Панорамный измеритель S-параметров Советский патент 1990 года по МПК G01R27/04 

Изрбретение относится к области ралиоизмерительнрй техники и может быть использовано в панорамных измерителях комплексных коэффициентов отражения и передачи (S-параметров) четырехпол«зсников и в диапазоне миллиметровых волн.

Целью изобретения является увеличение динамического диапазона.

На чертеже приведена структурная электрическая схема панорамного измерителя S-параметров.

Панорамный измеритель S-параметров содержит фазовый детектор 1 СВЧ, индикатор 2, генератор 3, объект 4 измерения. Генератор 3 .содержит генератор 5 качающейся частоты, аттенюатор 6 с электрическим управлением, первый делитель 7, амплитуд- ньш модулятор 8, второй делитель 9, детектор 10 СВЧ, детектор 11 низкой частоты и сумматор 12.

Индикатор 2 содержит первый и второй синхронные детекторы 13, 14, анаа

Слд 00

ел

лого-цифровый преобразователь 15, блок 16 управления и вычисления, блок 17 индикации, электронно-лучевую трубку 18, Между выходом детектора 10 и входом детектора 11 включен фазовращатель 19 на 90.

Панорамный измеритель S-парамет- ров работает следующим образом,

СВЧ-сигнал с выхода генератора 5 через аттенюатор 6 поступает на первый делитель 7, в котором делится на две части. Часть сигнала модулируется в амплитудном модуляторе 8 напряжением низкой частоты F и проходит на второй делитель 9, Вторая часть выходного сигнала первого делителя 7 подается на первый вход фазового детектора 1, Часть модулированного сигнала с выхода второго делителя 9 через объект измерения 4 поступает на второй вход фазового детектора 1 . Вторая часть модулированного сигнала с выхода второго делителя 9 детектируется детектором 10, сдви- гается-по фазе/на. 90 фазовращателем 19 и детектируется детектором 11 для выделения постоянной составляющей, пропорциональной уровню выходного сигнала генератора 5, Эта постоянная составляющая поступает на первьй вход сумматора 12, на второй вход которого подается опорное напряжение Efr для регулирования с помощью аттенюатора 6 уровней мощности на выходах генератора 3.

Немодулированный сигнал СВЧ с первого выхода генератора 3 в фазовом детекторе 1 делится на две равные части и подводится к его детекторам в фазе, а измерительный модулированный по амплитуде сигнал с выхода объекта 4 измерения в фазовом детекторе 1 после деления пополам подводится к его детекторам с фазовым сдвигом 90°. Благодаря фазовым соотношениям в фазовом детекторе 1 в результате смешивания немодулиро- ванйого и AM измерительного сигнала ,СВЧ на выходах фазового детектора l возникают сигналы с частотой и амплитудами, пропорциональными модулю коэффициента передачи объекта 4, умноженному на.синус (на одном выходе фазового детектора 1) и на косинус (на другом выходе фазового детектора 1) фазового сдвига измеряемого коэффициента передачи. Сигналы на выходах фазового детектора 1 содержат необходимые данные об измеряемом козффициенте передачи объекта 4 в комплексном виде. Синхронные детек-,

торы 13, 14 служат для вьщеления

измерительной информации на постоянном токе и содержат входные усилители сигналов с частотой модуляции, нормирователи их амплитуды с управляемыми от блока 16 аттенюаторами и собственно ключевые синхронные детекторы, настроенные на совпадение по фазе сигналов на их входах с опорным напряжением U, подводимыми с

5 третьего выхода генератора 3, Анало- . го-цифровой преобразователь 15 преобразует сигналы постоянного тока с измерительной информацией в цифровые информационные сигналы, которые пере0 даются к блоку 16. Блок 16 управляет работой основных узлов панорамного измерителя S-параметров, в том числе частотой и мощностью генератора 5, выполняет вьииг.лительные и логичес5 кие операции процессов калибровки, измерения, обработки его.результатов и вьшода их через блок 17 на экран электронно-лучевой трубки-18 в цифровой и графической форме,

0 Перед проведением измерений от

второго (измерительного) выхода генератора 3 отключается объект 4 и фазовращатель 19 настраивается на минимум сигналов с выходов синхронных

д детекторов 13, 14, Это происходит тогда, когда фаза сигнала паразитной амплитудной модуляции на первом выходе генератора 3 из-за конечного коэффициента фильтрации системы 0 автоматической регулировки мощности отличается на 90° от фазы опорного напряжения Ug. Затем с помощью блока 16 проводится процесс калибровки панорамного измерителя S-параметров 45 и выполняется измерение в точке развертки индикатора 2, выбираемой перестраиваемой меткой. Результат измерения выводится на экран электронно-лучевой трубки 18 в цифровой 50 форме.

В результате фазового сдвига на 90° между опорным напряжением и на- . пряжением паразитного сигнала амплитудной модуляции устраняется влия- .. ние последнего на выходе синхронных дeтeктopoв благодаря чему появляется возможность измерения с помощью синхронных детекторов более слабых из-

516

мерительных сигналов, синфазных с опорным за счет чего и расширяется динамический диапазон измерений.

Формула изобретения

Панорамный измеритель S-парамет- ров, содержащий последовательно соединенные генератор качающейся частоты аттенюатор с электрическим управлением, первый делитель, амплитудный модулятор, второй делитель, детектор СВЧ, первьй синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь, блок управления и вычисления и блок индикации, второй выход первого делителя соединен Cv первым входом фазового детектора, первый выход которого соединен с вторым входом первого синхронного детектора, а второй выход через второй синхронный детектор подключен к второму входу аналого-цифрового

преобразователя, второй вход второго синхронного детектора подсоединен к вькоду детектора СВЧ, сумматор,.пер- вый вход которого соединен с выходом детектора низкой частоты, выход - с управляющим входом аттенюатора с электрическим- управлением, а пто- рой вход используется, для подключения

источника опорного напряжения, при этом блок управления и вычисления соединен с управляющим входом генератора качающейся частоты, а второй выход второго делителя и второй вход

фазового детектора являются входом и выходом для подключения измеряемЬ- го четырехполюсника, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона,

введен фазовращатель на 90,, вход которого соединен с выходом детектора СВЧ, а выход - с входом детектора низкой частоты.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в панорамных измерителях комплексных коэффициентов отражения и передачи (S-параметров) четырехполюсников в диапазоне миллиметровых волн. Целью изобретения является увеличение динамического диапазона. Панорамный измеритель S-параметров содержит фазовый детектор 1 СВЧ, индикатор 2, генератор 3, который содержит генератор 5 качающей частоты, аттенюатор 6 с электрическим управлением, делители 7 и 9, амплитудный модулятор 8, детектор 10 СВЧ, детектор 11 низкой частоты, сумматор 12 и фазовращатель 19 на 90°. Индикатор 2 содержит синхронные детекторы 13 и 14, аналого-цифровой преобразователь 15, блок 16 управления и вычисления и блок индикации 17. За счет 90°-ного фазового сдвига между опорным напряжением и напряжением паразитного сигнала амплитудной модуляции устраняется влияние последнего на выходе синхронных детекторов 13 и 14, появляется возможность изменения с помощью синхронных детекторов 13 и 14 более слабых измерительных сигналов, синфазных с опорным, что расширяет динамический диапазон изменений. 1 ил.