Способ определения фазы коэффициента отражения СВЧ-четырехполюсника Советский патент 1987 года по МПК G01R27/04 

Изобретение относится к радиотехнике, и может использоваться для измерения параметров СВЧ-трактов.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона измерений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Способ определения фазы коэффициента отражения СВЧ-четырехполюсни- ка состоит в том, что с помощью СЕЧ- генератора в линии передачи, оканчивающейся СВЧ-четырехполюсником, возбуждают электромагнитную волну, ответвляют с помощью двух ответвителей часть мощности, распространяющейся Б линии от СВЧ-генератора (Р .) и

(PJ), а также ответвляют с помощью двух ответвителей часть мощности, распространяющейся в линии передачи к СВЧ-генератору (P,j ) и (Р), сигна и Р

10

15

20

соответствующие Р;

смешиванаправленного ответвителя 2 на первый вход трехдецибельного направленного . ответвителя 6, а мощность Р сигнала на выходе направленного ответвителя 5 равна мощности сигнала, поступающего с выхода направленного ответвителя 3 на второй вход трехдецибельного направленного ответвителя 6. Это достигается подбором переходного затухания направленных ответвителей 4, 2 и 5, 3. Направленные ответвители 2 и 3 выбраны с равным переходным затуханием. На выходе трехдецибельного направленного ответвителя 6 получаются сигналы Р и Р,. После детектирования СВЧ-сигналон Р,, Р, Р , и Р в детекторных секциях 7-10 получаются сигналы Р , Р. , Р и Р соответственно. Они преобразуются следующим образом. Сигнал Р, усиливается в логарифмическом усилителе 11 и поступает на первый вход сумматора 18, на второй вход которого поступает выЛЫ , UUU 1 tiC 1 - 1 МЭ JULU,JrlC 1-2 (i

ЮТ в трехдецибельном направленном от- 25 ходной сигнал, пропорциональный IgP. ветвителе, затем все четыре сигнала детектируют, измеряют значение амплитуд продетектированных сигналов и по измеренным значениям амплитуд продетектированных сигналов фазу коэф- 30 фициента отражения рассчитывают в соответствии с выражением

ф arcsin(P4- Р)/2 .

35 Измеренные значения продетектироНа выходе сумматора 18 образуется сигнал, равный сумме IgP,IgPj, ко- торый поступает на вход делителя 15 напряжения, с выхода которого сигнал, равный 1/2( IgPj), поступает на второй вход блока 17 вычитания. Сигналы Р, и Р поступают на первый и второй входы блока 16 вычитания, с выхода которого сигнал, равный Р, -Р поступает на вход делителя 14, где он преобразуется в сигнал, равный ( Pj)/2. После усиления в логарифмическом усилителе 13 сигнал, равный Ig L( P,)/2j, поступает на первый вход блока 17 вычитания, с выхода которого сигнал, равный Ig r()/2Trp7 J, поступает на блок 19 вычисления антилогарифма. С выхода блока 19 сигнал, равный ()/2 , поступает на вход блока 20, где после преобразования сигнал, пропорциональный arcsin

сигналов Р

I

г

5

соответствуют значениям ответвленных мощ1 / -п Р f Р /

Г л , г

Р

ностей Р,, X у, . , х,

Устройство определения коэффициента отражения СВЧ-четырехполюсника содержит СВЧ-генератор 1, направленные ответвители 2-5, трехдецибельный направленный ответвитель 6, первую 7 вторую 8, третью 9 и четвертую 10 детекторные секции, первый 11, второй 12 и третий 13 логарифмические усилители 13, первый 14 и второй 15 делители напряжения, первый 16 и второй 17 блоки вычитания, сумматор 18, блок 19 вычисления антилогарифма, блок 20 вычисления арксинуса, блок 21 сравнения сигналов и СВЧ-че- тырехполюсник 22.

Устройство работает следующим образом,

Мощность сигнала на выходе направленного ответвителя 4 равна мощности сигнала, поступающего с выхода

0

5

0

направленного ответвителя 2 на первый вход трехдецибельного направленного . ответвителя 6, а мощность Р сигнала на выходе направленного ответвителя 5 равна мощности сигнала, поступающего с выхода направленного ответвителя 3 на второй вход трехдецибельного направленного ответвителя 6. Это достигается подбором переходного затухания направленных ответвителей 4, 2 и 5, 3. Направленные ответвители 2 и 3 выбраны с равным переходным затуханием. На выходе трехдецибельного направленного ответвителя 6 получаются сигналы Р и Р,. После детектирования СВЧ-сигналон Р,, Р, Р , и Р в детекторных секциях 7-10 получаются сигналы Р , Р. , Р и Р соответственно. Они преобразуются следующим образом. Сигнал Р, усиливается в логарифмическом усилителе 11 и поступает на первый вход сумматора 18, на второй вход которого поступает выходной сигнал, пропорциональный IgP.

На выходе сумматора 18 образуется сигнал, равный сумме IgP,IgPj, ко- торый поступает на вход делителя 15 напряжения, с выхода которого сигнал, равный 1/2( IgPj), поступает на второй вход блока 17 вычитания. Сигналы Р, и Р поступают на первый и второй входы блока 16 вычитания, с выхода которого сигнал, равный Р, -Р поступает на вход делителя 14, где он преобразуется в сигнал, равный ( Pj)/2. После усиления в логарифмическом усилителе 13 сигнал, равный Ig L( P,)/2j, поступает на первый вход блока 17 вычитания, с выхода которого сигнал, равный Ig r()/2Trp7 J, поступает на блок 19 вычисления антилогарифма. С выхода блока 19 сигнал, равный ()/2 , поступает на вход блока 20, где после преобразования сигнал, пропорциональный arcsin

(Р4-Рз /2 1/ Р/Р7 , поступает на блок 21 сравнения сигналов, где он сравнивается с сигналом,полученным при работе устройства в режиме калибровки. Режим калибровки осуществляется путем использования в качестве СВЧ-четырехполюсника СВЧ-коротко- замыкателя. В качестве блока 21 сравнения сигналов можно использовать индикаторный блок панорамного измерителя КСВ типа PJ, что позволяет автоматизировать процесс измерения

313578684

фазы в широкой полосе рабочих час-детектирование, отличающийтот, задаваемой полосой свипированияс я тем, что, с целью расширения

СВЧ-генератора 1.частотного диапазона, дополнительно

вьщеляют мощности Р и Р, пропорциФормула изобретения сональные соответственно падающей и

Способ определения фазы коэффици-отраженной волнам в линии передачи,

ента отражения СВЧ-четырехполюсника,которые смешивают в трёхдецибельном

заключающийся в возбуткдении в линиинаправленном ответвителе, детектируют

передачи, нагруженной исследуемыми определяют фазу ф коэффициента от-г

СВЧ-четырехполюсником, электромагнит-fОражения СВЧ-четырехполюсника по форной волны, выделении мощностей Рмуле

и Ру , пропорциональных падающей и от-

раженной волнам в линии передачи, и Ф arcsin l()/2 ,.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение частотного диапазона измерений. Способ состоит в том, что с помощью СВЧ- генератора 1 возбуждают электромагнитную волну, распространяющуюся по линии передачи к СВЧ-четьфехполюсни- ку 22. С помощью направленных ответвителей (НО) 2, 4 ответвляют часть мощности, распространяющейся от СБЧ- генератора 1, а с помощью НО 3, 5 - часть мощности, отраженной от исследуемого СВЧ-четырехполюсника 22. Сигналы, ответвленные НО 2, 3, смешивают в трехдецибельном НО 6. Сигналы Р , Р с НО 4, 5 и сигналы PJ, Р с трехдецибельного НО 6 детектируют детекторами 7-10. Затем измеряют значения амплитуд продетектированных сигналов и по измеренным значениям определяют фазу козф.отражения СВЧ-четырехполюсника 22 по фор- муле ф arcsin( Pj)/2V р,, . Осуществляют это с помощью логарифмических усилителей 11-13, делителей напряжения 14, 15, блоков 16, 17 вычитания, сумматора 18, блока 19 вычисления антилогарифма, блока 20 вычисления арксинуса и блока 21 сравнения сигналов. 1 ил. (Л ГОСЮт 77 |Ж СА сл эо а: 00 2Г