Устройство для измерения модуля и фазы коэффициента отражения в СВЧ-трактах Советский патент 1989 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ и может быть использовано для измерения комплексного коэффициента отражения в СВЧ-трак- тах и в электронной промышленности для автоматизации процесса измерения модуля и фазы коэффициента отражения СВЧ-нагрузки.

Цель изобретения - расширение ра- бочего диапазона частот.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства для измерения и фазы коэффициента отражения в СВЧ-трактах; на фиг. 2 - функ- ция F(fl, 1:, N), характеризующая неоптимальпость расположения датчиков, а также рабочую полосу частот дл заданного количества датчиков N и расстояний между датчиками If .

Устройство содержит генератор СВЧ 1, измерительную линию 2, вдоль которой расположены датчики 3, К выходу измерительной линии 2 подключается нагрузка 4. Выходы датчиков 3 через программно-управляющий коммутатор

5и аналого-цифровой преобразователь

6соединены с блоком 7 обработки и программного управления, управляющий выход которого соединен с управляющим входом программно-управляемого коммутатора 5. Блок 8 ввода-вывода информации соединен с блоком 7 обработки

и программного управления. Восемь датчиков 3 размещены вдоль измерительной линии 2 на расстояниях 0,83fl; 0, 1,01Ъ; 1,Ш; 1,22Л; 1,34V, 1 ,487i друг относительно друга, где - минимальная длина волны рабочего диапазона частот в измерительной линии.

Выходы датчиков 3 через прсграм- мно -управляемый коммутатор 5 и аналого-цифровой преобразователь 6 соединены с блоком 7 обработки и программного управления, управляющий выход которого соединен с управляющим входом программно-управляемого коммутатора 5. Блок 8 ввода и вывода информации соединен с блоком 7 обработки и программного управления.

Устройство для измерения модуля и фазы коэффициента отражения в СВЧ- трактах работает следующим образом.

Генератором СВЧ 1 и нагрузкой 4 создается стоячая волна в измеритель- ной линии 2. Сигналы с выходов датчиков 3, пропорциональные квадратам напряжений стоячей волны в местах их расположения, через программно-управляемый коммутатор 5 поступают в аналого-цифровой преобразователь 6, после чего они обрабатываются в блоке 7 обработки и программного управления. Алгоритм обработки основан на решении системы получаемых управлений по методу наименьших квадратов.

Блок 8 ввода-вывода информации вырабатывает команды начала работы, съема информации с датчиков 3, вывода совокупности параметров нагрузки 4 (модуля и фазы коэффициента отражения) .

Устройство позволяет расширить диапазон рабочих частот при использовании восьми датчиков до пяти октав. Это достигается за счет предлагаемого расположения датчиков 3. Существует оптимальное расположение датчиков для фиксированной частоты, которое м инимиз ир гет детерминант матрицы (Z-Z) (Z-Z)TJ ошибок измерений амплитуды стоячей волны, модуля и фазы коэффициента отражения нагрузки ( G) - вектор дассчитанных значений параметров; Z(P , q, G )- вектор их истинных значенийj Р - квадрат амплитуды напряжения датчиков; G, (j - модуль и Фаза коэффициента отражения нагрузки; ЕЈ... оператор математического ожидания, пропорциональный квадрату объема эллипсоида ошибок измерений, и представляет собой Д-оптимальный план эксперимента в методе наименьших квадратов. Значение детерминанта матрицы R в таком случае есть К /К/ОПТ . Используя это значение, можнр построить функцию

FM i. N) .2.

( N) /4nr Функция F(fl, 1; , N) характеризует неоптимальность расположения датчиков для диапазона длин волн ft при заданном числе датчиков N, при этом рабочий диапазон частот увеличивается до пяти октав.

Формула изобретения

i

Устройство для измерения модуля и фазы коэффициента отражения в СВЧ- трактах, содержащее генератор СВЧ, выход которого соединен с измерительной линией, вдоль которой расположёны датчики, выход измерительной линии предназначен для присоединения нагрузки, причем к датчикам подключены последовательно программно-управляемый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки и программного управления и блок ввода-вывода информации, при этом управляющий выход блока обработки и программного управления соединен с управляющим входом программно-управляемого коммутатора, отличаю

щ е е с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, количество датчиков выбрано равным восьми, а расстояния между ними выбраны равными 0, 0,92fl; l,01flj 1,Ш; l,22fl; 1,34ft; 1,4йft соответственно, где ft - минимальная длина волны рабочего диапазона частот в измерительной линии.

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона частот. Генератором 1 СВЧ и нагрузкой 4 создается стоячая волна в измерительной линии 2. Сигналы с выходов датчиков 3, пропорциональные квадратам напряжений стоячей волны в местах их расположения, через программно-управляемый коммутатор 5 поступает в АЦП 6. После этого они обрабатываются в блоке 7 обработки и программного управления. Алгоритм обработки основан на решении системы получаемых управлений по методу наименьших квадратов. Блок 8 ввода-вывода информации вырабатывает команды начала работы, съема информации с датчиков 3, вывода совокупности параметров нагрузки 4 (модуля и фазы коэф. отражения). Использование восьми датчиков 3 и выбор соответствующих расстояний между ними позволяют расширить рабочий диапазон частот до 5 октав. 2 ил.

{РЬ.Ц,)} ЮОО

юоРобоций диолезон

816

фиг.1

7г

ff4 Ш