Способ определения частот половинной мощности резонатора Советский патент 1987 года по МПК G01R27/26 

1 1

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ и может быть использовано для непосредственного измерения частот половинной мощности резонаторов сантиметрового и дециметрового диапазонов длин волн, а

также при определении нагруженной добротности резонаторов.

Цель изобретения - повьшение точности отсчета частот половинной мощности резонатора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагае- мьш способ; на фиг.2 - 4 - векторные диаграммы, поясняющие настройку синхронного детектора; на фиг,5 - форма сигналов на выходе синхронного детектора при перестройке часто ты возбуждающего генератора: а - опорный канал синхронного детектора отключен; б - синхронный детектор настроен на постоянный выходной сигнал; & - колебания в опорном канале синхронного детектора промодулированы по амплитуде .

Способ определения частот половинной мощности резонатора заключается в следующем.

Для определения частот половинной мощности f и f резонатора 1 на него подают колебания СВЧ от возбуждающего генератора 2 и, свипируя частоту генератора, находят резонансную кривую резонатора (фиг.За) путем наблюдения сигнала на выходе синхронного детектора 3 (опорный канал при этом отключен) с помощью осциллографа 4, развертка которого синхронизирована с перестройкой возбуждающего генератора 2. Затем в опорный канал синхронного детектора 3 через регулятор 5 амплитуды и фазовращатель 6 подают колебания с амплитудой и фазой (векто р А на фиг. 2), обеспечивающие постоянство выходного сигнала детектора (фиг.55). Далее приводят в действие амплитудный модулятор 7, в результате чего на выходе синхронног детектора 3 Н9.блюдается переменный сигнал с частотой, равной частоте амплитудной модуляции (фиг.56). После этого свипирование частоты возбуждающего генератора 2 прекращают и поочередно производят настройку на нулевые сигналы, соответствующие частотам половинной мощности резонатора Значения f, и f измеряют с помощью частотомера 8. Огибающая переменного

10

541342

сигнала на врлходе синхронного детектора 3 (фиг.5Е)) позволяет определить и резонансную частоту fp резонатора по максимуму амплитуды, что, с по- мощью соотношения

п - f „f 2.

позволяет вычислить нагруженную добротность резонатора Q.

На фиг. 2. представлена плоскость комплексного коэффициента отражения с изображенным на ней годографом вектора комплексного коэффициента отражения отражательного резонатора Г() (окружность, касающаяся единичной окружности в точке ). Суммирование переменного по модулю и фазе вектора r(f) с вектором А приводит к тому, что суммарный вектор ()+А имеет независящий от частоты модуль. Годо15

20

раф вектора Г. Г()+А есть окружость, изображенная на фиг.2 пунктиом .

Известно, что частоты половинной ощности определяются как точки переечения прямых, соединяющих точку с и окружности коэффициента отражения Г(). На фиг.2 эти точки обозначены f| и fг.

В случае, когда (,) (или Г r(f)) имеет мес то взаимно расположение векторов А,Г(f, ) и Г , показанное на фиг.4. При таком расположении векторов изменение длины вектора А (амплитудная модуляция колебаний в опорном канале) приводит к изменению длины суммарного вектора (f, )+А с частотой вдвое большей, чем частота амплитудной модуляции (фиг.З).

В течение одного п ериода колебаний суммарный вектор Г получ ает

одно же приращение при и при - лА , т.е. сигнал с частотой модуляции при указанном расположении векторов отсутствует. Если же Г не перпендикулярен А, то можно убедиться, проделав аналогичное построение, что будет наблюдаться сигнал с частотой модуляции, который окажется максимальным при резонансе, когда А//Г()//Г.

Частота амплитудной модуляции принципиального значения не имеет и определяется из соображений удобства -реализации модулятора и наблюдения. Глубины модуляции должны удов

313541

летворять обычному условию неискаженной модуляции л А/А «: 1 ,

Предлагаемьш способ позволяет приблизительно в десять раз повысить точность измерения частот половинной .мощности по сравнению с известным. .

Формула изобретения

Способ определения частот половинной мощности резонатора, основанный на синхронном детектировании сигнала, 15 отраженного от резонатора, о т л и

34

чающийся тем, что, с целью повьппения точности отсчета частот половинной мощности резонатора, настройкой амплитуды и фазы в опорном канале синхронного детектора выходной сигнал синхронного детектора устанавливают независимым от взаимной расстройки частоты возбуждающего генератора и резонансной частоты резонатора, затем колебания в опорном канале синхронного детектора модулируют по амплитуде и частоты половинной мощности резонатора отсчитывают по нулевым выходным сигналам синхронного детектора.

Фие.5

-f-j

-1

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности отсчета частот половинной мощности резонатора. На резонатор (Р) 1 подают СВЧ-колебания от возбуждающего генератора (Г) 2 и, свипируя частоту последнего, находят резонансную кривую Р 1. Для этого наблюдают сигнал на выходе синхронного детектора (Д) 3 с помощью осциллографа 4, развертка которого синхронизирована с перестройкой Г 2. Затем в опорный канал Д 3 через регулятор амплитуды 5 и фазовращатель 6 подают колебания с амплитудой и фазой, обеспечивающие постоянство выходного сигнала Д 3. С помощью амплитудного модулятора 7 на выходе Д 3 наблюдается переме..нный сигнал с частотой, равной частоте амплитудной модуляции. После этого свипирование частоты Г 2 прекращают и поочередно производят настройку на нулевые сигналы, соответствующие частотам половинной мощности Р . Значения f, и ,, измеряют с помощью частотомера 8. Огибающая переменного сигнала на выходе Д 3 позволяет определить и резонансную частоту fp Р 1 jjo максимуму амплитуды и вычислить нагруженную добротность Р 1. 5 ил. о (Л Фи.1