Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника Советский патент 1987 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ.

Целью изобретения является повыение ТОЧНОСТИ измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника.

Устройство для измерения комп- ю лексного коэффициента передачи четырехполюсника состоит из СВЧ-генера- тора 1, исследуемого четырехполюсника 2, генератора 3 прямоугольных импульсов, первого СВЧ фазового ма- 15 нипулятора 4, первого делителя частоты на два 5, третьего СВЧ-фазово- го манипулятора 6, третьего и пятого коммутаторов 7 и 8 напряжений, второго делителя частоты на два 9, 20 второго и четвертого СВЧ-фазового ман 1пулятора 10 и 11, четвертого и шестого коммутаторов 12 и 13 напряжений, третьего делителя частоты на два 14, СВЧ-сумматора 15, смесите- 25 ля 16, выполненного балансньм, усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 17, настроенного на частоту 2 Л с широкой полосой пропускания, первого

и второго коммутаторов 18 и 19 напря-30 пряжений поступают сигналы с частотой

жений, первого .и второго узкополос- ных фильтров 20 и 21, настроенных на частоту 252, сумматора .22, блока 23 вычитания, второго и первого синхронных детекторов 24 и 25, второго и первого фильтров 26 и 27 нижних, частот.

Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника работает следующим образом. 40 сумматора 22 и блока вычитания 23.

Сигнал от генератора 1 поступает на сумматор 15 по двум параллельным каналам: в первый канал входят последовательно соединенные исследуемь й четырехполюсник 2, первый и второй СВЧ-фазовые манипуляторы 4 и 1.0, во второй канал (опорный) - последовательно соединенные третий и четвертый СВЧ-фазовые манипуляторы 6 и 11. Сигнал, прошедший через исследуемый четырехполюсник 2, подвергается затем фазовой манипуляции первым СВЧ- фазовым манипулятором 4 по закону Г U cps2ftt, при 1-й cos2ilt, при ,

где T 4/r/fl, 4.- частота генератора 3, и вторым СВЧ-фазовым манипуля тором 10 по закону

1-й

созя t, при cosSl-ty при .

Сигнал в опорном канале подвер-, гается фазовой манипуляции третьим СВЧ-фазовым манипулятором 6 по закону

-U cos2nt, при 0 t :T/2; U cos2ftt, при

и четвертым фазовым манипулятором 11 по закону

-U cosftt, при OitjfT/2; U cosSlt, при .

Необходимые законы фазовых манипуляций обеспечивают коммутаторы 7, 12, 8 и 13 напряжений соответственно, работой которых управляют делители 5, 9 и 14, имеющие прямые и инвертированные выходы. С выхода сумматора 15 сигнал поступает на смеситель 16, затем через УПЧ 17, настроенньй на частоту 2 с широкой полосой пропускания, на входы коммутаторов 18 и 19, напряжений. При этом на управ- входы коммутаторов 18 и 19 наЯ/2 С прямого и инвертированного выходов делителя 14 соответственно. Так производится пространственное разделение двух составляющих сигнала, разделенных во времени. С выходов коммутаторов 18 и 19 напряжений сигналы через фильтры 20 и 21, настроенный на частоту 2SI с полосой пропускания , поступают на входы

С выхода сумматора. 22 сигнал подается на вход синхронного детектора 24, на управляющий вход которого подается сигнал частоты 2fl с прямого выхода делителя 5 и cos2Rt, а с выхода блока 23 вычитания сигнал подается на вход синхронного детектора 25, на управляющий вход которого подается сигнал частоты 2Я с инвертированного выхода делителя 5 и sin25lt. С выходов синхронных детекторов 24 и 25 cos и sin компоненты,сигнала проходят через фильтры 26 и 27 на выход устройства;

a(t) U i - zi Ji costf n Ч + /10,483) ,

a(t)A2K,2- . sin x x(f-d0,4ej)-4ej46 s nv ,

где Ар- амплитуда сигнала генератора 1;

Kjj, i/j - коэффициент затухания и фазовый сдвиг исследуемого четырехполюсника 2;

индексы паразитной амплитудной модуляции, вызванной неидентичностью коэффициен BI t в)

тов передачи при разных фа- 15 porq коммутаторов напряжения соеди- зовых сдвигах СВЧ-фазовых нены с выходом смесителя, который манипуляторов 4, 1€, 6 и 11 выполнен балансным, второй вход сумматора соединен с выходом второго узкополосного фильтра, вторые вхосоотвётственно;

3. 64 - погрешность установки фазы 20 ды первого и второго синхронных деСВЧ-фазовыми манипуляторами 4, 10, 6 и 11 соответственно. Выражения для а (t) и ) позтекторов соединены с прямым и инвертированным выходами первого делителя частоты на два соответственно, между выходом СВЧ-генератора и

воляют вычислить модуль и фазу коэф- вторым входом СВЧ-сумматора - после- фициента прохождения исследуемого довательно соединенные третий и чет- четырехполюсника 2, причем погреш- вертый СВЧ-фазовые манипуляторы, ности измерений, определяемые погреш- а также введены последовательно сое- ностями установки фазы СВЧ-фазовыми манипуляторами, а также паразитной амплитудной модуляцией, имеют второй и более высокие порядки малости по сравнению с известньм устройством.

диненные второй и третий делители 30 частоты на два, причем вход второго делителя частоты на два соединен с прямым выходом первого делителя частоты на два, а также третий, четвертый, пятый и шестой коммутаторы на- 35 пряжения, выходы которых соединены с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого СВЧ-фазовых манипуляторов соответственно, при этом первый и .второй входы третьего и 40 пятого коммутаторов напряжения соединены с прямым и инвертированным выходами первого делителя частоты на два соответственно, первый и второй входы

Формула изобретения

Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника, содержащее СВЧ-генератор, выход которого является входом для подсоединения входа исследуемого четырехполюсника, последовательно соединенные первый СВЧ-фазовый манипулятор, вход которого является входиненные второй и третий делители 30 частоты на два, причем вход второго делителя частоты на два соединен с прямым выходом первого делителя частоты на два, а также третий, четвертый, пятый и шестой коммутаторы на- 35 пряжения, выходы которых соединены с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого СВЧ-фазовых манипуляторов соответственно, при этом первый и .второй входы третьего и 40 пятого коммутаторов напряжения соединены с прямым и инвертированным выходами первого делителя частоты на два соответственно, первый и второй входы

четвертого и шестого коммутаторов дом для подсоединения выхода исследу- 45 напряжения соединены с прямым и ин- емого четырехполюсника, второй СВЧ- вертированным выходами второго дели- фазовый манипулятор, СВЧ-сумматор, теля частоты на два соответственно, смеситель, последовательно соединен- второй вход первого коммутатора на- ные первый синхронный детектор и пряжения, а также третьи входы треть- фильтр нижних частот, выход которого 50 его и четвертого коммутаторов напряявляется выходом устройства, генератор прямоугольных импульсов и делитель частоты на два, вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных, импульсов, о тли ч.аю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены

Заказ 3828/41 Тир

BfH1HIlH

Пронзв.-полигр. пр-тие, г. Уж

последовательно соединенные первый коммутатор напряжения, первый узкополосный фильтр, сумматор, второй синхронньй детектор, второй фильтр нижних частот, выход которого является вторым выходом устройства, последовательно соединенные второй коммутатор напряжения, второй узкополос- ный фильтр и блок вычитания, выход которого соединен с входом первого синхронного детектора, а второй вход соединен с выходом первого узкопалос- ного фильтра, входы первого и вто вторым входом СВЧ-сумматора - после- довательно соединенные третий и чет- вертый СВЧ-фазовые манипуляторы, а также введены последовательно сое-

диненные второй и третий делители 30 частоты на два, причем вход второго делителя частоты на два соединен с прямым выходом первого делителя частоты на два, а также третий, четвертый, пятый и шестой коммутаторы на- 35 пряжения, выходы которых соединены с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого СВЧ-фазовых манипуляторов соответственно, при этом первый и .второй входы третьего и 40 пятого коммутаторов напряжения соединены с прямым и инвертированным выходами первого делителя частоты на два соответственно, первый и второй входы

жения соединены с прямым выходом третьего делителя частоты на два, второй вход второго коммутатора напряжения, а также третьи входы пято- 55 го и шестого коммутаторов напряжения соединены с инвертированным выходом третьего делителя частоты на два.

Подписное

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - првьшение точности измерений. Устройство содержит г-р 1 СВЧ, исследуемый четьфехполюсник 2, г-р 3 прямоугольных импульсов, СВЧ-фазовые манипуляторы 4, 6, 10 и 11, делители 5, 9 и 14 частоты на два, коммутаторы 7, 8, 12, 13, 18 и 19 напряжений, СВЧ-сумматор 15, балансный смеситель 16, усилитель 17 промежуточной частоты, узкополосные фильтры 20 и 21, сумматор 22, блок вычитания 23, синхронные детекторы 24 и 25 и фильтры 26 и 27 нижних частот. Цель достигается введением коммутаторов 7, 8, 12, 13, 18 и 19, делителей 9 и 14, фильтров 20, 21 и 26, сумматора 22, блока вычитания 23 и детектора 24, с помощью которых уменьшаются погрешности измерений, определяемые погрешностями установки фазы манипуляторами 4, 6, 10 и 11, а также паразитной амплитудной модуляцией. 1 ил. (Л 00 со to кэ 4