Способ калибровки контактного устройства Советский патент 1987 года по МПК G01R27/28 

1

Изобретение относится к радиор з- мерительной технике и может быть использовано для калибровки контактных устройств при измерении параметров полосковых и микрополосковых уст- ,- ройств СВЧ-диапазона.

Целью изобретения является повьше- ние производительности и увеличение точности калибровки,

На фиг,1 приведена структурная электри11еск-ая схема устройства, реализующего способ калибровки контактного устройства, на фиг.2: а - четыре разомкнутых на конце отрезка полоско- вых линий передачи длиной IXK б отрезок полосковой линии передачи с волновым сопротивлением Zg и длиной L; в - рабочая полосковая линия передачи.,

Устройство для калибровки контактного устройства содержит генератор 1 СВЧ, делитель 2 мощности, первьй, второй, третий, четвертый направленные ответБИтели 3-6, высокочастотный блок 7 переключателей, измеритель 8 разности фаз и отношения уровней, контактное устройство 9.

Устройство для калибровки контактного устройства работает следующрж образом.

От генератора 1 СВЧ СВЧ-сигнал через делитель 2 -мощности, первьй 3, второй 4 и соответственно третий 5 и четвертый 6 направленные ответвители 3, 4, 5, б подается на контакное устройство 6.

Операции при измерении комплексных коэффициентов отражения на входе коаксиально-пол оскового перехода,

Блок 7 переключателей устанавливают в положение, при котором в опорный канал поступает сигнал а , а в измерительный - Ц . Подключают к входному контактному узлу отрезок по- лосковой линии передачи, разомкнутой на конце. Измеряют на входе коакси- ально-полоскового перехода с помощью измерителя разности фаз комплексный коэффициент отражения Г

, 1 /а, .

Операции при измерении комплексных коэффициентов отражения на выходе полосково-коаксиального перехода.

Блок 7 высокочастотных переключателей устанавливается в положение, при котором в опорный канал поступал сигнал а, а в измерительный - Ь,. Подключают к выходному контактному узлу отрезок полосковой линии переда

10

5 20

25

зо

40

дд

3451402

чи, разомкнутой на ко}ше. Измеряют на выходе полосково-коакси.чльного перехода с помощью измерителя 8 комплексный коэффициент отражения fj bj/a .

Введены следующие обозначения: а,, а,, - комплексные амплитуды падающих волн в коаксиальных сечениях соответственно первого и второго соединения контактного узла Ь, Ь - комплексные амплитуды отраженных волн в коаксиальных сечениях соответственно первого и второго соединения контактного узла; р , р. - соотношения комплексных амплитуд отраженных и падающих волн в коаксиальных сечениях соединений контактного узла при помещении в контактный узел проходной меры и возбуждении с двух сторон когерентными сигналами; А - параметр, позволяющий определить одну из неизвестных при калибровке - постоянную распространения

- те А е .

Этот параметр может быть найден по результатам измерений коэффициентов отражений на входе и выходе контактного устройства при подключении к входному или выходному контактному узлу четырех разомкнутых на конце отрезков полосковых линий передачи, длина которых изменяется на величину 1,

В - вспомогательньш параметр, позволяющий определить другую неизвестную величину - коэффициент отражения от открытого конца полосковой линии передачи Г.

Для определения В необходимо провести измерения | и fj отрезком полосковой линии передачи с волновым сопротивлением Z при двухстороннем возбуждении контактного узла.

На основе измеренных коэффициентов отражения на входе и выходе контактного устройства из вьфажения

35

А. е-Т.С.-1.1,

()2,

LLin .)..)

где -h fr - г (г. I г J)

(Г,,

- 1

in on) in

VI - постоянная распространения

линии передачи; n - номер контактного узла

(входной, выходной), определяется величина v .

Используя полученное значение А, из системы уравнений

Y, + A , + A,,, r,,K 0, 1,2, определяют Y, Yjn Yj, связанные с параметрами контактных узлов соотношениями

S;, Y,n; S, Y2,/r,

-Ybn/To , где A S 1, S 22 - S 12 S j,;

Sj. - элементы матрицы параметров рассеяния контактных узловj Г -коэффициент отражения от открытого конца полосковой линии передачи.

Для определения Г, входящего в эти выражения, в контактное устройство устанавливается отрезок полосковой линии передачи с волновым сопротивлением Zg длиной L, соединяющий оба контактных узла (фиг.2Б). По из- ме эенным на входе и выходе контактного устройства соотношениям комплексных амплитуд СВЧ-волн р , Pj при двухстороннем возбуждении контактного устройства Г определяется из соотношения

Г А -/ - В 1 о а D,

где в -J 1У11 1-П1-.

1 Vi. - Pi УП - Pi При установке в контактное устройство объекта измерения (фиг.2в) пересчет измеренного в коаксиальном сечении перехода в референсную плоскость производится с использованием выражения

с h

bijil f J i.4

Рпх 1 - S f

п WV

Формула изо б .р е т е н и я 40

Способ калибровки контактного устройства, включающий измерение комплексных коэффициентов отражения (Г где К 1, 2, 3, 4) на входе коаксиально-полоскового перехода контактного устройства и (Г,, где К 1, 2, 3, 4) на выходе полосково-коаксиального перехода контактного устройства при последовательном нагружении их на четыре разомкнутые на конце отрезка полосковых линий передачи с произвольным волновым сопротивлением Z , длины которых отличаются на фиксированную величину, лежащую в пределах /1/8 - 3/V8, где h - длина волвш в полосковой линии, и подаче на вход ко- аксиально-полоскового перехода или выход полосково-коаксиального перехода СВЧ сигнала, подключении между

входным и выходным контактными узлами контактного устройства отрезка полосковой линии передачи с волновым сопротивлением Z и подаче СВЧ-сигнала на вход коаксиально-полоскового перехода, отличающий ся тем, что, с целью повьшения производительности и повышения точности калибровки, измеряют готношения комплексных амплитуд прямых а, а и обратных

Ь J Ь СВЧ-сигналов на входе коаксиально-полоскового перехода контактного устройства а и выходе полосково-коаксиального контактного устройства р. при подаче на

выход полосково-коаксиального перехода контактного устройства сигнала СВЧ и определяют элементы матрицы S. S-- и определить матрицы дп

IT П i JL П

контактного устройства по формулам Yj ; Sj-ih , ;

4п -Yjn /TO ; л S - S, S,. S, , где n - входной или выходной контактный узел,;

V V ln 2n

определяются из системы уравнений.

YI,+A , -Г,. Y. + , Г,

Сл, , (

2 Г 2

) ( - Гщ )

) - ;

(г,г-т;7 с ;;г- г ;у

4 .i XlLli PLXii i XllI

I w,(

1 - длина разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, L - длина отрезка полосковой ли- НИИ передачиj

у - постоянная распространения полосковой линии передачи..

Редактор Л.Повхан

Составитель В.Ежов Техред М.Ходанич

Заказ 4916/45Тираж 729Подписное

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

Фиг. 2

Корректор А.Ворович

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и обеспечивает повьшение производительности и увеличение точности калибровки.. Устр-во, реализующее сп-б, содержит г-р СВЧ 1, делитель 2 мощности, четыре направленных ответвителя 3-6, ВЧ- блок 7 переключателей, измеритель 8 разности фаз и соотношения уровней, контактное устр-во 9. 2 ил. 1 (Л со 4 СЛ 4 О cpu&.i