Способ определения выходного импеданса генераторного прибора Советский патент 1987 года по МПК G01R27/04 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для использования при разработке полу- проводниковьпс и ламповых генераторных приборов.

Цель изобретения - расширение диапазона частот и повышение точности при обеспечении измерений в режиме большого сигнала

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения выходного импеданса.генераторного прибора. Устройство содержит исследуемый генераторньЙ прибор 1, СВЧ-четырех- полюсник 2, селективный измеритель 3 напряжений, ключ 4, сопротивления 5,6 и 7, значения которых соответственно равны характеристическому сопротивлению СВЧ-четырехполюсника,бесконечно большому и бесконечно малому значениям.

Способ определения выходного импеданса генераторного прибора реализуется следующим образом.

Изменяют входное сопротивление подключенного к генераторному прибору 1 СВЧ-четырехполюсника 2 путем поочередного подключения к выходу последнего сопротивления 5, равного его характеристическому сопротивлению R, сопротивления 6, равного бесконечно большому значению и сопротивления 7, равного бесконечно малому значению.

Для этого с помощью генераторного прибора 1 формируют сигнал, соответствующий заданному режиму его работы. Затем к выходным клеммам СВЧ-четырехполюсника 2 через ключ 4 поочередно подключают сопротивления 5, райные характеристическому сопротивлению СВЧ-четырехполюсника 2, сопротивления 6, величина которы равна бесконечно большому значению (режим холостого хода), и сопротивления 7, величина которых равна бесконечно малому значению (режим короткого замыкания).

Одновременно с помощью селективного измерителя 3 напряжений измеряют соответствующие трем значениям входного сопротивления СВЧ-четырехполюсника 2 значения модулей напряжений /и,/, , /Ug/ на входных зажимах СВЧ-четырехполюсника 2 в рабочем режиме работы генераторного прибора 1.

(Z;) и реальную часть Re импеданса определяют из

.JI-rlLi xL

(i-r,)

+ X

z

2x.T -(,)xlJ, .iimll-.54

(1-r,) + xf

15

где

Г ly - 1 ft.

ltu,r lu.r .

1 + e

4

n

p

g характеристическая постояная передачи СВЧ-четырехполюсника 2. Амплитудно-частотная характеристика СВЧ-четырехполюсника 2, который выполнен аттенюаторным, линейна, т.е. его характеристическое сопротивление R const и характеристическая постоянная передачи g const. Коэффициенты отражения Р, г, +

ix,, где г, и х, - соответственно действительная и мнимая части коэффициентов отражения, на выходе СВЧ- четырехполюсника 2 при поочередной нагрузке на сопротивления 5,6 и 7

соответственно равны 0; 1; -1. На основании теории автономного четырехполюсника знание , коэффициентов отражены на вьЕсоде СВЧ четырехполюсника 2Рд 0; 1; -1 и соответствуюшкх им значений модулей напряжения на его входе /U,/, /U-j/ и /U,/ позволяет определить коэффициент отражения Р,

тьфехполксника 2, где

ix на входе СВЧ-че/и./ /}

7u;7

4e-2t

5

г --Л1 /u7/

.j4yiz:,..

j

..м,-

P -(.

+ e

r)

oC- 1 + e

гП.

p 1 -2f

Из приведенных выражений видно, что реальная и мнимая части коэффициента Р определяются только отншением модулей напряжения на входе СВЧ-четырехполюсника 2 и его характеристической постоянной передачи, выражаемой действительным числом. Значение коэффициента отражения Pg на входе СВЧ-четырехполюсника 2 позволяет определить модуль /Z/ и реальную часть Re .выходного сопротивлния генераторного прибора I следующим образом:

.2 р .- г. 2 -.2 .2л. R

- х| Т

Mdw iiMnJ. 1

(l-r) + xlj

f- 2.x. f. (1-r,) xtj

,, 2. 1

D (1-Гг) - Xi Rp -77rr-5c (

/Z.

-j / 2

Из выражений, определяющих P и Re, видно, что способ позволяет определить модуль и реальную часть выходного сопротивления генераторного прибора 1 при любом уровне рабочего сигнала практически на любой частоте с точностью используемого селективного измерителя напряжений. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает определение искомых значений без учета фазовых соотношений измеряемых напряжений, что обусловлива- ет снижение трудоемкости измерений.

Формула изобретения

Способ определения выходного импеданса генераторного прибора основанный на подключении к исследуемому генераторному прибору СВЧ-четьфех полюсника, изменении его входного сопротивления и измерении напряжений по которьм определяют модуль и активРедактор В.Ковтун

Составитель Р.Кузнецова Техред А.Кравчук

Заказ 382/50,Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ную часть выходного импеданса исследуемого генераторного прибора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот и повьш1ения точности при обеспечении измерений в режиме большого сигнала, СВЧ-четырехполюсник выполняют аттенюатором, изменение входного сопротивления которого осуществляют посредством поочередного подключения к выходу СВЧ-четырехполюсника сопротивления, величина которого равна значению его характеристического сопротивления, бесконечно боль тому и бесконечно малому значениям, измерения соответствующих им значений напряжений осуществляют на входе СВЧ-четырехполюсника, а модуль и активную составляющую выходного импеданса исследуемого генераторного прибора определяют из выражений

.

25

Zi R

V

-12 2х I , (1-г,) +х J

35

X -г )

Гё-

n

lu

-2

Ji- p-f - (He г) X

t

1

40

L 1 + e ;. 1 - e .

45

. g - характеристическая постоянная передачи СВЧ-четырехполюсника.

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения расширение диапазона частот и повышение точности при обеспечении измерений в режиме большого сигнала. Устр-во, реализующее способ, содержит исследуемый генераторный прибор 1., СВЧ-четырехполюсннк 2, селективный измеритель 3 напряжений, ключ 4, сопротивления 5-7, значения к-рых соответственно равны характеристическому сопротивлению СВЧ-четырехполюс- ника 2, бесконечно большому и бесконечно малому значениям. Амплитудно- частотная хар-ка СВЧ-четырехполюсни- ка 2, к-рый выполнен аттенюаторным, линейна. Модуль и активную составляющую прибора 1 определяют из соответствующих выражений. Способ обеспечивает определение искомых эначе- ний без учета фазовых соотношений измеряемых напряжений, что снижает трудоемкость измерений. 1 ил. (Л