Устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюсников Советский патент 1988 года по МПК G01R27/32 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и предназначено для измерения больших ослаблений четырехполюсников ,

Цель изобретения - повышение .,-точ- ности измерений и упрощение устройства.

На чертеже приведена электричес

частоты, управляемого генератором 5 пилообразного напряжения. Далее через блок 14 задержки с временем задержки CQ сигнал подается на вход первого переключателя 6, который переключается синхронно с вторым переключателем 9. С помощью этих переключателей в тракт попеременно включаются либо

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повьшеиие точности измерений и упро.щепие устр-ва. Устр-во содержит СВЧ- г-р 1, блок управления (БУ) 2 перестройкой частоты, делитель 3 мощности, блок сдвига 4 частоты, г-р 5 пи1г.с.образного напряжения, переключатели 6 и 9, исследуемьм СВЧ-четырех- полюсник 7, эталонный аттенюатор 8, смеситель 10, у-ль 11 промежуточной частоты, детектор 12, индикатор 13, блок задержки (БЗ) 14 и регулятор 15 частотного сдвига. При включении в сигнальный тракт четырехполюсника 7 на индикаторе 13 наблюдается амплитудно-частотная х-ка ослабления этого четырехполюсника 7. После переключения переключателей 6 и 9 на индикаторе 13 отображается амплитудно- частотная х-ка ослабления аттенюатора 8. Изменяя величину ослабления аттенюатора 8, подводят его х-ку до касания с интересукяцей точкой х-ки че- тьфехполюсника 7. Величина измеряемого ослабления отсчитывается по шкале аттенюатора 8. Цель достигается введением БУ 2, БЗ 14 и регулятора 15. 1ил. (Л

кая структурная схема устройства для JQ исследуемый СВЧ-четырекполюсник 7

измерения ослабления СБЧ-четьгр.ех1 оЛЮСНИКОВо

Устройство для измерения ослабления С ВЧ-четырехполюсникоЕ содержит , СВЧ-генератор 1,, блок 2 управления перестройкой частоты делитель 3 мощ- НОСТИ5 блок 4 сдвига частоты, генератор 5 пипообразного напряжения, первый переключатель 5 исследуемьй СВЧ-четырехползосник 7,, эталонньй ат- .20

: тенюатор 8,, второй переключатель 9, смеситель 10, усшштель 1 j промежуточной частоты, детектор 12, индикатор 13, блок 14 задержки и. регулятор 15 частотного сдвига.

Устройство для измерения ослабле иия СВЧ-четь рехполюсников работает следующим образом.

Частота СВЧ-генератора 1 перестраивается по пилообразному закону в за- о данном диапазоне частот 4F сигналом

. с выхода блока 2 управления перестройкой частоты

или регулируемый зталонньй аттеню тор 8, С выхода второго переключат ля 9 сигнал подается на снгнальньй вход смесителя 10. Из-за сдвига ча 15 тоты и задержки сигнала при его ра пространении по сигнальному тракту на сигнальном входе смесителя 10 ч тота FJ, сигнала и сдвиг его фазы определяются следующими вьфажениям

,-b. (t-г;-fJ- f V, (t +,:),

еде

(4) (5)

25 где частота управляющего пил образного напряжения; Sf. время задержки сигнала в

сигнальном тракте без уч та f. ;

Од - время задержки в блоке 1 задержки, которое выбира ся из условия

Л Р

F , О t Т,

(1)

где Ft, - начальная частота заданного

диапазона Т - период перестройки частоты

в заданном диапазоне Сигнал с выхода СВЧ-генератора 1 через второй выход делителя 3 мощности поступает на гетеродинньш вход смесителя 10„ Из-за зад-вржки при распространении сигнала по гетеродинному тракту сигнал на гетеродинном вхо- де смесителя 10 сдвинут по фазеичас- ;тоте. Частота сигнала Fp и сдвиг фазы ц; на гетеродинном входе смесителя 10 определяются выражениями;

F F,

ii (t- H ) k. . г

.где

(2)

Cj; 21 F C ,. . (3)

. Sf.- время задержки сигнала в ге- 55 теродинном трактвэ причем i л / J- / TJ. о

п

t ., Через первый выход делителя 3 сигнал подается на вход блока 4 сдвига

или регулируемый зталонньй аттенюатор 8, С выхода второго переключателя 9 сигнал подается на снгнальньй вход смесителя 10. Из-за сдвига час- тоты и задержки сигнала при его распространении по сигнальному тракту на сигнальном входе смесителя 10 частота FJ, сигнала и сдвиг его фазы ц/ определяются следующими вьфажениями:

F,-b. (t-г;-fJ- f V, (t +,:),

еде

(4) (5)

где частота управляющего пилообразного напряжения; Sf. время задержки сигнала в

сигнальном тракте без учета f. ;

Од - время задержки в блоке 14 задержки, которое выбирает-- ся из условия

о7

Тг)

24F

(6)

где (1 - полоса пропускания полосового фильтра усихштеля 11 промежуточной частоты.

При этом + .

На выходе смесителя 10 сигнал имеет частоту

&F

) (7)

Амплитуда этого сигнала определяется ослаблением СВЧ-тракта. Из-за неполного подавления частоты несущей в блоке 4 сдвига частоты амплитуда выходного сигнала смесителя 10 зависит ОТ разности фаз ц- сигналов на сигнальном и гетеродд1нном входах смесителя. При перестройке частоты / 2 irF(.) . С уче- ;. том (1)

2ГР.,„(1,

2AF

()- fft (8)

Выходной сигнал модулируется по амплитуде с частотой

24F

fcx

().

Паразитная амплитудная модуляция приводит к тому, что в спектре выходного сигнала смесителя 10 кроме составляющей с частотой ,р появляются составляющие на частотах f р +

i fffoK

С четом (6) неравенства И. 7/ Т,f

и (9), а также

(10)

f ок .

Таким образом через полосовой фильтр с полосой пропускания П усилителя 11 промежуточной частоты сигналы с частотой пройдут с большим ослаблением.

Если фильтр усилителя промежуточной частоты настроен на частоту, отличную от ffip , то система автоматической подстройки частоты усилителя 11 промехсуточной частоты выд.ает управляющий сигнал на регулятор 15 частотного сдвига.

Далее сигнал подается через детектор 12 на вход индикатора 13, синхронизируемого сигналом с выхода блока 2. .

Таким образом, при включении в сигнальньй тракт исследуемого четырехполюсника 7 на индикаторе 13 наблюдается амплитудно-частотная характеристика ослабления этого четырех- полюсника. После переключения переключателей 6 и 9 на индикаторе 13 отображается амплитудно-частотная характеристика ослабления эталонного аттенюатора 8. Изменяя величину ослабления эталонного аттенюатора 8, подводят его характеристику до касания с интересующей точкой характеристики четырехполюсника 7. Величи-

на измеряемого ослаблення отсчитывается по шкале эталонного атте нюато- ра 8.

5 Формул, а изобретения

.

10

15

Устройство для измерения ослабления СВЧ-четырехполюскиков, содержащее последовательно соединенные СВЧ- генератор, делитель мощности и блок сдвига частоты, управляющий вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, последовательно соединенные первый переключатель, эталонньй аттенюатор, второй переключатель, смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор и индикатор, причем второй выход первого переключателя является выходом для подключения входа исследуемого четьфехполюсника, а второй вход второго переключателя является входом для подключения выхода исследуемого четырехполюсника, отличающееся тем, что, с целью повы- щения точности измеренш и упрощения устройства, в него дополнительно введены блок управления перестройкой частоты, первьм выход которого соединен с управлякщим входом СВЧ-генера20

25

30

тора, а второй выход соединен с вторым входом индикатора, блок задержки включенньй между выходом блока сдвига частоты и входом первого переключателя, регулятор частотного сдвига, вход которого соединен с вторым выходом усилителя промежуточной частоты, а выход соединен с входом генератора пилообразного напряжения, причем гетеродинньй вход смесителя непосредственно соединен с вторьм выходом делителя мощности.