СВЧ-амплифазометр Советский патент 1986 года по МПК G01R27/32 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности фаз и коэффициента затухания двух когерентных сигналов, а также для измерения времени задержки в СВЧ-диапазоне, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения времени задержки.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого СВЧ-амплифазометра.

СВЧ-амплифазометр состоит из СВЧ- генератора 1, модулированного по частоте с помощью генератора 2 модулирующего тока, исследуемого четьфех- полюсника 3, фазового манипулятора 0-180 4, плавно перестраиваемого фазовращателя 5, фазового манипулятора , сумматора 7, квадратичного детектора 8, апериодического усилителя 9, подмодулятора 10, делителя 11 частоты, коммутаторов 12 и 13, инвертора 14, первого 15 и второго 16 усилителей промежуточной частоты,первого 17 и второго 18 синхронных детекторов, фильтров 19 и 20 нижних частот, первого 21 и второго 22 индикаторов постоянного тока.

Устройство работает следующим об-, разом.

Исследуемый четьфехполюсник 3 отстыковывается, подводящие тракты стыкуются между собой. При отключенном генераторе 2 плавно перестраиваемым фазовращателем 5 на втором индикаторе 22 устанавливается максимальное значение, на первом индикаторе 21 - минимальное. Включается генератор 2. Изменением его частоты добиваются появления напряжений на выходах первого 1.5 и второго 16 усилителей промежуточной частоты. Точной настройкой генератора 2 добиваются первоначальЗатем подключается исследуемый четырехполюсник 3, и указанным спосо-. бом измеряется время задержки четьфех- полюсника 3 с подводящими трактами с, .

5 Отсюда с ,-Гд, где t - время задержки исследуемого четырехполюсника 3. Электрическая длина исследуемого четырехполюсника 3 связана с временем задержки соотношением: ,

10 где t - время задержки; f. - частота СВЧ-генератора 1, соответствующая рабочей частоте четырехполюсника 3.

15

20

25

Для измерения очень малых задержек последовательно с исследуемым четырехполюсником 3 подключается ка- :либрованная линия задержки, например, с f 1 МКС. Это необходимо для того, чтобы частота генератора 2 не превьша- ла 1 мГц, т.е. была приемлема для частотной модуляции СВЧ-генератора 1.

Формула изобретения

СВЧ-амплифазометр, содержащий СВЧ- генератор, выход которого является выходом для подключения входа исследуемого четырехполюсника, последовательно соединенные фазовый манипулятор 0-180 , вход которого является входом для подсоединения выхода исследуемого четырехполюсника, фазовый манипулятор 0-90 , сумматор и квад- ратичнБш детектор, подмодулятор, вы3 входом фазового манипулятора 0-180° и через делитель частоты с управляющим входом фазового манипулятора 0-90, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения времени задержки, к выходу квадратичного детектора, последовательно .подключены апериодический усилитель, первый коммутатор, первый усилитель промежуточ30

40

ных показаний соответствующих индика- 45 „д частоты, первый синхронный детекторов 21 и 22. Время задержки, обус- тор, первый фильтр нижних частот и

первый индикатор постоянного тока, к выходу апериодического усилителя последовательно подключены второй коммутатор, второй усилитель промежуточной частоты, второй синхронный детектор, второй фильтр нижних частот и второй индикатор постоянного тока.

ловлейное подводящими трактами, f

равно --, где ., - частота енерато- t

pa 2. Так как соотвётствунндие пока- , 50 зания инЗцикаторов 21 и 22 могут до с- тигаться при частотах, кратных f (2f д, 3f(j, ....), то частоту генера-:

- о 0

тора 2 следует изменять в сторону

.увеличения. Первая частота, при которой на индикаторах 21 и 22 появляются соответствующие показания, и является истинной.

55

между выходом СВЧ-генератора и вторым входом сумматора включен плавно перестраиваемый фазовращатель, выход делителя частоты соединен с управляющим входом первого коммутатора через

Затем подключается исследуемый четырехполюсник 3, и указанным спосо-. бом измеряется время задержки четьфех- полюсника 3 с подводящими трактами с, .

Отсюда с ,-Гд, где t - время задержки исследуемого четырехполюсника 3. Электрическая длина исследуемого четырехполюсника 3 связана с временем задержки соотношением: ,

где t - время задержки; f. - частота СВЧ-генератора 1, соответствующая рабочей частоте четырехполюсника 3.

Для измерения очень малых задержек последовательно с исследуемым четырехполюсником 3 подключается ка- либрованная линия задержки, например, с f 1 МКС. Это необходимо для того, чтобы частота генератора 2 не превьша- ла 1 мГц, т.е. была приемлема для частотной модуляции СВЧ-генератора 1.

Формула изобретения

СВЧ-амплифазометр, содержащий СВЧ- генератор, выход которого является выходом для подключения входа исследуемого четырехполюсника, последовательно соединенные фазовый манипулятор 0-180 , вход которого является входом для подсоединения выхода исследуемого четырехполюсника, фазовый манипулятор 0-90 , сумматор и квад- ратичнБш детектор, подмодулятор, вы

входом фазового манипулятора 0-180° и через делитель частоты с управляющим входом фазового манипулятора 0-90, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения времени задержки, к выходу квадратичного детектора, последовательно .подключены апериодический усилитель, первый коммутатор, первый усилитель промежуточ

„д частоты, первый синхронный детектор, первый фильтр нижних частот и

между выходом СВЧ-генератора и вторым входом сумматора включен плавно перестраиваемый фазовращатель, выход делителя частоты соединен с управляющим входом первого коммутатора через

312231664 .

введенный инвертор и с управляюпщм входам первого и второго синхронных входом второго коммутатора, а выход детекторов, при этом СВЧ-генератор подмодулятора подключен к опорным вьтолнен частотно-модулируемым.

Изобретение может использовать- -ся для измерения разности фаз и коэф. затухания двух когерентных сигналов, а также для измерения времени задержки в СВЧ-диапазоне. Расширяются функциональные возможности путем измерения времени задержки. Сигнал СВЧ-генератора 1, модулированный по частоте с помощью генератора 2 модулирующего тока (Г), поступает на исследуемый четырехполюсник (ИЧП) 3 и через плавно перестраиваемый фазовращатель 5 на сумматор 7. На другой вход сумматора 7 поступает сигнал с ИЧП 3, прошедший через фазовый манипулятор (ФМ) 0-180 4 и ФМ 0-90° 6. С сумматора 7 сигнал через квадратичный детектор 8 и апериодический усилитель 9 поступает на коммутаторы 12 и 13 и далее через соответствующие усилители 15 и 16 промежуточной частоты, синхронные детекторы 17 и 18 и фильтры 19 и 20 нижних частот на индикаторы 21 и 22 постоянного тока. При измерении времени задержки сначала отключают ИЧП 3, стыкуют подводящие тракты между собой и при отключенном Г 2 с помощью плавно перестраиваемого фазовращателя 5 устанавливают на индикаторе 22 максимальное значение, а на индикаторе 21 - минимальное. Затем при включенном Г 2 изменением частоты добиваются тех же показаний на индикаторах 21 и 22. При этом время задержки, обусловленное подводящими трактами, 1/Т . Затем подключается ИЧП 3 и также измеряется время задержки с подводящими трактами . Время задержки ИЧП 3 определяется как о , 1 ил. (S 5 (Л to ю