. Таким образом предлагаемое устройство позволяет измерять энергию одиночных и редко повторяющихся импульсов СВЧ.

Использование новых элементов многоотводной линии задержки, резистивного сумматора, управляемого диодного ключа и схемы управления выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как на выходе сумматора формируется импульс, мгновенные значения которого пропорциональны энергии импульса к данному моменту времени, что позволяет реализовать измерение энергии одиночных и редко повторяющихся сверхвысо кочастотных импульсов произвольной формы. Так как измерение производитс уже над проинтегрированным импульсом с выхода резистивного сумматора и, следовательно, огибающая сигнала на входе аг плитудно-временного преобразователя представляет собой монотонно неубывающую функцию в пределах длительности импульса, погрешность измерения энергии в импульсе устройством в целом не возрастает заметно даже при форме входного сигнала, сильно отличающейся от прямоугольной.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬ СОВ, содержащее преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временной преобразователь, элемент И, счетчик импульсов и индикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И,отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений путем уменьшения влияния формы О1 ибающей сверхвнсокочастотных импульсов, в него введены последовательно соединенные многоотводная линия задержки, вход которой подключен к выходу преобразователя свёрхвысокочастотных импульсов, резистивный сумматор и управляемый диодный ключ, выход которого подключен квходу О) амплитудно-временного преобразовате ля, а управляющий вход - к введенному блоку управления соединенному по входу с первым и последним отводами МНОГООТВОДНОЙ линии задержки.