Измеритель коэффициента передачи невзаимного СВЧ-четырехполюсника Советский патент 1988 года по МПК G01R27/32 

30

) .

d,c JT-dJ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - сокращение времени измерений. Измеритель содержит г-р 1, вентиль 2, двунаправленные ответвители 3 и 5, исследуемый невзаимньгй СВЧ-четы- рехполюсник 4, детекторы 6 и 12,индикаторы 7 и 13, аттенюатор 8, фазовращатель 9, электрически управляе-ч мый фазовращатель 10, короткозамыка- тель 11 и г-р 14 низкой частоты. Перед началом измерений проводится балансировка измерителя. Изменения ко- эф. передачи аттенюатора 8 и фазовращателя 9 относительно их значений при балансировке соответствуют модулю коэф. передачи и фазе коэф. передачи четырехполюсника 4 соответственно в прямом и обратном направлениях. Измеритель позволяет определять комп- § лексные козф. передачи т етырехполюс- ников 4: вентилей и циркуляторов без изменения направления включения последних в тракте, что обеспечивает достижение цели. 1 ил. (Л с

+ S,r,d,(l-d Г,зГх1)/(1 - - X 1 1 KV

cf

II

2И1

+ + V« + yd, (2)

- V d, где

Xi

ofp e ° коэффициент передачи исследуемого четырехполюсника 4 в обратном направлении (от короткозамы- кат I Гх, I коэффициент отражения

35

ложVon - Vj .

Проконтролировать появление V ного минимума легко по наличию максимального сигнала на первом индикаторе 7. Кроме того, для исключе. ,1 лпния ложных минимумов при измерении

кателя 11 к генератору 1 )} tOп «.

iit , ,на втором индикаторе 13 исследуемый 1- коэффициент отражения,

,четырехполюсник 4 надо включать в иэ- входа четырехполюсника 4.„.,

мерительный тракт таким образом,чтоВо время балансировки вместо ис- р направлении

следуемого четырехполюсника в тракт(„ генератора 1) он имел большие

включается отрезок регулярного волне- 45 „ обратной волны (от

короткозамыкателя 11 к генератору 1),

вода. Предполагая отсутствие в нем потерь, в выражения (l) и (2) подставляют

т.е. 3

гхр

i toSp.

Затем в тракт включается исследуе- gQ мый четырехполюсник 4 и сигнал на

оГр

ехр

Г л

Г лъ J

Гх,

ч

о.

где

21(1 Л)

электрическая длина отрезка регулярного волновода.

Минимальный сигнал на первом индикаторе 7 имеет место при условии

II

2И1

+ + V« + yd, (2)

- V d,

ложVon - Vj .

Проконтролировать появление V ного минимума легко по наличию максимального сигнала на первом индикаторе 7. Кроме того, для исключет.е. 3

гхр

i toSp.

иЗатем в тракт включается исследуе- gQ мый четырехполюсник 4 и сигнал на

первом детекторе 6 представляет собой в общем виде сумму двух сигналов,один из которых промодулирован по фазе генератором .14 низкой частоты. Амплнту- gg да сигнала, снимаемого с первого детектора 6, меняется с частотой,кратной частоте генератора 14, до тех пор, пока присутствуют оба сигнала, С помощью аттенюатора 8 и первого фа51

зовршчателя 9 добиваются минимальной ямгглитуды огибающей амплитудно-моду- лированного сигнала на экране осцил- лографического индикатора 7, При этом устраняется влияние переотражений от выхода исследуемого четырехполюсника 4 на погрешность измерений коэффициента передачи.

Тогда модуль и фаза коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника в прямом направлении из (1) с учетом балансировки (З) определяются по изменению коэффициента передачи аттенюатора 8 и фазовращателя 9 относительно балансировки по первому индикатору 7

пр

- L

1

г

где ь - изменение коэффициента передачи (ослабления) аттенюатора 8;

+

2111

7ь

где L| - изменение фазового сдвига, вносимого первым фаз овращателем 9.

Так как СВЧ-невзаимное устройство - вентили, циркуляторы обладают большой развязкой (большим различием прямых и обратных потерь), порядка 10 - 20 дБ и более, то сигнал на втором детекторе 12 при включенном в тракт невзаимном четырехполюснике 4 представляет собой амплитудно-модули- рованный сигнал. С помощью аттенюатора 8 и первого фазовращателя 9 добиваются минимальной амплитуды огибающей амплитудно-модулированного сигнала на втором индикаторе 13,что соответствует наличию на втором детекторе 12 только сигнала, отраженного от входа четырехполюсника 4. Разница показаний аттенюатора 8 и первого фазовращателя 9 в этом, случае и в случае балансировки по второму индикатору 13 соответствует модулю и фазе коэффициента передачи четырехполюсника 4 в обратном направлении

г off

где - изменение коэффициента передачи (ослабления) аттенюатора 8 в этом случае;

2И1 лъ

5

5

где cf - изменение фазового сдвига первого фазовращателя в этом случае. Предложенный измеритель позволяет определять комплексные коэффициенты передачи невзаимных СВЧ-четырехполюс- ников (вентилей и циркуляторов) без изменения направления включения последних в тракте, что существенно снижает трудоемкость измерений. Для уменьшения погрешности измерений первый и второй двунаправленные ответви- тели должны быть трехдецибельными. Если провести калибровку первого и второго детекторов по уровню падающей мощности, то можно измерять дополнительно модули коэффициентов отражения от входа и выхода невзаимного четырехполюсника (или КСВ) без пере- 0 стыковки СВЧ-тракта измерителя.

Формула изобретения

Измеритель коэффициента передачи невзаимного СВЧ-четырехполюсника,содержащий последовательно соединенные генератор, вентиль, первый двунаправленный ответвитель, последовательно соединенные второй двунаправленный ответвитель, первый детектор и первый индикатор, а также аттенюатор, выход которого соединен с вторым выходом второго двунаправленного от- ветвителя, при этом первьй выход пер5 вого двунаправленного ответвителя и вход второго двунаправленного ответвителя являются соответственно входом и выходом для подсоединения исследуемого невзаимного СВЧ-четырех0 полюсника, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений, введены фазовращатель, включенный между вторым выходом первого двунаправленного ответвителя

45 и.входом аттенюатора, последовательно соединенные второй детектор,вход которого подсоединен к третьему выходу первого двунаправленного ответвителя, и второй индикатор, электри50 чески управляемый фазовращатель,подсоединенный к третьему выходу второго двунаправленного ответвителя,ко- роткозамыкатель, установленный на выходе электрически управляемого фа55 зовращателя, и генератор низкой частоты, соединенный с управляктщм входом электрически управляемого фазовращателя.

0