Измеритель комплексных коэффициентов отражения и передачи Советский патент 1988 года по МПК G01R27/04 

.г

(Л

о

О) СП

00

.

18, 19, 20, 21 с первым и вторым узлом переключения, согласо- BSHKbte t l нагрузки 22-29. За счет введения дополнительного направленного ответвителя 5, управляемых переключателей 7,8,9 каналов и отрезка регулярного волновода 12 и новых функциональных связей добиваются цели изобретения, В каждой фиксированной точке

рабочего диапазона частот измерителя, которая устанавливается при подаче соответствующего управляющего сигнала с формирователя управляющих сигналов 17, измерение включает в себя двенадцать режимов. Каждый из режимов устанавливается при подаче управляющих сигналов на переключатели 7-9 и первый и второй узлы, 1 ил,

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ-диапазона. Цель изобретения - сокращение времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и передачи, Устр-во содержит генератор 1, направленные ответ- вители 2,3,4, делитель мощности 6, исследуемое устройство 10, коротко- замыкатель 11, детектор 13, усилитель 14, блок обработки информации 15, индикатор 16, формиробатель управляющих сигналов 17, первые и вторые аттенюаторные пластины

I - 1

: Изобретение относится к измеритель I ной технике СВЧ диапазона и может I быть использовано для измерения комп- Iлексных коэффициентов отражения и передачи в волноводных трактах мил- Iлиметрового диапазона волн, I Цель изобретения - сокращение вре- Iмени измерений модуля и фазы коэф- :фициентов отражения и передачи, ; На чертеже приведена структурная ;электрическая схема предлагаемого из- ;мерителя комплексных козффициентов ;отражения и передачи, I Измеритель комплексных коэффици- ентов отражения и передачи содержит генератор 1 , первый, второй, третий, четвертый и направленные ответвители 2 - 5, делитель 6 мощности первый, вто- рой третий управляемые переключатели :7 -9 каналов, исследуемое устройство |10, короткозамыкатель 1 1, отрезок регу- |пярного волновода 12, детектор 13, {усилитель 14, блок 15 обработки информации, индикатор 16, формирователь 17 управляющих сигналов, первые и бторые аттенюаторные пластины 18 - 21 С первым и вторым узлом переключения, Согласованные нагрузки 22-29,

Измеритель работает следзтощим об- ,

В каждой фиксированной точке рабочего диапазона частот измерителя, Которая устанавливается при подаче соответствующего управляющего сигнала с формирователя 17 управляющих сигналов, измерение включает в себя две- . надцать режимов. Каждый, из режимов устанавливается при подаче управляющих сигналов,на переключатели 7-9 и первый и второй узлы.

0

5

5

В режим I (переключатели 7 и 9 находятся в положениях I, переключатель 8 - в .положении II, первая, вторая четвертая аттенюаторные пластины 18, 19 и 21 введены в волноводы, третья 20 - вьгеедена) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, прошедший от генератора 1 через первый и третий, направленные ответвители 2 и 4 и основной тракт второго направленного ответвителя 3 с учетом отражения от короткозамьжателя I1, После квадратичного детектирования и усиления получим напряжение на входе блока 15 обработки информации

и

К . К- |а,|

5 0

5

где К - коэффициент передачи при детектировании усиления; 6 - комплексный коэффициент отражения короткозамьжателя, В режимах II-VI переключатели 7-9 находятся в тех же положениях, - что и в режиме I,

В режиме II (аттенюаторные пластины 18 - 20 введены в волноводы, - 21 вьтедена) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, который с учетом отражения ОТ входа исследуемого устройства 10 будет иметь следующее значение:

Ui К- I S,, ,

где S,, - комплексный коэффициент отражения входа исследуемого устройства 10.

В режиме III (аттенюаторные пластины 18 и 21 введены в волноводы , пластины. 19 и 20 вьшедены) наряду

31АП6518 ,

с сигналом э детектор 13вода 12 одинаковой длины с исследуепоступ.ает сигнал a-j от генератора 1 мым устройством 10 и параметрами

через первый направленньй ответви-,1 , , , ; л

тель 2; делитель 6 можности и пер- ОБ g(oe) д- детеквый вторичный тракт второго нап-тирования и усиления будет иметь вид равленного ответвителя 3. После детектирования и усиления с учетом, J К | 0(0 1. I K|aj|. что argCp..) fta выходе усилителя„,

1А образуется сигнал ., / режимах VIII и IX переключатели

Ш7-9 находятся в тех же положениях,

п - V1 + 1 к( режиме VII, В режимах VIII

3 jKi 1 11 I (аттенюаторные пластины 18,20 и 21

2( if ) tвведены в волноводы, а пластина 19

выведена) и IX (аттенюаторные пласгде t/p- сдвиг фаз сигналов а и а,. 15тины 19-21 введены в волноводы,

В режиме IV (аттенюаторные плас-пластина 18 выведена) с учетом до- тины 18 и 19 введены в волноводы,полнительных сигналов а и -а со- а - 18 и 20 выведены) наряду с сиг-ответственно получим налом, р из 1 детектор 13 посту- / пает сигнал - а, так как первый и ; 20 U. K(ci jg- а к ajl + +

второй вторичные тракты второго на- | zj aJ | а, cos (1/„, L/ ) ; правленного ответвителя 3 расположе- ч з -loe - о j ны относительно основного тракта та-| IC/QJ |а КИМ образом, что обеспечивается ,. ,,. . ,.,, . ,. чт

Г 7 а- На, cos ((/„.-KJ ) ,

сдвиг фазы их сигналов, на /( при.ра- 2 i э -loe о -

венстве амплитуд. Следовательно,,п - fj .Hl

Д Чое .Q) -J-,

и к j| К(|а(,| + (- сдвиг фаз сигналов h и aj. ,, .. сВ режимах X-XII переключатели 8

«30и 9 находятся в положении I, переклю„ /чатель 7 - в положении II. В режимах

В режимах V (аттенюаторные пласти-.„ /ю on

(аттенюаторные пластины 18 - 20 ны 18 и 20 введены в волноводы,-,

... . .введены в волноводы, пластина 21 вы- а - 19 и 21 выведены) и VI (аттеню- v-r /

,,, пведена), XI (аттенюаторные пластины

аторные пластины 19 и 20 введены в,о „ , „,

,0 in V ас18 и 20 введены в волноводы, 19 и 21 волноводы, пластины 18 и 19 выведены) лэ , „ .

выведены), XII (аттенюаторные пласПОЛУЧИМin ТА10

тины 19 и 20 введены в волноводы 18

U5 KlS,4,+a,,,|i(a, i 1 выведены) получим

+ 2|S,,llail|a |cos(q,,+ If;) ; 40 и, ,i l | a

U4 K|S,,a,-ajl Kt(S,,f (a,,, + a 5 j l lajP

+ 2|S,,(,|cos(i,, + l/;) , 2l S,|laj| f aj| cos ( ) ;

где („ arg(S,,) -фаза комплексного 45 К| , - a, Snl -lajl +

коэффициента от-+|a | - 21S, lla-jl I a, cos (q.,) ,

ражения исследуе-. - , .

где S. - комплексный коэффици- мого устройстваи

.,,ент передачи исследуе„ .. f -, п мого устройства 10 в

В режиме VII (переключатели 7-9 сп

.,50 обратном направлении:

находятся в положениях II, аттеню-,. / N

.„ „,у.д arg(SyJ - фаза комплексного коэфаторные пластины 18-21 введены в вол- ч м.

,. фициента передачи исноводы) на детектор 13 поступает

.,„,.„„ «следуемого устройства

СВЧ сигнал, прошедший через первый 2i г, «г

„„10 в обратном направнаправленныи ответвитель, четвертый

..„ 55лении.

5 направленный ответвитель и основ- .

ной тракт второго 3 направленного от- Модули и фазы комплексного коэфветвителя, который с учетом прохожде-фициента отражения S и комплексного

ния через отрезок регулярного волно-коэффициента передачи S определяются из системы уравнений (1)-(12) по значениям ,, а именно

И|

У1.

if. arccos

.,

arccoe

V8U4(U5+ Uj-aUj) У11.У2.

VSU, (U3+ U4- 2U,)

|Sf2 Ч.

Ухг.

« arccos -- -У11Г У11

arccos

V8U«(Urt+ U,r2V U.- Us 2И

T «

Y8U7(Ug+ Ug- 2U, )

/

41

Для определения модулей и фаз комплексного коэффициента отражения выхода исследуемого устройства 10 S и комплексного коэффициента передачи в прямом направлении S необходимо исследуемое устройство 10 переориентировать и осуществить измерения аналогично приведенному алгоритму.

Формула изобр. етения

Измеритель комплексных коэффициентов отражения и передачи, содержащий генератор, первый, второй и третий направленный ответвители, яелц- тель мощности, последовательно соединенные детектор, усилитель, блок обработки информации и индикатор, формирователь управляющих сигналов, ;Причем к выходу генератора подключен вход основного тракта первого направленного ответвителя, первые выхо- 1ды вторичных трактов первого и вто- ;рого направленных ответвителей соединены с согласованными нагрузками, причем второй направленный ответви- тель имеет два вторичньпс тракта с Возможностью одновременного или попеременного введения в них со стороны их входов первой, второй аттеню- аторных пластин, с помощью узлов переключения, второй выход вторичного тракта первого направленного ответвителя соединен с входом делителя мощ- ности, к выходам которого подключены йторые выходы вторичных трактов втоВНИИ1Ш Заказ 3188/41 Тираж 772

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

4065186

рого направленного ответвителя, выход основного тракта которого подключен к детектору, к первым выходам основного и вторичного трактов третьего направленного ответвителя подключены вход исследуемого СВЧ-устройства и короткозамыкатель соответственно, перед которыми установлены с возможно10 стью поочередного введения третья и четвертая аттенюаторные пластины с узлами переключения, первый, второй и третий выходы формирователя управ ляющих сигналов соединены с управля15 ющими входами генератора и первым и вторым узлами переключения, о т л и - чающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и пе20 редачи, в него введены первый, второй, третий управляемые переключатели, четвертый направленный ответви- тель и отрезок регулярного волновода, причем первый управляемый пере25 ключатель своими первым и вторым вы- ходами соединен соответственно с первым входом второго управляемого , переключателя и входом основногс тракта третьего направленного ответ2Q вителя, а своим первым BXOJJOM - с выходом основного тракта первого направленного ответвителя, второй управляемый переключатель первым выходом соединен через отрезок регулярного волновода с входом основного тракта четвертого направленного ответвителя, а вторым входом подключен к вькоду исследуемого устройства, третий управляемый переключатель свод ими первым и вторым входами подключен соответственно к вторым выходам вторичных трактов третьего и четвертого направленных ответвителей, а своим первым выходом соединен с входом основного тракта второго направленного ответвителя, при этом вторые выходы первого, второго, третьего управляемых переключателей, выход основного тракта ,и второй выход вторичного тракта четвертого направленного ответвителя соединены с согласованными нагрузками, а дополнительные четвертый, пятый и шестой выходы формирователя управляющих сигналов соединены с управляющими входами первого, второго и третьего управляемых переключателей.

35

45

50

55

Подписное