Автоматический измеритель аргумента комплексного коэффициента передачи СВЧ-четырехполюсников Советский патент 1988 года по МПК G01R27/06 

« 4ib Ю СО

со

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, а именно к системам автоматического измерения фазо™ частотных характеристик СВЧ-четь1рехПОЛНКНИКОВо

Цель изобретения - расширение пределов измеренияо

На чертеже представлена электрическая структурная схема предлагаемого измерителя.

Автоматический измеритель аргумента комплексного коэффициента передачи СВЧ- етырехполюсников содержит свип-генератор 1 СВЧ, ответвитель 2 сигнала в опорный и измерительный каналы, сумматор 3, детектор 4, блок 5 сопряжения, вычислитель 6, индикатор 7, двухпозихщонный фазовращатель 8, помещенный в измерительный канал СВЧ-четь1рехполюсник 9, кроме того, в каждом из каналов содержится первый и второй аттенюаторы 10 и 11 и первьй и второй волноводные переключатели 12 и 13.

Измеритель работает следующим образом.

Пилообразно модулированный по частоте СВЧ-сигнал от свип-генерато- ра 1 СВЧ разветвляется ответвителем 2 в качестве которого используется, например, Т-образньй мост, на два сигнала, один из которых, проходя через измерительньй канал, приобретает фаз овьй сдвиг, вносимый тырёхполюсником 9, а второй, проходя через опорный канал, приобретает дополнительный фазовый сдвиг О или /Г/2 рад в зависимости от состояния двух- позиционного фазовращателя 8, в качестве которого может использоваться ферритовый электрически управляемый фазовращатель. СВЧ-сигналы, прошедшие измерительньй и опорньй каналы, складываются в сумматоре 3, помещенном в точку равенства электрических длин этих каналов, детектируются детектором 4 и поступают в блок 5 сопряжения, В состав блока 5 сопряжения входят усилитель, индикатор и аналого-цифровой преобразователь. Благодаря синхронизации блока 5 сопряжения, со свип-генератором 1 СВЧ продетектированный и усилейньй сигнал представляется в координатах час тота-амплитуда, затем этЬт сиг.нал за меняется совокупностью выборок и записывается в память вычислителя 6 в виде массива данных„ Вычислитель 6

O

s

0

5

0

35

40

45

вырабатьгоает управляющие сигналы, которые переводят волноводные переключатели 12 и 13 и двухпози1щонньй фазовращатель 8 в нужное состояние. Управляющим сигналом от вычислителя 6 двухпозиционный фазовращатель 8 устанавливается в положение О, первьй волноводньй переключатель 12 замыкается, второй волноводньй переключатель 13 размыкается, при этом в память вычислителя 6 записывается массив значений выборок продетекти- рованного сигнала U,, прошедшего через измерительньй канал. Затем сигналом управления от вычислителя 6 замыкается второй волноводный пере- гслючатель 13, при этом в память вычислителя h записывается массив значений выборок продетектированного суммарного СВЧ-сигнала U , После этого сигналом управления от вычислителя 6 записывается массив значений выборок продетектированного СВЧ-сигнала, прошедшего только через опорный канал UQ , и производится вычисление массива значений аргумента комплексного коэффициента передачи измерительного канала по формуле

лUm- Uoi - Ui

.4, arccos,

2 V и,,- и,

Далее управляющим сигналом от вычислителя 6 двухпозиционньй фазовращатель переводится в состояние ff/2, соответствующее фазовому сдвигу 1Г/2 рад во всем диапазоне перестройки частоты СВЧ-сигнала, и производятся операции, описанные выше, в той же последовательности При этом в память вычислителя будут записаны соответствующие массивы значений U, U, UQI. Вычисление массива значений аргумента комплексного коэффициента передачи измерительного канала в этом случае производится по формуле

50

Ф arc sin

Uoi- Ut

2 VUoiUi

55

Сравнивая соответствующие значения массивов считая истинными те значения, которые совпадают мезвду собой в пределах погрешности измерения, устраняют неоднозначность результата вычисления для измерительного канал.а Окончательно массив

значений аргумента комплексного коэф- фидаента передачи измерительного канала вычисляется по формуле

ФиФ2

2

Фо

ф

Фс -

где ф и те значения выборок из массивов Ф, и Ф, которые соответственно совпадают в пределах погрет- ности.

Описанные операции выполняются дважды: для случая, когда в измери- тепьньй канал помещен СВЧ-четырехпо- люсник, и для случая, когда СВЧ-че- тырехполюсник заменен отрезком регулярной линии передачи. При этом вычисляются массивы Ф и фГ соответстОW

венно. Массив значений аргумента комплексного коэффициента передачи СВЧ-четырехполнх:ника находится по формуле

эт

ж, ЭТ

причем массивы РО и Ро являются однозначными, а следовательно, массив Ф не будет многозначным в пределах от О до 21 рад, что расширяет пределы измерения. Формула изобретения

Автоматический измеритель аргумента комплексного коэффициента пере

дачи СВЧ-четырехполюсников, содержащий свип-генератор СВЧ, соединенный с входом ответвителя, к первому выходу которого присоединен опорный канал, состоящий из последовательно соединенных первого аттенюатора и первого волноводного переключателя, а к второму выходу присоединен измерительный канал, состоящий из последовательно соединенных второго аттенюатора, второго волноводного переключателя и СВЧ-четырехпспюсника, причем электрические длины опорного и измерительного каналов равны, а их выходы соединены с входами сумматора, выход которого соединен последовательно с детектором, блоком сопря

при этом управляющие выходы вычислителя соединены с волноводными переключателями, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения} в опорный канал введен двухпозиционный фазовращатель (О, f/2), выход которого является выходом опорного канала, а вход подключен к выходу первого волноводного переключателя, управлякжщй вход (двухпозшщонного фазовращателя (О, 17/2) соединен с дополнительным управляющим выходом вычислителя.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, а именно к системам автоматического измерения ФЧХ СВЧ- четырехполюсников. Пель H3o6pfe- тения - расширение пределов измерения. Устр-во содержит свип-генератор СВЧ 1, ответвитель 2 сигнала в опорный и измерительный каналы, сумматор 3, детектор 4, блок 5 сопряжения, вычислитель 6, индикатор 7, помещенный в измерительньй канал СВЧ-четы- рехполюсник 9. Кроме того, в каждом из каналов содержатся аттенюаторы 10, 11 и волноводные переключатели 12, 13. Для достижения цели в опорный канал введен двухпозиционный фазовращатель (О, 1F/2) 8, в качестве которого может исйользоваться ферритовый электрический управляемый фазовращатель. Массив значений аргумента комплексного кoэффиIfl eнтa передачи СБЧ-четырех- § полюсника находится по формуле Ф причем массивы Ф, и ф являются однозначными, а следовательно, массив Ф не будет многозначным в пределах от О до 2 радиан, что расширяет пределы измерения. 1 ил.