Устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий Советский патент 1986 года по МПК G01R23/04 

и 20 (21 и 22) происходит возбуждение плеч ПДМ 1 (2), который выполнен противофазным (синфазным) и поэтому воспринимает сигнал только синфазной (противофазной) волны. Т.о. в устр-ве происходит разделение сигналов по синфазной и противофазной волнам, что позволяет осуществить измерение на одном и том же

1

Изобретение относится к технике СВЧ измерений и может использоваться при проектировании микрополоско- вых СВЧ-устройств.

Цель изобретения - повьшение точ ности измерений, а также расширение диапазона частот.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полос- ковых линий содержит первый 1 и второй 2 полосковые делители мощ- ности, отрезки 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, первый и второй направленные ответвители 5 и 6 падающей волны, детекторные головки 7 и 8, индика- тор 9, дополнительный индикатор 1 О, СВЧ-генератор 11, отрезок 12 полос- ковой линии, размещенный перпендикулярно отрезку 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий на рас- стоянии 1/8 - 1/10 его длины от его конца, согласованную нагрузку 1 дополнительный отрезок 14 полоско- .вой линий, размещенный перпендикулярно отрезку 3 исследуемых отрез- ков связанных полосковых линий на расстоянии 1/8 - его длины от его конца, третий направленный от- ветвитель 15 падающей волны с детекторной головкой 16 во вторичном плече , четвертьволновой отрезок 5 7 ко- планарной линии, поперечные размеры которой не превышают толщины диэлектрической подложки, дополнительную согласованную нагрузку 18, при зтом первый полосковый делитель 1 мощности выполнен противофазным, а вто

образце с повышенной достоверностью и точностью. Цель достигается введением в устр-во О 12 (14), размещенного перпендикулярно О 4(3) на расстоянии 1/8-1/10 его длины от его конца, индикатора 10, НО 15 с детекторной головкой 16, О 17 и согласованной нагрузки 18. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

0 5 g

5

0

рой полосковый делитель 2 мощности - синфазным.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от СВЧ-генератора 11, сви- пируемого по частоте, через направленный ответвитель 5 поступает на вход отрезка 12. Часть сигнала ответвляется во вторичный канал направленного ответвителя 5 и после детектирования поступает в канал падающий индикатора 9 (панорамного измерителя коэффициента стоячей волны и ослабления) . Сигнал, проходящий по отрезку 12, через зазор возбуждает отрезки 3 и 4. Такое возбуждение вызывает одновременное появление стоячих волн синфазного и противофазного типа ; (четной и нечетной волны). Через зазоры 19 и 20 происходит возбуждение плеч полоскового делителя 1. Во входном плече полоскового делителя 1 сигнал может появиться только при синфазном возбуждении выходных плеч (при их противофазном возбуждении эти сигналы взаимно уничтожаются во входном плече). Таким образом, полос- ковый делитель 1 воспринимает только сигнал синфазной волны в отрезках 3 и 4, Через зазоры 21 и 22 происходит возбуждение полоскового делителя 2. Если поступающие сигналы синфазны, то между центральными и внешним проводниками отрезка 17 ко- планарной линии нет разности потенциалов и вход полоскового делителя 2 не возбужден. При противофазных сигналах в выходных плечах появляется разность потенциалов в отрезке 17 копланарной линии и возбуждается вход. Таким образом, полосковый делитель 2 воспринимает только сигнал

-

противофазной волны. Подключая вто- рой направленный ответвитель 6 (также ориентированный на прием падаю-. щей волны) и снимая часть сигнала во вторичный канал, подавая его после детектирования в канал отраженный индикатора 9, можно получить резонансные отклики, характерные для резонансных частот отрезков 3 и 4 по синфазной или противофазной волне (соответствующих распределению целого числа полуволн 6 связанных линиях).

Таким образом, происходит разделение сигналов по синфазной и противофазной волне, измерение осуществляется на одном и том же образце, что повьшает достоверность и точность измерений. Возможность просмотра гармоник 2 fe, 3 fe и т.д., а также 2 f , 3f и т.д. позволяет определить дисперсионную зависимость искомых параметров от частоты.

С целью дополнительного увеличения точности измерения введен допол нительный отрезок 14 полосковой линии, подключенный через зазор к второму из исследуемых отрезков на расстоянии, равном 1/8 - 1/10 его длины от его конца и перпендикулярно

к нему, причем к отрезку 14 подключен третий направленный ответвитель 15 с детекторной головкой 16 во вторичном канале, которая соединена с дополнительным индикатором 10.

Так как размер отрезка 17 копла- нарной линии можно сделать весьма малым (имеет значение, так как внешний проводник отрезка 17 копланарной линии является одним из симметрирующих короткозамкнутых на конце шлейфов), то можно добиться максимальной высокоомности шлейфов, чему еще дополнительно способствует выборка в экране. Кроме того, малая по поперечным размерам копланарная линия имеет лучшую экранировку центрального проводника относительно экранной поверхности, что улучшает фа- зировку выходных сигналов противофазного делителя (приближает к идеальной разности фаз 180°) .

Формула изобретения

1.Устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий, содержащее первый и

второй полосковые делители мощности, . торцы выходных штеч которых электромагнитно связаны с торцами соответствующих отрезков исследуемых отрезков связанных полосковых линий, первый и второй направленные ответ- вители падающей волны, во вторичных плечах которых размещены детекторные головки, выходы которых подключены

к входам индикатора, СВЧ-генератор, выход которого соединен с входом первичного плеча первого направленного ответвителя падающей волны, отлич ающееся тем, что,

с целью повышения точности измерений в него введен отрезок полосковой линии, размещенный перпендикулярно одному из отрезков исследуемых отрезков связанных полосковых линий на

25

35

20 расстоянии 1/8-1/10 его длины от его конца, один конец отрезка полосковой линии электромагнитно связан с одним отрезком исследуемых отрезков связанных полосковых линий, а другой соединен с выходом первичного плеча первого направленного ответвителя падающей волны, первый полосковый делитель мощности выполнен противофазным, а второй - синфазным, выход

30 первичного плеча второго направленного ответвителя падающей волны нагружен на согласованную нагрузку, а вход соединен с выходным плечом второго полоскового делителя мощности в режиме измерения фазовой скорости волны четного типа и с выходным плечом первого полоскового делителя мощности в режиме измерения фазовой скорости волны нечетного типа.

2. Устройство по П.1, о т л и- ч ающееся тем, что в него введены дополнительный отрезок полосковой линии, размещенный перпендикулярно другому отрезку исследуемых отрезков связанных полосковых линий на расстоянии 1/8-1/10 его длины от его конца, один конец дополнительного отрезка полосковой линии .электромагнитно связан с другим отрезком исследуемых отрезков связанных полосковых линий, а к другому последовательно подключены третий направленный ответвитель падающей волны с детекторной головкой во вторичном 55 плече, выход основного плеча которого нагружен на дополнительную согласованную нагрузку, и дополнительный индикатор.

4045

50

. 1255953б

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т - ному и внешнему проводникам введен- личающееся тем, что, с кого четвертьволнового отрезка ко- целью расширения диапазона частот, планарной линии, поперечные разме- выходиые гшечи противофазного дели- ры которой не превьшают толщины ди- теля мощности подключены к централь- е электрической подложки.

Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Повьшается точность измерений и расширяется диапазон частот. Устр-во содержит два полос- ковых делителя 1 и 2 мощности (ЩЩ, два отрезка (О) 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, три направленных ответвителя (НО) 5, 6 и 15 с детекторными головками 7,8 и 16 соответственно, два индикатора 9 и 10, СВЧ-г-р 11, два О 12 и 14 полосковой линии, размещенных перпендикулярно О 4 и 3 соответственно, две согласованные нагрузки 13 и 18 и четвертьволновый О 17 копла- нарной линии, поперечные размеры ко- g торой не превышают толщины диэлектри- - ческой подложки. Через зазоры 19 jf to СП СП ф СП 00