Способ калибровки ваттметра Советский патент 1989 года по МПК G01R21/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для аттестации СВЧ-ваттметров и измерителей плотности потока энергии.

Цель изобретения - упрощение аттестации в полосе частот.

Способ калибровки ваттметра реализуется следующим образом.

Подают на вход аттестуемого ваттметра СВЧ-сигнал непосредственно и регистрируют его первое показание РО, равное

(1 -П}( 1 +/;2ГВ2+2ГГ Гь coscp),

где Рв - мощность на входе ваттметра; Г . Гг - модули коэффициентов отражения ваттметра и источника СВЧ-сиг- нала соответственно; Ф - фазовый набег при распространении сигнала между источником СВЧ-сигнала и входом ваттметра. Подают на вход аттестуемого ваттметра СВЧ-сигнал через первый отрезок линии

передачи длиной Z и регистрируют второе показание ваттметра Р, равное

Р.(1-/) Гь cos((+

) 1

-г- д ),

где А,- длина волны, на которой производится аттестация.

Подают на вход аттестуемого ваттметра СВЧ-сигнал через второй отрезок линии передачи длиной Z2, при 3TOMZi Z2 /UuH/2, где А.Чим - минимальная длина волны полосы частот, и регистрируют третье показание ваттметра Р2, равное

Р,РВХ(-Ф(+ГГ2ГВ2+2ГГ Гв cos(f+

4-

00

СО

05 00 О5

4nZ2

+

Таким образом получены три уравнения, решив которые, можно определить Рех. Для

этого преобразуют полученные уравнени следующим образом

р и Г2 1 + Гг Г1+2ГГ Гв (cosycos X

ех i - в)Л

Л«т

(1)

ex

XZ,

-Л

Pising Zt-Ptsinfz,

)/

/VI-#1 X(sm Z2-sm Zi)+2/; fecos p-smi X

X(Z2-Z,).

(3)

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для аттестации СВЧ-ваттметров и измерителей плотности потока энергии. Цель изобретения - упрощение аттестации в полосе частот. Способ калибровки ваттметра реализуется следующим образом. Подают на вход ваттметра сигнал непосредственно и регистрируют показание P₀. Затем подают на вход ваттметра сигнал через первый отрезок линии передачи длиной Z₁ и ре-гистрируют показание P₁. Потом подают на вход ваттметра сигнал через второй отрезок линии передачи длиной Z₂, при этом Z₁*98 Z₂ *98 λ _мин/2, где λ _мин -миним. длина волны полосы частот, и регистрируют показание P₂. T. обр. получены три уравнения, решив которые, можно определить P_вх. Аттестация ваттметра производится с использованием двух отрезков линии передачи во всей полосе частот, при этом погрешность рассогласования исключается.

4я.

-2

Гг2%+2ГгГе cosycos-X

-Л

(2) 10

Домножив обе части равенства (1)

. . 4я-г

на sin--Li и sm-Zi соответственно

Х-.Л

вычитания (2) из (1), получают

4

.4JT.

.

Р, sin -Zz-P sin Z, -P0sin-;C-(Z2.-Z1) (1-r|)(1+r2rB2)sin|-Zi-sin Z1-sin-(Zi-Z1)

(6)

При. этом погрешность рассогласования исключается, так как все величины, входящие в ф-лу (5), известны. Однако возникает погрешность вычисления, которая возрастает при стремлении к нулю числителя4 или знаменателя в ф-ле (5), кроме случаев, когда Zi или 7,ч равна А./4. При этом формула (5) упрощается и приводится к виду

-2(1-/Л(1+ЩГ)

В этом случае погрешность вычисления равна нулю.

При значениях Zi и Z2 не равных К/4 погрешность вычисления будет менее 0,1% в широкой полосе частот. Преобразовав в ф-ле (5) разность синусов в произведение, находят

sm Z2-sml Z,-smill(Z2-Z1)-4smX лЯ-я

чх2я-7 2я-7 . 2л/7 -7 X r-Zasm-r- Zi -sm -(Z2-Zi) AX,x.

Это выражение имеет минимальное значение на верхней частоте аттестации

мцн

при ,

.Диахс

а на нижней частоте при Произведение

или Z2-Z,p

4Ti,

4JT,

4J/

РЙ

rflePo,Pi,/V

Гг , Г& Р, siny-Z-.-P., -P0 sin-U -Z, )

/Lf7Af,Дй

(1-ГЈ)(1+ГрГ2) sin-j -sin-Z, , )

показания ваттметра при его подключении к генератору соответственно непосредственно через первый и второй отрезки линии передачи; соответственно модули коэф55

X -

фициенто ника СВЧ ра;

длина в производ

После совместного решения полученного уравнения (3) с уравнением для PQ находят

Ptff&Zi-Ksm Z P l-lZW+tfftX

X(sir№z2-sin fZt)+( Ј Г2.-(1 +

л-Аглр (I -/о)

4л,

Л/

) /i(Z2-Z,)};

(4)

15

Преобразовав уравнение (4), получают расчетное выражение для определения Рвх

.

-;C-( n

(5)

sln- Z -sin-(Zi-Zi) имеет максимум при

л.yl

. При этих условиях достигается 25 минимальная погрешность аттестации во всей полосе частот.

Таким образом, аттестация ваттметра производится с использованием двух отрезков линии передач во всей полосе частот, при этом погрешность рассогласования

30

исключается.

Формула изобретения

Способ калибровки ваттметра, согласно которому на вход аттестуемого ваттметра непосредственно подают СВЧ-сигнал, регистрируют показания ваттметра, затем на вход ваттметра подают СВЧ-сигнал через первый отрезок линии передачи, регистрируют показания ваттметра и вычисляют мощность на входе ваттметра, отличающийся тем, что, с целью упрощения аттестации в полосе частот, на вход ваттметра подают СВЧ-сигнал через второй отрезок линии передачи, длину которого выбирают больше длины первого отрезка линии передачи и меньше половины минимальной длины волны полосы частот, регистрируют показания ваттметра Р2, а мощность Р-вх на входе ваттметра вычисляют по формуле

4J/

sin-U -Z, )

X -

фициентов отражения источника СВЧ-сигнала и ваттметра;

длина волны, на которой производится аттестация.