Устройство для измерения коэффициента отражения СВЧ двухполюсника Советский патент 1987 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано во встроенных автоматических системах контроля о

Цель изобретения - повьппение точности измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения коэффициента отражения СВЧ- двухполгосника.

Устройство содержит генератор 1, йервый 2 и второй 3 направленные от- Ветвители, многозондовую измеритель

ную линию 4, pin-диодный регулятор 5 мощности, калиброванньш преобразователь 6 средней мощности, детекторные преобразователи 7, блок 8 вычисления и индикации, состоящий из измерительно-вычислительного блока 9 и индикаtopa 10, блок 11 управления и согла- Сованную нагрузку 12.

Устройство для измерения коэффициента отражения СВЧ-двухполюсника работает следующим образом.

Излучаемые генератором 1 и отраженные от измеряемого СВЧ-двухполюсника колебания частично ответвляются выходами падающей и отраженной волн вспомогательных плеч первого и втo- рого направленных ответвителей 2 и 3 соответственно.

В режиме Калибровка р1п.-диоднМ регулятор 5 представляет собой согласованный аттенюатор с большим ослаблением и в-многозондовой измерительной линии 4 устанавливается бегущая волна. Выходной сигнал i-ro детекторного преобразователя 7 пропорционален падающей мощности в основных плечах первого 2 и второго 3 направленных ответвителей. Блок 8 производит дискретные выборки выходных напряжений детекторных преобразователей 7 и вычисляет их средние значения, пропорциональные средней мощности падающей волны в основных плечах первого 2 и второго 3 направленных ответвителей. В этом же режиме производится измерение выходного напряжения калиброванного преобразователя 6, которое также пропорционально средней мощности падающей волны в основных плечах первого 2 и второго 3 направленных ответвителей. В блоке 8 производится вычисление коэффициентов а по формуле

Кп

UKCP;

i -и:

где и

Хср;

5

-

средние значения выходных напряжений детекторных преобразователей 7; и - выходное напряжение калиброванного преобразователя 6 средней мощности; К„ - известный коэффициент преобразования калиброванного преобразователя 6 средней мощности.

Коэффициенты а; запоминаются в блоке 8 и используются при дальнейшей работе устройства.

В режиме Измерение длины волны pin-диодный регулятор 5 представляет ,; собой короткозамыкатель и в многозондовой измерительной линии 4 устанавливается режим стоячей волны. Аналогично режиму Калибровка в этом режиме определяются средние значения напряжений на выходе детекторных пре- образователей 7 U-jigp, , которые нормируются по коэффициентам передачи 5 зондов ц детекторных преобразователей 7 а; для получения величин Ъ|

. , /а;, по которьм определяется длина волны Л в линии передачи.

Алгоритм вычисления / зависит от 0 числа зондов многозондовой измерительной линии 4, которая может содержать четыре зона и более. Для пяти- зондовой измерительной линии, напри35

мер, Л вычисляется 411 I

arc OS

Ъ, - bs

2(Ъ7 - TV.

где Е - расстояние между зондами ().

В режиме Измерение параметров pin-диодный регулятор 5 представляет

собой отрезок линии передачи с малыми потерями. В этом случае в результате интерференции падающей и отраженной волн в многозондовой измерительной линии 4 устанавливается вол- , подобная волне в основных плечах первого 2 и второго 3 направленных ответвителей.

Блок 8 производит дискретные выборки выходных напряжений (j 2 )

детекторных преобразователей 7, преобразует их в цифровую форму, нормирует по коэффициентам а;. К,, получая величины Сц; (,i 2 ) UK; (j o )/ /(а;К,), где К, - коэффициент пере3

дачи первого 2 и второго ных ответвителей, и вычисние значения этих величин которым определяет модуль СР коэффициента отражения го СВЧ-двукполюсника

- 4Г

А

f В

4ГГarctg

sin

б (С

СРг

- С

ср4

ср,

- 2 Сер, -t- С

cps

где

Ccpi +ССР )Сср4 -(Ссрз CcfsjC

-ср,

- Сер 5 - 2

(Сер,

-С

cpt

В

Сер 4. - Сер а .

2 sinq sifi©

Q

Дополнительно могут быть определены также средние значения падающей

щей Р,р, ,р

отраженной Р

мощностей:

p.otp

РсралЧ HA-B f;

, , , а

iJA + В - л(А - В ) ;

ср.отр

2

4

А В

Вычисленные значения выводятся на индикатор 10. Блок 11 управления осуществляет управление pin-диодным регулятором 5 в различных режимах ра-45 управляющими входами pin-диодного

ления и индикации, отличаю щееся тем, что, с целью пов шения точности измерений, введены pin-диодный регулятор мощности, 35 включенный между выходом многозон вой измерительной линии и выходом отраженной волны вспомогательного плеча второго направленного ответ теля, калиброванный преобразовател средней мощности, включенный на вы ре падающей волны вспомогательного плеча второго направленного отве вителя, и блок управления, выходы которого соединены соответственно

боты устройства для измерения коэффи- ;циента отражения СВЧ-двухполюсника, Точность иэмерения коэффициента отражения СВЧ-двухполюсника повьш1ает- ся за счет проведения перед каждым 50

ВНИИПИ Заказ 885/48 Тираж 731

Произв.-полигр. пр-тне, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ено«0

f5

а

20

е25

я30

измерением калибровки детекторных преобразователей 7 и повышением точности измерения длины волны, когда pin-диодный регулятор 5 представляет собой короткозамкнутую нагрузку. При этом компенсируются ошибки за счет возможных нестабильностей детекторных преобразователей 7 и зависимости их параметров от частоты генератора 1.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента Ътражения СВЧ-двухполюсника, содержащее последовательно соединенные генератор, первый направленньд ответ- витель и второй направленный ответ- витель, выход основного плеча которого является выходом для подсоединения СВЧ двухполюсника, многозондовую измерительную линию, соединенную с выходом подающей волны вспомогательного плеча первого направленного ответ- вителя, к выходу отраженной волны которого подключена согласованная нагрузка, детекторные преобразователи, соединенные входами с выходами соответствующих зондов многозондовой измерительной линии и выходами с соответствующими входами блока вычисуправляющими входами pin-диодного

ления и индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, введены . pin-диодный регулятор мощности, включенный между выходом многозондовой измерительной линии и выходом отраженной волны вспомогательного плеча второго направленного ответви- теля, калиброванный преобразователь средней мощности, включенный на выхо- ре падающей волны вспомогательного плеча второго направленного ответ- вителя, и блок управления, выходы которого соединены соответственно с

регулятора мощности и блока вычисления и индикации, причем выход калиброванного преобразователя средней мощности подключен к дополнительному входу блока вычисления и индикации,

Подписное

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности измерений. Устр-во содержит г-р 1, направленные ответвители 2 и 3, многозондовую из- мерительнзто линию 4, детекторные преобразователи (ДП) 7, блок 8 вычисления и индикации, состоящий из измерительно-вычислительного блока 9 и индикатора 10, согласованную нагрузку 12. Вновь введены pin-диодный регулятор 5 мощности, калиброванный преобразователь 6 средней мощности и блок 11 управления. Точность изме- рения повьшается за счет проведения перед каждым измерением калибровки ДП 7 и повышения точности измерения длины волны, когда регулятор 5 представляет собой короткозамкнутую нагрузку. При этом компенсируются ошибки за счет возможных нестабильностей ДП 7 и зависимости их параметров от частоты г-ра 1. 1 ил. с (Л IND со 00 О5 со