Способ измерения добротности резонансной системы с активным элементом Советский патент 1987 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к технике измерения параметров нелинейных систем.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Сущность способа заключается в том, что при изменении параметров нагрузки (модуля и фазы коэффициента отражения) происходит изменение частоты генератора на величину, определяемую из соотношения

Jf 2rsinV

2Q Т+Г2 +2Гсоз1

(1)

где Jf - девиация частоты;

Г,1 - модуль и фаза коэффициента отражения от нагрузки.

Изменяя фазу отраженной волны по гармоническому закону с фиксированной частотой f, можно получить в соотQ (IZririiMiiM l ,Г2 (1 +г) -мГг. (1 +г|Ур

I г, (1+гГьгГ ( ,М,

Индексы модуляции М и М, соответствующие первому и второму нулю амплитуды несущей, определяют по спектрам. Предварительно измеряя собственную частоту генерации f, определяют добротность резонансной системы с активным элементом по формуле (4).

На чертеже приведена электрическая блок-схема измерительной установки.

Измерительная установка содержит исследуемый генератор 1, направленные ответвители 2 и 3, калиброванный аттенюатор 4, электрически управляемый фазовращатель 5, модулирующий генератор 6, цифровой частотомер 7 и анализатор 8 спектра.

Способ осуществля-ется следующим образом.

Сигнал с исследуемого генератора 1 поступает через два направленных от- ветвителя 2 и 3 и калиброванный аттенюатор 4 на электрически управляемый фазовращатель 5 отражающего типа, отражается и, вновь пройдя через аттенюатор и последовательно соединенные направленные ответвители, поступает на вход исследуемой резонансной системы генератора 1. Модулируя фазу отраженной волны фазовращателем 5, управляемым низкочастотным сигналом с частотой f от генератора 6, получают режим частотной модуляции.

ветствии с (1) режим частотной модуляции генератора. Девиация частоты связана с индексом частотной модуляции зависимостью ) f Hf. Тогда для двух фиксированных значений модуля коэффициента отражения Г, и Г при одном и том же изменении фазы отраженной волны получаем два режима

частотной модуляции г индексами М и Mj, для которых справедливы два следующих выражения:

Q Q

r i sindv fo.

fo

1+Г2+2Г.,соз7;

(2) (3)

20

Исключая из (2) и (3) л v , получают выражение для добротности в видеI

(4)

При максимальном затухании аттенюатора 4 по частотомеру 7 определяют собственную частоту генерации f. Уменьшая затухание аттенюатора до некоторого С (модуль коэс{1фициента отражения при этом Г, 10 - ° , С, выражено в децибелах) с помощью анализатора 8 спектра наблюдают первый нуль основной частоты в спектре сигнала

(М 2, -08). Уменьшая далее затухаС I л f

ние аттенюатора до (2 (Г 10 М, фиксируют второй нуль основной частоты спектра частотно-модулированного сигнала (М, 5,6201) и по формуле

(4) определяют добротность Q. Частоту модулирующего напряжения f выбирают в пределах от единиц мегагерц в случае низкодобротных систем (добротность порядка единиц) до единиц

килогерц в случае высокодобротных систем (добротность порядка тысяч).

Формула изобретения

Способ измерения добротности резонансной системы с активным элементом, заключающийся в измерении собственной частоты генерации с последующей модуляцией по частоте и определением индекса час;тотной модуляции, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, частотную модуляцию осуществляют изменением фазы отраженной волны по

313578734

гармоническому закону с фиксирован- щие нулевой амплитуде основной час- ной частотой и, изменяя модуль коэф-- тоты спектра частотно-модулирован- фициента отражения, фиксируют два ного сигнала, и определяют доброт- режима частотной модуляции с двумя ность Q по формуле различными индексами, соответствую- 5

р fo ,ri(Mi-Mj)(i+ri)-M7r, d+rpj 2

,М; lr7(T+ff)r;(Ur| )l

w

де f - собственная частота генера-вому и второму режимам часции резонансной системы стотной модуляции;

активным элементом;М,, М - индексы частотной модуляции,

частота модуляции фазы от-. соответствующие первому и

раженной волны;j, второму режимам частотной

Г, Г, - модули коэффициента отра-модуляции (первый и второй

жения, соответствующие пер- нуль несущей).

Изобретение относится к технике измерения и позволяет повысить точность измерений. Устройство, реализующее способ, содержит направленные ответвители 2 и 3, калиброванный аттенюатор 4, фазовращатель 5, модулирующий генератор 6, цифровой частотомер 7 и анализатор спектра 8. Частотную модуляцию измеренной собственной частоты генерации осуществляют изменением фазы отраженной волны по гармоническому закону с фиксированной частотой. Изменяя модуль коэффициента отражения, фиксируют два режима частотной модуляции с двумя различными индексами, соответствующих нулевой амплитуде основной частоты спектра, частотно-модулированного сигнала. Добротность определяют по формуле, приведенной в . тексте описания. 1 ил. (Л СО ел 00 со