Устройство для определения добротности резонаторов Советский патент 1989 года по МПК G01R27/26 

лл.

Изобретение может быть использовано для определения добротности резонаторов. Цель - расширение функциональных возможностей устройства путем определения собственной добротности и нагруженной добротности резонаторов с одним элементом связи при сохранении точности измерений. Она достигается введением в устройство пикового детектора 7, генератора 10 прямоугольных импульсов, дифференцирующей цепи 9 и направленного многополюсника 4. Устройство содержит также систему 1 возбуждения, переключатель 2, генератор 3 прямоугольных импульсов, осциллограф 8, пиковый детектор 6. 1 ил.

2S7

h&

2S5

10

315

Изобретение относится к технике радиотехнических измерений и может быть использовано для определения добротности резонаторов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения собственной добротности Q.p и нагруженной добротности Qj резонаторов с одним элементом связи при сохранении точности измерений.

На чертеже представлено устройство в виде электрической структурной схемы.

Устройство состоит из системы 1 возбуждения, переключателя 2, выполненного в виде фазоманипулятора 0180

первого генератора 3 прямоугольных импульсов, направленного многополюсника 4, исследуемого резонатора 5, первого 6 и второго 7 пиковых детекторов, осциллографа 8, дифференцирующей цепи 9, второго генератора 10 прямоугольных импульсов, при этом система 1 возбуждения соединена с первым входом переключателя 2, подключенного вторым входом ко входу синхроимпульсов, осциллографа 8, к выходу первого генератора 3 прямоугольных импульсов,, а также ко входу дифференцирзгющей цепи 9, выход которой соединен со входом второго генератора 10 прямоугольных импульсов, подключенного выходом ко :входу модулятора осциллографа, выход переключателя 2 подключен ко входу второго пикового детектора 7, выход которого соединен со входом вертикального отклонения осциллографа и к первому в порядке направленности плечу направленного многополюсника 4, второе и третье в порядке направленности плечи которого подключены к элементу связи исследуемого резонатора 5 и ко входу первого пикового детектора 6, выхбд которого соединен со входом вертикального отклонения осциллографа 8.

Устройство работает следующим образом.

При включении системы I возбуждения входной сигнал через фазома- нипулятор 0-180° 2, находящийся в состоянии,О , и через направленньй многополюсник 4 подается к элементу связи исследуемого резонатора 5 и происходит накопление энергии до ста ционарного состояния. Для резонатора с двумя элементами связи второй эле

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

И

о-4

мент связи нагружается на согласованную нагрузку. Огибающая отраженного от резонатора сигнала, выделяемая пиковым детектором 6, регистрируется на экране осциллографа В. В момент подачи фазоманипулирующего импульса от первого генератора 3 прямоугольных импульсов происходит срабатывание фазоманипулятора, сигнал на входе резонатора меняет фазу от О до 180°, и на экране осциллографа начинает высвечиваться переходной процесс формирования первого экспоненциального импульса При окончании фазоманипулирующего импульса длительностью -о фазоманипулятор возвращаетИ

ся в исходное состояние, фаза входного сигнала становится равной 0°, начинается процесс формирования второго экспоненциального импульса.

Фазоманипулирующий импульс, пройдя дифференцирующую цепь 9, запускает второй генератор 10 прямоугольных импульсов через интервал времени S Второй генератор импульсов вырабатывает прямоугольный импульс длительностью, равной или большей длительности второго экспоненциального импульса, который подается на модулятор яркости луча осциллографа (вход Z), и затемняет второй импульс.- Регулированием Оj устанавливают такую длительность видимого экспоненциального импульса, при которой амплитуда уменьшается от своего максимального значения до уровня падающего сигнала, предварительно совмещенного с горизонтальной линией масштабной сетки осциллографа или высвечиваемого вторым лучом двухлучевого осциллографа. Очевидно, в этот момент максимальная амплитуда второго экспоненциального импульса равна уровню падающего сигнала Измерив отношение максимальной амплитуды к уровню падающего сигнала К (К, К - для резонаторов с двумя элементами связи) и длительность интервала времени 0, нагруженную Q ц и собственную QO добротности резонатора . определяют путем пересчета по формулам

f Q lio,

н In 2 где TO - резонансная частота;

Я длительность гасящего импульса.

Для резонатора с одним элементом связи

Qi (1 -/.)

и

з-/к

1п2

где уз - параметр связи для резонатора с одним элементом связи. Для резонаторов с двумя элементами связи

.± а. 1 -/з,Л2

А7

) QK

Т,7,

4 - УК, - VK J

1п2

где /3, /3j - параметры связи для

резонатора с двумя элементами связи.

Устройство дает возможность создать простой измеритель добротности с высокими метрологическими характеристиками, позволяющий расширить функциональные возможности, а именно измерять собственные и нагруженные добротности резонаторов с одним и двумя элементами связи.

Формула изобретения

Устройство для определения добротности резонаторов, содержащее систе- |му возбуждения, соединенную с первым

0

5

5

О

входом переключателя, второй вход которого соединен с выходом первого генератора прямоугольных импульсов и с входом синхроимпульсов осциллографа, первый пиковый детектор, выход которого соединен с входом вертикального отклонения осциллографа, и элемент связи с исследуемым резонатором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при сохранении точности измерений, в него введены второй пиковый детектор, второй ге- HepffTop прямоугольных импульсов, дифференцирующая цепь и направленный многополюсник, при этом выход переключателя соединен с первым в порядке направленности плечом направлен- 0 ного многополюсника и через второй пиковый детектор - с входом вертикального отклонения осциллографа, второе и третье в порядке направленности плечи направленного многополюсника подключены к элементу связи исследуемого резонатора и входу первого пикового детектора, вход второго генератора 11рямоугольных импульсов через дифференцирующую цепочку соединен с выходом первого генератора прямоугольных импульсов, а выход второго генератора прямоугольных импульсов соединен с входом модулятора осциллографа.