Измеритель коэффициента стоячей волны и ослаблений Советский патент 1985 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для измерения параметров СВЧтрактов.

Цель изобретения - повышение точиости.

На чертеже приведена структурная электрическая схема измерителя коэффициента стоячей волны (КСВ) и ослаблений.

Предлагаемый измеритель содержит СВЧ-генератор 1, смеситель 2, цифроуправляемый аттенюатор 3, усилитель 4 промежуточной частоты, детектор 5, селективный усилитель 6, блок 7 управления, цифровоц. индикатор 8, первый ключ 9, направленный ответвитель 10, второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14, шестой 15 ключи компаратор 16, счетчик 17, преобразователь 18 кодов, дополнительный компаратор 19, перестраиваемый, аттенатор 20, цифроаналоговый преобразователь 21, гетеродин 22 с автоматической перестройкой частоты 23, исследуемый четырехполюсник 24,

Измеритель коэффициента стоячей волны и ослаблений работает следующим образом.

При измерении ослаблений вторичный тракт направленного ответвителя 10 отключается от входа смесителя 2, первый, второй и пятый ключи 9, 11 и 14 управляются напряжением калибровки. В течение интервалов времени Т( осуществляется калибровка измерителя, т.е. в течение которых второй ключ 11 открыт, а первый и пятый ключи 9 и 14 закрыты. В течение интервалов времени Т состояние ключей меня ется на противоположное. В результате такой коммутации непрерывный СВЧ-сигнал, поступающей с выхода перестраиваемого аттенюатора 20, модулируется по амплитуде напряжением калибровки. Причем в течение интервала времени Т СГВЧ-сигнал проходит через исследуемый четырехполюсник 24. В смесителе 2 сигнал преобразуется в промежуточную частоту и поступает на вход цифроуправляемого аттенюатора 3. На выходе счетчика 17 имеется коммутатор, который в течение интервала времени Т включает все ступени цифроуправляемого аттенюатора 3 на ослабление, равное нулю, а в течение интервала времени Tf все

разряды счетчика 17 подключаются к ступеням цифроуправляемого аттенюатора 3 и его ослабление определяется содержимым, записанным в счетчике 17

При поступлении импульса Сброс счетчик 17 обнуляется, затем при его заполнении увеличивается затухание цифроуправляемого аттенюатора 3. По мере заполнения счетчика 17 коэффициент модуляции напряжения на выходе цифроуправляемого аттенюатора 3 уменьшается, так как в течение интервалов времени, когда амплитуда сигнала СВЧ максимальна, затухание цифроуправляемого аттенюатора 3 увеличивается. Усиленный в усилителе 4 промежуточной частоты сигнал детектируется детектором 5. Выходное напряжение детектора 5 подается на вход ключа 15, на другой вход которого подается напряжение стробирования. С целью снижения уровня помех, возникающих при переключении ключей и ступеней цифроуправляемого аттенюатора 3, длительность стробирующих импульсов ij, выбирается меньше длительности полупериода напряжения калибровки f , а именно i 2,6(6) кГц.

I

В режиме измерения КСВ падающая

и отраженная волны разделяются направленным ответвителем 10. В указанном режиме первый ключ 9 постоянн , второй и пятый ключи 11 и 14 закрыты. Третий и четвертый ключи 12 и 13 поочередно открываются напряжением калибровки. В течение интервала времени Т открывается четвертый ключ 13 (коммутирующий напряжение падающей волны), а в течение интервала времени l открыт третий ключ 12 (коммутируюи ий напряжение отраженной волны), Работа схемы в данном режиме происходит аналогично работе режиме Измерения ослабления. В результате измерений в счетчике 17 записано число А, определяющее отношение напряжений ладающей и отраженной волн. Как известно, КСВ определяется выражением .

А I

Преобразователь 18 кодов представляет собой постоянное запоминающее устройство, в котором записаны табличные значения КСВ, рассчитанные из выражения для КстИ для различных значений ослаблений с одновременным

311717; 64

пересчетом ослпблений (в децнбеллах) т.шком коде подается на цнфpoвoii в разы. С выхода преобразователя индикатор 8. Результат измерения КСР, 18 кодов информация в дрпшчно-деся- отсчитывается на его цифровом табло.

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ КО)ФИЦИЕНТА СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ И ОСЛАБЛЕНИЙ, содержащий СВЧ-генератор, смеситель, гетеродинный вход которого соединен с выходом гетеродина, цифроуправляемь;й аттенюатор, к вьпсоду которого последовательно подключены усилитель промежуточной частоты и детектор, а также селективный усилитель, блок управления и цифровой индикатор, . отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, к выходу СВЧ-генератора последовательно подключены первый ключ и направленный ответвитель, выход основного плеча которого является входом исследуемого четырехполюсника, между выходом СВЧ-генератора и входом смесителя включен второй ключ, первый и второй выходы вспомогательного плеча направленного ответвителя соединены с входом смесителя через введенные третий и четвертьм ключи и с выходом введенного пятого ключа. вход которого является выходом исследуемого четырехполюсника, между выходом детектора и входом селективного усилителя включен шестой ключ, между выходом селективного усилителя и входом блока управления включен компаратор, выход блока управления через введенный счетчик соединен с управляющим входом цифроуправляемого аттенюатора и входом цифрового индикатора, второй вход которого через введенный преобразователь кодов соединен с выходом счетчика, при этом частота 1 сигнала управления шестым ключом и частоты i сигналов управления первым, вторым, (Л третьим, четвертым и пятым ключами выбраны из соотношения е/ f где п - целое нечетное число от 3 до 00 . 2. Измеритель поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, между выходом селективного «усилителя и входом блока управления включен дополнительный компаратор. Зо Измеритель по п.1, отличающийся тем, что выход СВЧгенератора соединен с входом второго ключа через введенный перестраиваемый аттенюатор, управляющий вход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с выходом счетчика.