Устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников Советский патент 1985 года по МПК G01R27/28 

СП

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, По основному авт.св. № 1010575 известно устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников, содержащее формирователь сигнала управления, эталонньй аттенюатор, последовательно соединенные генератор СВЧ-сигналов и делитель мощности, один из выходов которого соединен с входом фазовращателя, ляемого от генератора пилообразного напряжемия, блок сдвига частоты, последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной часто ты, детектор и индикатор, два переключателя, генератор пилообразного тока и диффере нцирующая цепь, при этом второй выход делителя мощности через блок сдвига частоты соединен с входом первого переключателя, пер вый йькод которого подключен к входу (.вьпсоду) исследуемого СБЧ-четырехполюсника, а второй выход через зталонньш аттенюатор соединен с пер вым входом второго переключателя, второй вход которого Подключен к выходу (входу) исследуемого СВЧ-чет рехполюсника, а выход - к одному из входов смесителя, второй вход ко торого соединен с выходом фазовраща теля, управляющий вход которого через генератор пилообразного тока со единен с выходом, формирователя сигнала управления, входом соединенног через дифференцирующ-ую цепь с выходом детектора to« Однако известное устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников не обеспечивает высокую точность измерений ослаблений в шир ком динамическом диапазоне в заданном диапазоне частот. Цель изобретения - повышение точ ности при измерении ослаблений в ши роком, динамическом диапазоне в заданном диапазоне частот.. Цель достигается тем, что в устройство для измерения ослабления СВ четьфехполюсников, содержащее форми рователь сигнала управления, эталонный аттенюатор, последовательно соединенные генератор СВЧ-сигналов делитель мощности, один из выходов которого соединен с входом фазовращателя, управляемого от генератора пилообразного напряжения, блок сдви частоты, последовательно соединенны смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор и индикатор, два переключателя, генератор пилообразного тока и дифференцирующую цепь, при этом второй выход делителя мощности через блок сдвига частоты соединен с входом первого переключателя, первый выход которого подключен к входу (выходу) исследуемого СВЧчетырехполюсника, а второй выход через эталонный аттенюатор соединен с первым входом второго переключателя, второй вход которого подключен к вькоду (входу) исследуемого СВЧ-четырехполгасника, а выход - к одному из входов смесителя, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, управляющий вход которого через генератор пилообразного тока соединен с выходом формирователя сигнала управления, входом соединенного через дифференцирующую цепь с выходом детектора, введен блок управления перестройкой частоты, выход которого соединен с управляющим входом генератора СВЧ-сигналов, входом формирователя сигналов управления и входом синхронизации индикатора, второй выход делителя мощности соединен с входом блока сдвига частоты через вбеденный управляемый аттенюатор, выход блока сдвига частоты соединен с входом первого переключателя через введенный второй делитель мощности, между вторым выходным плечом которого и управляющим входом, управляемого аттенюатора последовательно включены второй детектор и усилитель, при этом выход первого детектора соединен с входом индикатора через введенный ключ, управляющий вход которого подсоединен к выходу формирователя сигналов управления. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников. Устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников содержит генератор 1 СВЧ-сигналов, делитель 2 мощности, фазовращатель 3, генератор 4 пилообразного тока, смеситель 5, блок 6 сдвига частоты, генератор 7 пилообразного напряжения, первый переключатель 8, второй переключатель 9, эталонный аттенюатор 10, исследуемый СВЧ-четьфехполюсник 11, усилитель 12 промежуточной частоты, детектор 13, индикатор 14, дифференцирующую цепь Т5, формирователь 16 сигналов управления, блок 17 управления перестройкой частоты, управляемый аттенюатор 18, усилитель 19, второй детектор 20, второй делитель 21 мощности и ключ 22.

Устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников работает следующим образом.

СВЧ-сигнал от генератора 1, частота которого изменяется в диапазоне напряжением с выхода блока 17, через первь5Й выход делителя 2 и фазовращатель 3, управляемый генератором 4,поступает на гетеродинный вход смесителя 5. Одновременно СВЧ-сигнал через второй выход делителя 2, управляемый аттенюатор 18, блок 6, управляемый генератором 7, формирующим частоту сдвига, через первое выходное плечо второго делителя 21, первый переключатель 8, исследуемый СВЧ-четырехполюсник 11, второй переключатель 9 поступает на сигнальный вход смесителя 5. На вькоде смесителя 5 образуется разностная частота, равная по величине частоте сдвига. На эту частоту, настроен фильтр усилителя 12 промежуточной частоты. Вьщеленньй сигнал детектируется детектором 13. С помощью генератора 4 пилообразного тока производится перестройка фазы сигнала фазовращателем 3 от - 360°.- За счет этого происходит непрерывное изменение уровня сигнала через максимальное значение, за которым начинается резкий спад уровня сигнала, на выходе дифференцирующей цепи 15 образуется отрицательный импульс, который преобразуется в формирователе 16 в управляющий сигнал, останавливающий перестройку генератора 4. Этот сигнал одновременно открывает ключ 22, разрешая проход сигнала с выхода детектора 13 на индикатор 14.

Развертка индикатора 14 синхронизируется импульсами, поступающими с второго выхода блока 17. В процессе перестройки частоты по диапазону при каждом изменении частоты на вход формирователя 16 с выхода блока 17 поступает импульс сброса, прекращающий подачу управляющего сигнала с выхода формирователя 16.За счет этого закрывается ключ 22, запрещающий передачу сигнала с детектора 13 на индикатор 14, и включается гене1400594

ратор 4, начиная перестройку фазы сигнала фазовращателем 3.

Весь процесс периодически повторяется при перестройке частоты в диапазоне k раз, где К - число точек, в которых оценивается величина сигнала, прошедшего через исследуемьй СВЧ-четырехполюсник 11. Число К определяется выражением

10 . ,.

К-

Ч где Т - период перестройки частоты

от до ig , ф период перестройки фазы от

О до 360,

t| - время, необходимое для индикации сигнала.

В течение всего периода перестройки частоты на индикатор 14 с детектора 13 поступают только сигналы, амплитуда которых соответствует всегда одной и той же разности фаз между сигналами на гетеродинном и сигнальном входах смесителя 5, остальные сигналы, образующиеся во время перестройки генератора 4, отсекаются ключом 22 и на индикатор 14 не попадают. В это же время управляемый аттенюатор 18 обеспечивает постоянство уровня сигнала на входе исследуемого СВЧ-четырехполюсника 11, компенсируя неравномерность и нестабильность во времени амплитудночастотных характеристик СВЧ-генератора 1 и блока 6. Для управления величиной ослабления управляемого аттенюатора 18 часть сигнала с блока 6 через второе выходное плечо второго делителя 21, детектор 20 и усилитель 19 поступает на управляющий вход управляемого аттенюатора 18.

, Таким образом, на индикаторе 14 наблюдается амплитудно-частотная характеристики ослабления исследуемого СВЧ-четырехполюсника 11. Затем с помощью первого и второго переключателей 8 и 9 вместо исследуемого СВЧ-четырехполюсника 11 подключается

эталонный аттенюатор 10 и на индикаторе 14 наблюдается его амплитудночастотная характеристика. Изменяя величину ослабления эталонного аттенюатора 10, подводят эту характеристику до касания с интересзпшцей нас точкой характеристики исследуемого СВЧчетырехполюсника 11. Величина ослабления исслтедуемого СВЧ-четьфехполюс5J

ника 11 отсчитывается по шкале эталонного аттенюатора 10,

Устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников позволяет измерять с высокой точностью (t1 дБ) ослабления СВЧ-четырехполюсников в диапазоне до 140 дБ, Это достигается за счет того, что блок 17 синхронизирует работу генератора 1 СВЧ, индикатора 14 и схемы фазовой коррекции, включающей формирователь 16, дифференцирующую цепь 15 генератор 4 пилообразного тока, фазовращатель

шЕгЕН

40059

3, обеспечивая повторяемость амплитудно-частотных характеристик при каждом цикле изменения частоты, ключ

22 ликвидирует через схему фазовой 5 коррекции размытость амплитудночастотной характеристики, а кольцо стабилизации мощности устраняет влияние колебаний мощности генератора 1 СВЧ и блока 6 сдвига частоты при автоматической перестройке частоты на работу схемы фазовой коррекции, тем самым предотвращая ложную остановку генератора 4 пилообразного тока.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСЛАБЛЕНИЯ СВЧ-ЧЕТЬ1РЕХПОЛНК;НИКОВ по авт.св. № 1010575, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности при измерении ослаблений в широком дин.амическом диапазоне в заданном диапазоне частот, введен блрк управления перестройкой частоты, выход, которого соединен с управляющим входом генератора СВЧ-сигналов, входом формирователя сигналов управления и входом синхронизации индикатора, второй выход делителя мощности, соединен с входом блока сдвига частоты через введённый управляемый аттенюатор, выход блока сдвига частоты соединен с входом первого переключателя через введенный второй делитель мощности, между вторьм выходным плечом которого и управляющим входом управляемого аттенюатора последовательно включены второй детектор и усилитель, при этом выход первого детектора соединен с входом индикатора через введенный ключ, управляю1Щ{й вход которого подсоединен к (О выходу формирователя сигналов управления.