Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения двухполюсника СВЧ Советский патент 1990 года по МПК G01R27/06 

7J Изобретение относится к технике измерений на СВЧ ч может использоваться для измерения комплексного коэффициента отражения (ККО) линей ных и нелинейных СВЧ-элементов, Цель изобретения - повьппение точности. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения комплексного коэффи циента отражения двухполюсника СВЧ. Устройство содержит генератор СВЧ с стабилизированным уровнем выходной мощности, направленньй ответвитель 2, первый согласованный отключатель 3, пассивньй восьмиполюсттник 4, измеряемьш двухполюсник 5 СВЧ фильтр 6 нижних частот, управляемый фазовращатель 7, согласованный откпючатель 8, первый, второй и третий вентили 9 - 11, переключатель 12, согласованный сумматор 13 и ваттметр 14, Устройство для измерения комплекс ного коэффициента отражения двухполю ника СВЧ работает следующим образом. Гармоническое колебание генератора 1 через направленньй ответвитель 2,.первый согласованный отключатель 3 и пассивный восьмиполюсник 4 посту пает на вход измеряемого двухполюсни ка 5, в отсчетной плоскости которого образуются полигармоническая падающая и отраженная волна (гармоники обусловлены нелинейностью измеряемого двухполюсника 5 и неидеальностью согласования измерительного тракта). Часть энергии этих волн ответвляется в третье и четвертое 4 и через второй и третий вентили 10 и П, переключатель 12, согласованный сумматор 13 поступает на вход ваттметра 14, где в зависимости от полож НИЛ переключателя 12 будет одна из двух линейных комбинаций падающей и отраженной волн ti C(t) (oot+ tf)+ (Ku}+ , ); ) C| COS (cot + ( ) + я + Z cco8(Kujt + VL ) где C, C амплитуды соответству щих гармоник; К- 1N{: N - число гармоник; Cf , - фазы гармоник по отношению к опорному колебанию. Часть мощности падакщей волны через ответвляющий выход направленного ответвителя 2, через фильтр 6, управляемый фазовращатель 7, второй согласо ванньй отключатель 8, первый вентиль 9 и согласованньй сумматор 13 поступает, на вход ваттметра 14, Это опорное колебание Vg COS wt. При измерении ККО переключатель 12 переводят в первое положение, при котором на ваттметр 14 поступает первая линейная комбинация C(t). Вторым согласованным отключателем 8 отключают опорный сигнал, при этом ваттметр 14.индицирует мощность колебания C(t) - W,c Затем вторым согласованным отключателем В включают опорный сигнал,а первым Согласованным отключателем 3 отключают измерительный сигнал. При этом ваттметр 14 регистрирует мощность колебания U(t) - Первым согласованным отключателем 3 включают измерительный сигнал, при этом ваттметр 14 покажет мощность суммы колебаний C(t)+U (t) - Wj о Управляемым фазовращателем 7 сдвигают фазу опорного сигнала на угол cp cstSO, ваттметр 14 показывает мощность суммы колебания C(t) и сдвинутого по фазе опорного сигнала U(t) - VJ, Переключатель 12 переводят во второе положение и все описанные операции повторяют для второй линейной комбинации C(t), при этом ваттметр 14 регистрирует четыре отсчета мощности W{- W, Далее вычисляют величину С , Re. С + j Im С , где Re С, ( W - W)/2Vw,, . . Im C.,W,-(w;+ Wj)(l-cos if) - W,,cosq /2Vw sinvf. По аналогичным формулам с заменой С, на с;, W .на w;,tn 1, 2, 3, 4 вычисляют величину CJ, После этого вычисляют отношение С C,/Cj и определяют искомый ККО г (С Кг- К,)/(|-С К,), где константы калибровки К, К, Kj находят из стандартной процедуры калибровки по трем образцовым мерам, пoдкпючae s,IN вместе измеряемого двухполюсника 5, Измерения могут проводиться при различных мощностях и частотах генератора 1, Благодаря учету взаимного влияния опорного и измерительного каналов и его компенсации в процессе измерений существенно повышается точность определяння ККО, Формула изобретения Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения двухполюс ника СВЧ, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ с стабилизированным уровнем выходной мощности и направленный ответвитель, пассивный восьмиполюсник, к второму плечу которого подсоединен измеряекый двухполюсник СВЧ, и согласованный 15 7 сумматор, к выходу которого под юно- , чен ваттметр, отличающеес я тем, что, -с целью повышения точ-гг ности, выход первичного канала направленного ответвителя подсоединен к первому плечу пассивного восьмиполюсника через введенный первый согласованный отключатель, а выход его вторичного канала, ориентированный на падающую волну, через последовательно соединенные введенный фильтр нижних частот, управляемый фазовращатель, второй введенньй согласованный отключатель и первый введенный вентиль подключен к первому входу согласованного сумматора, третье и четвертое плечи пассивного восьмиполюсника, соответственно через второй и третий введенные вентили соединены с первым и вторым входами введенного переключателя, выход которого подсоединен к второму входу согласованного сумматора.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности. Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения двухполюсника СВЧ содержит СВЧ-генератор 1 со стабилизированным уровнем выходной мощности, направленный ответвитель 2, пассивный восьмиполюсник 4, измеряемый двухполюсник СВЧ 5, согласованный сумматор 13, ваттметр 14. Цель достигается за счет введения первого и второго согласованных отключателей 3 и 8, фильтра 6 нижних частот, управляемого фазовращателя 7, первого, второго и третьего вентилей 9, 10 и 11, переключателя 12. 1 ил.