Способ калибровки анализатора СВЧ-цепей в режиме измерения коэффициента отражения Советский патент 1985 года по МПК G01R27/32 

Изобретение относится ктехнике измерений на сверхвысоких частотах и может быть использовано при создании автоматизированных анализаторов СВЧ-цепей. Известен способ калибровки автоматизированных анализаторов СВЧ-цепей . pQ , позволяющий исключить влия ние их србственнЕЛХ параметров (d коэффициента ненаправленности, р коэффициента отражения измерительного входа , К - коэффициента передачи) на результат измерения комплексного коэффициента отражения в соответствии с выражением ,К Г , где Л - результат измерения; Г - коэффициент отражения измеряемого устройства. Способ калибровки заключается в последовательном измерении калибруе мым анализатором СВЧ-цепи коэффициентов отражения короткозамыкателя при непосредственном его подключении к калибруемому анализатору, того же короткозамыкателя, подключенного к анализатору СВЧ-цепей через отрезокрегулярного волновода, и трех-пяти измерений подвижной сог ласованной нагрузки при различных положениях поглотителя с последующи вычислением по результатам калибровочных измерений параметров d, К и калибруемого анализатора СВЧ-це пей, Недостатком- данного способа кали ровки автоматизированных анализаторов СВЧ-цепей является сильная зави симость погрешностей определения па раметров d, К и от точности задания параметров отрезка регулярного волновода и подвижной согласованной нагрузки. Наиболее близким техническим решением к изобретению является спосо калибровки анализатора СВЧ-цепей в режиме измерения коэффициента отражения 2 , заключающийся в последовательном измерении калибруемым ана лизатором СВЧ-цепей коэффициента отражения А короткозамыкателя с заданным коэффициентом отражения Г0 , при непосредственном его подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения А короткозамыкателя, подключенного к калибруемому анализатору СВЧ-цепе через отрезок регулярного волновода коэффициента отражения А и нагрузк коэффициент отражения которой равен Г , при непосредственном ее подклю чении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей коэффициента отражения А при подключении той же нагрузки к калибруемому анализатору СВЧ цепе ,через указанный отрезок регулярного волновода и последующем вычислении собственных параметров калибруемого анализатора СВЧ цепей, путем решения .системы уравнений -рГо К-т2.Г„ l-ptYi r J 1 Гл где Г - коэффициент отражения короткозамыкателя ; m - коэффициент передачи отрезка регулярного волновода, относительно параметров d, К и Я , при заданных m и IJ, но неизвестном Г . Недостатком известного способа калибровки анализатора СВЧ-цепей в режиме измерения коэффициента отражения является низкая точность калибровки,, обусловленная погрешностью задания параметра т, так как система уравнений может быть решена только при известном значении т. Целью изобретения является повышение точности калибровки. Цель достигается тем, что согласно способу калибровки анализатора СВЧ-цепей в режиме измерения коэффициента отражения, заключающемуся в последовательном измерении калибруемым анализатором СВЧ-цепей .коэффициента отражения А( короткозамыкателя с зaдaнны коэффициентом отражения Гд при непосредственном его подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения А короткозамыкателя, подключенного к калибруемому анализатору СВЧцепей через отрезок регулярного волновода, коэффициента отражения A3 нагрузки, коэффициент отражения которой равен Г, при непосредственном ее подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения А при подключении той же нагрузки к калибруемому анализатору СВЧцепей через указанный отрезок регулярного волновода и последующем вычислении собственных параметров ка- . либруемого анализатора СВЧ-цепей, дополнительно измеряют калибруемым анализатором СВЧ- цепей коэффициент1 отражения Aj - согласованной нагрузки при ее непосредственном подключении к калибруемому анализатору СВЧцепей, и Ag -коэффициент отражения .той же нагрузки, подключенной к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через указанный отрезок регулярного волновода, а собственные параметры калибруемого анализатора СВЧ цепей d - коэффицент ненаправленности, р коэффициент отражения измерительного Bxqga, К - коэ ффициент передачи.

вычисляют.путем решения системы нений

2г

ВгКбз(84-8,НВДВ,-В)

т

6,m.B,CB4-BiVe4(e2-e,)l

7 6бК8,(84-85 84 (85-B,)3 m

В5 тВДВ4-851 В4(.Вб-В,) В,-84(т-0

k

Го (,Г

Вц -т

Рп,Чо1в4-В,1 d-Л-В, .,

Ьде ,2,3,.,.,6;

т, - коэффициент передачи отрезка

регулярного волновода. Калибровка анализатора СВЧ-цепей согласно предлагаемому способу состоит .из следующей временной последовательности, опер.аций: измерения коэффициента отражения (КО) короткозамыкателя при непосредственном его подключении к анализатору СВЧ-цепей (АЦ)

кГо ..

A, d +

(1)

- измерения КО короткозамыкателя, подключенного к АЦ через отрезок регулярного волновода

,

(2)

-измерения КО нагрузки с КО, равным Г, , при непосредственном подключении к АЦ

л 1

Ц -- ,

(3)

-измерения КО нагрузки с КО, равным Г , подключенной через указанный отрезок регулярного волново- да

, д., .

V- т ;;;т:т;ь

(4)

-измерения КО согласованной фиксированной нагрузки при непосредственном ее подключении к АЦ

Ml

A,d +

-рГ2

(5)

где Fj - КО согласованной фиксированной нагрузки;

- измерения КО согласованной фиксированной нагрузки, подключенной к АЦ через указанный отрезок регулярного волновода

k. т. г.

A, j +

-р.

(6)

- вычисления d, -К и из системы уравнений после исключения из нее неизвестных .коэффициентов Г;, и Г.

Предлагаемый способ калибровки анализатора СВЧ-цепей в режиме измерения коэффициента отражения может быть реализован с помощью тех же самых измерительных средств, что и известные способы: автоматизированных измерительных систем (АИС) включающих в себя АЦ и электронно-вычислительную машину (ЭВМ), осуществляющую управление процессом калибровки и измерения АЦ и обработку измерительной информации по заданным алгоритмам с целью исключения погрешностей измерения АЦ.

Таким образом, предлагаемый, способ позволяет повысить точность измерений за счет того, что введение двух дополнительных калибровочных Измерений (5) и (6) позволяет решить систему уравнений относительно d, К и при неизвестном значении параметра т, тем самым исключить погрешность определения d, К и р, обус- ловленную погрешностью установки час,-тоуы измерительного сигнала и погрешностью задания фазо-частотной зависимости параметра т, причем значение параметра т, а значит и частота измерительного сигнала АЦ при

5 известной фазо-частотной характеристике отрезка регулярного, волновода, определяются одновременно с d, К и /3 .

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АНАЛИЗАТОРА СВЧ-ЦЕПЕЙВ РЕЖИМЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, заключающийся в последовательном измерении калибруемым анализатором СВЧ-цепей коэффициента отражения А( короткозаьлыкателя с заданным коэффициентом отражения Гд при непосредственном его подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения Aj короткозамыкателя, подключенного к калибруемому анали- тору СВЧ-цепей через отрезок регулярного волновода, коэффициента отражения А нагрузки, коэффициент от ражения которой равне Г при непосредственном ее подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей, коэффициента отражения А4 при подключении той же нагрузки к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через указанный отрезок регулярного волновода и последующем вычислении собственных параметров калибруемого анализатора СВЧ-цепей, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности калбировки, дополнительно измеряют калибруемым анализатором СВЧ-цепей коэффициент отражения А- согласованной нагрузки при ее непосредственном подключении к калибруемому анализатору СВЧ-цепей и Ag и коэффициент отражения той же нагрузки, подключенной к калибруемому анализатору СВЧ-цепей через указанный отрезок регулярного волновода, а собственные параметры калибруемого анализатора СВЧ-цепей d - коэффициент ненаправленности, р - коэффициент отражения измери(П тельного входа, К - коэффициент передачи вычисляют путем решения системы уравнений ,(В4-е,)б4(боВз)3 B,Cm2e,CB4-62 B4C8j-6,n ,Bt,tnB,i64-85 84