Рефлектометр Советский патент 1989 года по МПК G01R27/06 

Ј

оо

СО СО

со

ND

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности измерения. Рефлектомер состоит из дискретно перестраиваемого СВЧ г-ра 1, вентиля 2, направленных ответвителей (НО) 3 и 6 для падающей и отраженной волны соответственно, СВЧ - детекторы 4 и 7, включенные во вторичные тракты НО 3 и 6 соответственно, измерителя отношений 5, отсчетной неоднородности 9, выполненной, например, в виде короткозамыкателя, исследуемого СВЧ - двухполюсника 10, блока 14 вычисления и управления,регистратора 15. В рефлектометр для достижения цели введены двойной волноводный тройник 8, последовательно соединенные перестраиваемый аттенюатор 11,СВЧ - детектор 12 и блок 13 вычитания. Цикл измерений повторяется до тех пор, пока не будут перебраны все требуемые частоты. Затем блок 14 производит формирование временного сигнала. По положению на временной оси пиков полученного временного сигнала судят о местоположении неоднородностей исследуемого тракта, а по их амплитудам - об амплитудах отражений от неоднородностей исследуемого СВЧ - двухполюсника. 1 ил.

12

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для определения мест повреждения, рассогласования, для измерения местоположений неоднородностей и коэффициентов от- ражений в радиотрактах и СВЧ-двухполюс- никах как в закрытых трактах, так и в свободном пространстве.

Цель изобретения - повышение точности измерения.На чертеже приведена электрическая структурная схема рефлектометра.

Рефлектометр состоит из дискретно-перестраиваемого СВЧ-генератора 1, вентиля 2, первого направленного ответвителя 3 для падающей волны, во вторичный тракт которо- го включен первый СВЧ-детектор 4, измерителя 5 отношений, второго направленного ответвителя б для отраженной волны, второго СВЧ-детектора 7, вкюченного в вторичной линии направленного ответвителя 6, двойного волноводного тройника 8, отсчетной неоднородности 9, выполненной, например, в виде короткозамыкателя, исследуемого СВЧ-двухполюсника 10, перестраиваемого аттенюатора 11, третьего СВЧ-детектора 12, блока 13 вычитания, блока 14 вычисле- ния и управления, регистратора 15.

Рефлектометр работает следующим образом.

Блок 14 вычисления и управления производит выбор первой дискретной частоты из набора дискретных частот СВЧ-генератора 1, приводит в готовность измеритель 5 отношений. Сигнал от СВЧ-генератора 1 через вентиль 2 распространяется по измерительному тракту рефлектометра, частично ответвляется направленным ответвителем 3 и детектируется СВЧ- детектором 4, с выхода которого сигнал поступает на один из входов измерителя 5 отношений, одновременно основной сигнал поступает в Н-плечо двойного волноводного тройника 8, в котором делится между двумя боковыми пле- чами, в первом из которых отражается от отсчетной неоднородности 9, в другом - от неоднородностей исследуемого СВЧ-двухполюсника 10, при этом в Н-плече двойного волноводного тройника 8 формируется векторная сумма волн, отраженных от отсчетной не- однородности 9 и от неоднородностей исследуемого СВЧ-двухполюсника 10, а в Е-пле- че формируется векторная разность тех же волн. Сигнал, сформированный в Н-плече двойного волноводного тройника 8, распространяется в первичной линии направленно- го ответвителя 6, ответвляется в вторичную линию, где детектируется СВЧ-детектором 7, и поступает на один из входов блока 13 вычитания. Сигнал, сформированный в Е-плече двойного волноводного тройника 8, проходит аттенюатор 11, детектируется СВЧ- детектором 12 и поступает на другой вход блока 13 вычитания, где формируется сигнал, пропорциональный произведению модулей сигнала, отраженного от отсчетной неоднородности, и сигнала, отраженного от исследуемого СВЧ-двухполюсника, на косинус разности фазовых углов этих же сигналов. С выхода блока 13 вычитания сигнал поступает на другой вход измерителя 5 отношений, где формируется отношение сигналов, поступивших с выхода блока 13 вычитания и СВЧ-детектора 4. С выхода измерителя 5 отношений сигнал поступает на вход блока 14 вычисления и управления, где запоминается. Блок 14 вычисления и управления производит выбор следующей частоты из набора дискретных частот СВЧ-генератора 1 и т. д.; цикл измерений повторяется до тех пор, пока не будут перебраны все требуемые частоты, затем блок 14 вычисления и управления производит формирование временного сигнала путем Фурье-преобразования результатов измерений на ряде дискретных частот. Полученный результат поступает на регистратор 15; по положению на временной оси пиков полученного временного сигнала судят о местоположении неоднородностей исследуемого тракта, а по их амплитудам - об амплитудах отражений от неоднородностей исследуемого СВЧ- двухполюсника.

Формула изобретения

Рефлектометр, содержащий последовательно соединенные дискретно-перестраиваемый СВЧ-генератор, вентиль, первый и второй направленные ответвители, последовательно соединенные первый СВЧ-детектор, соединенный с выходом падающей волны вторичного тракта первого направленного ответвителя, измеритель отношений, блок вычисления и управления и регистратор, отсчет- ную неоднородность, второй СВЧ-детектор, соединенный с выходом отраженной волны второго направленного отве твителя, причем управляющий вход дискретно-управляемого СВЧ-генератора соединен с вторым выходом блока вычисления и управления, управляющий вход измерителя отношений с третьим выходом блока вычисления и управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно введены двойной волноводный тройник, Я-плечо которого соединено с выходом первичного тракта второго направленного ответвителя, первое боковое плечо нагружено на отсчетную неоднородность, второе боковое плечо является выходом подключения входа исследуемого СВЧ-двухполюсника, последовательно соединенные перестраиваемый аттенюатор, вход которого соединен с Е-плечом двойного волноводного тройника, третий СВЧ- детектор и блок вычитания, выход которого соединен с вторым входом измерителя отношений, причем второй вход блока вычитания соединен с выходом второго СВЧ-детектора.