Измеритель полной проводимости нагрузки радиопередающего устройства Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

дйнен с выхоцом пятого детектора и с ехоцом шестого квадратора, выход перового сумматора через седьмой квадратор соединен с одним из входов третьего блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго сумма тора, а выход - ко второму входу пёрBorQ. блока деления, напряжений, второй 10 25 блок деления напряжений установлен между выходом первого блока вычитания и первым измерительным, прибором, второй вход второго блока деления напряжений соединен с выходом пятого квадратора и первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу восьмого квадратора.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛНОЙ ПРОВОДИМОСТИ НАГРУЗКИ РАДИОПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий измерительный прибор, высокочастотный трансформатор тока, один из выводов обмоток которого подключен к выходной клемме измерителя, а выводы вторичной обмотки нагружены на дв послецовательно соединенных резистора, общий вывод последних подключен к выходу емкосгного делителя, общей щиной связанного с обшей шиной клемм и изме- ри.теля, первый линейный детектор, вклю ченный между кортусом измерителя и первым выводом вторичной обмотки трансформатора тока, выкоа первого линейного детектора через первый кваа« ратор соединен с одним иэ входов блока вычитания, второй линейный цетектор, включенный между вторым вывоцом вто, ричной обмотки трансформатора тока и корпусом измерителя, выход второго ля нейноГо детектора через второй квацрвтор соединен с вторым входом блока вычитания, отличающийся iBMi что, с целью расширеивя фушшво нальных возможностей, в него введены . дифференцирующая цепь, два последовательно соединенных резистора, четыре детектора,агорой трансформатор тока,пять квадраторов, два сумматора, два блока вычитания, два блока деления напряжений и второй измерительный прибор, при этом вторые выводы первичных обмоток трансформаторов тока последовательно соединены между собой, с входом емкостного целителя и с входом дифференцирующей цепи, общие щины которой подключены к корпусу измерителя, а первый вывод первичной обмотки второго трансформатора тока соединен с входной хлеммой иэмернтеля, первый вьюод вторичной о с мотки второго трансформатора тока СЛ соединен с первым выводом третьего резистора и с входом третьего детектора. Корпусом связанного с корпусом измерителя четвертого детектора, вход которого соединен с первым выBOQOM четвертого резистора и,вторым выводом вторичной обмотки второго трансфог матора, выводы третьего и четвертого детекторов через третий и четвертый квадрато ал соединены с соответствующими входами первого блока вычитания выходом соединенного через первый блок деления напряже1 ий с входом второго изме{жтредьного1 трибор(а, обп1ая точка соедин неввя третьего и четвертого резисторов 1 подключена к выходу дифференцирующей |{дпи и ко входу т- пятого детектора, . JtoipnycoM связанного с корпусом измервтеля и шестого детектрра, вход которого соединен с выходом емкостного оелвтеля, а выход - с входом пятого квваратора и с одним из входсж первого сумматора, второй вход которого сое

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения полных сопротивлений передающих антенн, импеданс которых зависит от импеданса взаимной связи межд соседними излучателями или ненадежного электрического контакта линии передачи. Известен измеритель полых проводимостей сопротивлений, содержащий уравновешиваемый мост, одна диагональ которого возбуждается испытательным сигналом, в другую диагональ включаетс индикатор баланса, а измерительная цепь включается в одно из плеч моста ij . Недостатком этого устройства является большая погрешность измерений при малом уровне испытательного сигнала из-за наводок от ссюеаних излучате- лбй. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения высо кочастотной мощности, содержащее измерительный прибор, высокочастотный трансформатор тока, один из выводов обмоток которого подключен к выходной Клемме измерителя, а вьшоды вторичной обм:дтки нагружены на два последовательн соединенных резистора, общий вывод последних подключен к выводу емкостно го делителя, общей шиной связанного с о&цей шиной .клемм и корпусом измерителя, первый линейный детектор, вклк ченный между корпусом измерителя и первым выводом вторичной обмотки трансформатора тока и первым вьшодом вторичной обмотки трансформатора тока и nepBbiM вывсйом вторичной обмоткя крансформатора тока, первого линейного детектора через первый квадратор соединен с одним из входбв ока вычитания, вторсЛ лвнеЙны детектор, включенный между BTOIH IM вьшодом вторичной обмотки трансформатора тока и корпусом измерителя, второго линейного детектора - через .второй квадратор соединен с вторым вхо дом блока вычитания 2 . Недостатком известного устройства является невозможность измерейия полной проводимости нагрузки радиопередатчика. Действительно, им измеряется произведение J-UCOStf , где tJ , и , Cf соответственно ток, напряжение и фазовый сдвиг между ними. Значение активной составляющей проводимости нагрузки может быть получено путем деления произведения на и , а значение реактивной составляющей нагрузки известным устройством не измеряется.. Цепь изобретения - расширение функ- иионапьных возможностей устройства. Поставленная цепь достигается тем, что в измеритель полной проводимости нагрузки радиопередающих устройств, содержащий измерительный прибор, высокочастотный трансформатор тока, один из выходов первичной обмотки которого подключен к выходной кпеммеизмерителя, а выводы вторичной обмотки нагружены на два поспедоватепьно соединенных резистора, о%(ий вывод последних подключен к выходу емкостного делителя, общей щиной связанного с общей шиной кпемм и .Kojaiyca измерителя, первый линейный детектор, включенный между корпусом измерителя и первым выводом вторичной обмотки трансформатора, тока, выход первого линейного детектора через первый квадратор соединен с одним вз входов Ьпока выннтавия, второй п кейный детектор,ч включенный между вто рым выводом вторичной обмотки трансформатора тока и корпусом взмеритепя. выход второго пинейного детектора, через второй квадратор соединен с вторым входом блока вычитания, введены дифференцирузрщая цепь, два поспедоватепьно соединенных резистора, четыре детектора второй транспорматор тока, пять квадраторов, два сумматора, два бпока вычитания, два блока деления напряжений и второй измерительный прибор, при этом вторые выводы первичных обмоток траноформаторов тока поспедоватепьно соединены между собой с входом делителя и с входомдифференцирующей цепи, общие шины которой подключены к корпусу КЗмеритепя, а первый вывод первичной обг мотки второго трансформатора тока coeatt нен с входной клеммой измерителя, пер вый вывод вторичной обмотки второго траНспорматора тока соединен с первь1М выводом третьего резистора ис входом третьего детектора, корпусом связанного с корпусом измерителя и четвертого детектора, вход которого соединен с первым выводом четвертого резистора и вторым выводом вторичной обмотки ВТОрого трансформаторд-, выводы третьего К четвертого детекторов через третий и четвертый квадраторы соединены с соответствующими входами первого бпока вычитания, выходом соединенного через первый блок деления напряжений с входом второго измерительного прибора, общая точка соединения третьего и четвертого резисторов подключена к выходу дифференцирующей цепи и ко входу пятого . детектора, корпусом связанного-с корпу ром измерителя и шестого детектора, вход которого соединен с выходом емкостного делителя, а выход - с входом пятого квадратора и с одним из входов первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом пятого детектора и с входом шестого квадратора, выход первого сумматора через седьмой кваоратор соединен с одним из входов третьгего блока вычитания, второй вход.которого подключен к выходу второго сумматора, а .выход - ко второму входу перво1Х блока деления напряжений, второй бпрк деления напряжений установлен между , . выходом первого блока вычитания и первым измерительным прибором, второй вход. второго блока деления напряжений соединен с выходом пятого квадратора и первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу восьмого квадратора. На чертеже представлена структурнея схема устройства. Иэмеритель содержит входную клемму 1 и общую клемму 2, связанную с корпу сом измерителя, первый и второй высокочастотные трансформаторы 3 и 4 тока, выходную клемму 5 и общую клемму 6 связанную с корпусом измерителя, дифференцирующую цепь 7, емкостный делитель 8, резисторы 9-12, линейные детекторы 13-18, сумматоры 19 и 2О, квадраторы 21-27, блоки 28-ЗО вычитания, блоки 31 и 32 деления напряжен, измерительные .приборы 33 и 34, Устройство работает следующим образом. От фидера радиопередающего устройства на клеммы 1 и 2 поступает -высокочастотный сигнал, создавая в отрезке линии передачи, к клеммам 5 и 6 которого подключены нагрузка радиопередатчика, ток Эф . Выбором длины отрезка лш1ии передачи много меньше дпн11Ы волны высокочастотного сигнала обеспечивается однородное распределение тока Зф и напряжения Оф между .щинами упомянутого отрезка линии. Под действием тока на выходе трансформаторов 3 и 4 на каждом нагрузочном резисторе 9 % 12 будет напряжение .U-kR-Зф, где к - коэффицшнт трансфО{шаови тока; , If - величина сопротивления &аждого вз упомянутых резисторов. Напряжение на выходе дифференцирующей цепи 7 определяется соотношением R, где R , GI - величины соответственно сопротивления и конденсатора, входящих в состав цепи 7; 60 - круговая частота тока сигнала. ВыбравР, «l/coGf , получаем (с пренебрежимо малой погрешностью); U,iUq,COR,C,.(.1) Напряжение на выходе емкостного делителя 8 равно . - с , . С2 + где С2 , Cj - величины конденсаторов, (Составляющих емкостный делитель, С подключен к заземленной шине. Для обеспечения выполнения соотношений (1) и (2) необходимо расчитать детекторы 13 и 18 таким образом, чтобы их входные сопротивпения были досгаточ но большой величины (по сравневию с вепичитами сопрогивпения Й ипи модул реайтивиого сопротивпенйя конденсатора Сг). ориентацией обмоток трансформатора 3 обеспечивается суммирование векторов Uf -и КК-Зф между точками а ив и разность этих векторов между точками б ив. Модуль суммь указанных векторов, или напряжение на выходе детектора 13 равно: . . Uj.krf; uMkRi 2D :}(pVRco5ql где - коэффициент передачи детектора 13;, С|) - угол между векторами kRJqj . -а Щ . Учитывая соотношение (1), перепише (3 в виде. ) p , Ч Ч - 90°.- угол между векторами vfqp и U(p . Проведя аналох ичные рассуждения дл разности векторов 0 и kRS , напряжение на выходе детектора 14 Рх (.. Здесь положено, что по электрическим характеристикам детекторы 13 и 14 (а также детекторы 15-18) практически идентичны. С помощьюквадраторов 24 и 25 (с практически одинаковыми характеристиками) выполняется квадратичное преоб разование напряжений и px Р® зультирующие напряжения поступают на входы блока вычитания 18, на 9ыходе которого будет напряжение: ), где d - коэффициент, учитывакяций ослабление напряжений Ucx и Upx в квадраторах 24 и 25 блоке вычитания 28, Напряжение &f поступает на вход блока деления 31. На вход дететстора 15 поступает напряжение, опредепявмое соотношением (1), на выходе этого де.тектора будет жпряжение U,. а вход детектора 16 поступает напряжение, определяемое соотношением (2), и вы1содное напряжение этого детектора где С + С,) Напряжение Urf 2 0,. поступает на вход квадратора 22. Выходное напряжение этого квадратора имеет величину:.. ,|r 24giV. где о1 - результирующая постоянная передачи квадраторов 20 и 22. Напряжения U и U преобразованные квадраторами : и 23 и сумматорам 19, приобретают суммарное значение. Uv., ; где cJn - резупьтарующая постоянная передачи квадраторов 21, 23 и 19. При настройке устройства необходимо обеспечить ( (J/i dj do ) В ревупьтате операции вычитания с коэффиц юнтом передачи d3 напряжений Uk U);.; , обеспечиваемой блоком 29, получаемU2 - , ,ср Kg U J . Напряжение Л поступает на вход де-; «итепя 31 в результате операции делевиЯ выполняемой .этим бшжом, получаем ,, 4d3«g -где d4 постоянная передачи блока 3, Это напряжение поступает на электроизмерительный прибор 33, Множитель j как видно, из изложенного выше, не зависит от частоты Сигнала, Оф , и (f;, . Этот миож тепь учитывается при градущювкв лрвбо ра 33 после изготовления устройства, Величина Оф /U(p-ain f| (по опредепенню является реактивной составпяюццвй проводимости нагрузки радиопередатчика. Таким образом, прибор 33 обесючивает регвстраавю реактивной составляюшей проводшости нагрузки. Ориевтацией охоток трансфо|Ж1атора 4 обеспечивается су дм;зровавие векторов /Uj в kROff, между точками г ив в разность этих векторов М|ежду точками д вв. MdQrnb суммы указанных векторов, ипи HBOpsiaceBBe ва выходе детектоВ 7 с учетом соотЕЮшеввя (2), равев; DcpJ g(cV(, А на логичные рассуждения, привеа нные апя разности векторов 2 иЧЯЭф позволяют записать напряжение на выходе детектора 18: (cUtp)+(q3epf-2c9U p3 cos(f,, а на выходе квадратора 27: й,4(}5С(иф фСОвс , . где eg - коэффициент, учитывающий оспабпенне напряжений UCK и V рк в квадраторах 26 и 27 и в блоке вычитания ЗО. Напряженне Aj поступает на вход делителя 32. На рход делителя этой схемы 10

-О/ 2-58 поступает напряжение do выхода квадратора 23. В результатеoniepauHH деления, выполняемой блоком 32, полу чаем (JgCtV COS cf 6о (P Это напряженке поступает на электроиэМстительный прибор 34. Множитель . не зависит от частоты сигнала и ( и (f;, . Этот множитель учитывается при градуировке прибора 34 после изготовления устройства. Величина .Эф cbscf (по определению) является активной входной проводимостью {{змеряемрй антенны.