Способ измерения параметров СВЧ транзисторов Советский патент 1984 года по МПК G01R31/26 

О 00 СО

00 Од

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СВЧ-ТР ЗИСТОРОВ, включающий подачу на вход транзистора СВЧ рабочего сигнала, обеспечиваищего требующийся режим работы испытуемого прибора, а на его выход - вспомогательного сигнала, значительно меньшего рабочего по амплитуде, и регистрацию амплитуд падающих и отраженных волн на входе и выходе транзистора, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, в качестве вспомогательного сигнала используют сигнал -той же частоты, что и рабочий, модулируют его по амплитуде низкой частотой, а амплитуды падакяцих и отраженных волн измеряют на частоте модуляции.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при производстве и испытаниях СВЧ транзисторов большой мощности. Известен способ измерения пара;метров рассеяния транзисторов, заключающийся в том, что на испытуемый транзистор подают СВЧ сигнал малой амплитуды и измеряют амплитуды отраженных и прошедших через транзистор волн lj . Недостатком известного способа является его низкая точность, измерений в режиме большого сигнала, хаг рактерном для транзисторов большой мощности. Это связано с тем, что параметры рассеяния таких транзисторов в режиме большого сигнала зависят от амплитуды входного сигнала и потому при подаче измерительного сигнала малой амплитуды измеренные параметры значииельно отличаются от реальных, которые должны получаться в режиме большого сигнала. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ измерения параметров СВЧ транзисторов, включакщий подачу .на вход транзистора СВЧ рабочего сигнала, обеспечивающего требующийся режим работы испытуемого прибора, а на его выход - вспомогательного сигнала, значительно меньшего по амплитуде, и регистрацию амплитуд паданмцих и отраженных волн на;входе и выходе транзистора L В качестве вспомогательного измерительного сигнала малой амплитуды в этом способе используют сигнал,отличающийся по частоте от большого рабочего сигнала. Недостатком способа является сложность измерений, связанная с необходимостью использования частотно-избирательной аппаратуры с высоки ми требованиями к ее избирательности при его осуществлении. Этот недостаток особенно проявляется при необходимости проведения измерений в диа пазоне частот, когда требуется допол нительная перестройка как источника вспомогательного сигнала, так и измерительной аппаратуры синхронно с рабочим сигналом. Цель изобретения - упрощение измерений. Поставленная цель достигается тем что согласно способу из 1ерения пара362метров СВЧ транзисторов, включающему подачу на вход транзистора СВЧ рабочего сигнала, обеспечивающего требу- ющийся режим работы испытуемого прибора, а на его выход - вспомогательного сигнала, значительно меньшего рабочего по амплитуде, и регистрацию амплитуд падающих и отраженных волн на входе и выходе транзистора, в качестве вспомогательного сигнала используют сигнал той же частоты, что и рабочий, модулируют его по амплитуде низкой частотой, а амплитуды падающиз и отраженных волн измеряют по частоте модуляции. На чертеже приведена блок-схема устройства осуществления способа. Устройство содержит генератор 1 рабочего СВЧ сигнала, первый выход которого соединен с первой шиной контактной головки 2 для подключения испытуемого транзистора, вторая шина которой соединена с выходом источника 3 питания транзистора, а третья через последовательно соединенные направленные ответвители 4-6, включенные в линии передачи СВЧ мощности, соединена с согласованной нагрузкой 7, второй выход генератора Iрабочего СВЧ сигнала подключен через аттенюатор 8 к первому входу модулятора 9, втЬрой вход которого соединен с выходом генератора 10 низкой частоты, а выход г с входом ответвйтеля 6, входы ответвителей 4 и 5 соответственно соединены через последовательно соединенные детекторы , IIи 12 и избирательные усилители 13 и 14 с первым и вторым входами измерителя 15 отношения, выход которого подключен к индикатору 16. Способ осуществляют следующим образом. От генератора 1 рабочего СВЧ сигнала через контактную головку 2 на вход испытуемого транзистора подают рабочий СВЧ сигнал большой амплитуды, который создает требующийся рабочий режим транзистора. От источника 3 одновременно подается необходимое напряжение питания на испытуемый прибор. Через выходной тракт испытуемого транзистора, включающий направленные ответвители 4-6 и согласованную нагрузку 7, на выход испытуемого транзитора подается вспомогательный измерительный сигнал, в качестве которого используется рабочий сиг3. 10

нал, ослабленный аттенюатором 8 и модулированный по амплитуде с помощь модулятора 9 сигналом генератора 10 низкой частоты. Амплитуда вспомогательного измерительного сигнала, под водимого в выходной тракт через ответвитель 6, значительно меньше амплитуды основного режимного сигнала.

С помощью направленных ответвителей 4 и 5 выделяются в выходном тракте сигналы СВЧ с наложенными на них высокочастотными модулирующими сигналами, пропорциональные соответственно отраженной (с помощью ответвителя 4) и падающей (с помощью ответвителя 5) волнам. Детекторы 11 и 12 преобразовьшают СВЧ сигналы в низкочастотные напряжения, которые вьщеляются и усиливаются избирательньми усилителями 13 и 14. При этом амплитуда низкочастотного напряжения с частотой модуляции на выходе усилителя 13 пропорци ональна амплитуде отраженной волны на выходе испытуемого транзистора

V,

а амплитуда аналогичного напotp 2 ,.

ряжения на выходе усилителя 14 пропорциональна амплитуде падающей волны вспомогательного измерительного сигнала УПОДЯ.

Благодаря тому, что выходное сопротивление генератора. 1 рабочего сигнала равно волновому соприкосновению входной линии, соединяющей этот генератор с контактной головкой 2, вспомогательный измерительный сигнал, проходящий с выхода на вход испытуемого транзистора, не отражается от согласованной нагрузки

(выходного сопротивления генера364

тора 1) и поэтому амплитуда падающей

волны

на Входе транзистора равна нулю.

В результате индикатор 16, включенный на вьпсоде измерителя 15 отношения, показывает непосредственно

величину

V

отр2

VnciA О,

tlaA

равную модулю коэффициента отражени на выходе испытуемого транзистора (в использованных вьше обозначениях индексы 1 и 2 характеризуют принадлежность сигнала к входу и выходу транзистора соответственно).

Для измерения другого параметра рассеяния транзистора, коэффициента обратной передачи 842 направленный ответвитель 4 переключают во входну линию между выходом генератора 1 и контактной головкой 2, При этом аналогично индикатор 16 показывает величину

V,

отр1

О

Чод

М2

пода

Благодаря использованию в качестве вспомогательного измерительного сигнала ослабленного по амплитуде и модулированного низкой частотой рабочего сигнала, упрощается процедура измерений параметров рассеяния транзисторов в диапазоне частот. .При перестройке частоты генератора 1 не требуется перестройка остальных блоков устройства, используемого для осуществления данного способа, а ,индикатор 16 непосредственно показывает измеряемую величину.