Способ определения модуля и фазы коэффициента отражения СВЧ-двухполюсника Советский патент 1991 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ.

Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения модуля фазы коэффициента отражения СВЧ-двух полюсника.

Устройство содержит СВЧ-генерато- ра 1, двуплечий делитель 2, мощности первый 3 и второй 4 отрезки линии передачи, в стенках которых прорезаны продольные щели, в которых установлены с возможностью продольного синхронного перемещения направленные подвижные зонды 5 и 6. Синхронное перемещение ненаправленных зондов 5 и 6 осуществляется с помощью первой 7 и второй 8 кареток, на которых размещены ненаправленные зонды 5 и 6, к выходу первого отрезка 3 линии передачи подсоединен либо образцовый короткозамыкатель, являющийся образцовым двухполюсником, либо исследуемый двуполюсник 9, к выходу второго отрезка 4 линии передачи подсоединены согласованная нагрузка 10, фазометр 11, опорный и измерительный входы которого соединены соответственно с выходами ненаправленных зондов 6 и 5, перемещение кареток 7 и 8 осуществляется с помощью механизма 12 синхронного перемещения.

Способ определения модуля и фазы коэффициента отражения СВЧ-двухпо- люсника реализуют следующим образом.

Гармонический сигнал от СВЧ-ге- нератора 1 разветвляется двуплечим делителем 2 мощности на два направления. Разветвленные сигналы через отрезки 3 и 4 линии передачи поступают на исследуемый СВЧ-двухполюс- ник 9 и согласованную нагрузку 10. При этом в отрезке 3 линии передачи в общем случае формируется режим смешанных волн за счет отражения от исследуемого СВЧ-двухполюсника 9, а в отрезке 4 линии передачи формируется режим бегущей волны, так как коэффициент отражения согласованной нагрузки 10 равен нулю. Ненаправленные зонды 5 и 6, введенные в щели отрезков 3 и 4 линии передачи, осуществляют ненаправленное ответвление сигналов. Ответвленные гармонические сигналы с выходов

5

0

5

ненаправленных зондов 5 и 6 поступают на измерительный и опорный входы фазометра 11 соответственно. Фазометр 11 осуществляет измерение сдвига фаз Афмакс между гармоническими сигналами одной и той же частоты, поступающими на измерительный и опорный входы. Оператор с помощью механизма 12 синхронного перемещения осуществляет синхронное перемещение кареток 7 и Я, на которых установлены зонды 5 и 6. При перемещении зондов 5 и 6 по периодическому закону изменяется фазовый сдвиг между ответвленными сигналами, причем максимальное отклонение фазового сдвига ДЦ)ма1сеот нуля однозначно связано с модулем коэффициента отражения. Измеряют максимальное отклонение фазового сдвига с помощью фазометра 11, затем определяют модуль коэффициента отражения СВЧ-двухполюсника 9 по формуле

I р I -fc8

- +

0

5

0

5

0

5

где д. Ц)

макс

- максимальное отклонение фазового сдвига. Для измерения фазы коэффициента отражения к выходу отрезка 3 линии передачи подсоединяют образцовый двухполюсник - короткозамыкатель. Перемещая с помощью механизма 12 синхронного перемещения каретки 7 и 8, фиксируют по отгчетному устройству механизма 12 продольного перемещения положение, соответствующее нулевому значению фазового сдвига. Затем подключают к выходу отрезка 3 линии передачи исследуемый СВЧ-двухполюсник 9 и определяют величину смещения этого положения U1. После этого определяют величину фазы коэффициента отражения по формуле.

Ч V + А1

где Д - длина волны в отрезке линии

передачи,

причем знак плюс берется в случае смещения в сторону генератора, а знак минус - к двухполюснику.

Формула изобретения

Способ определения модуля и фазы коэффициента отражения СВЧ-двухполюсника, заключающийся в воэбуждении в линии передачи гармонических колебаний и измерении параметров сигнала, ответвленного иэ линии передачи с помощью подвижного зонда при подключении к выходу линии передачи исследуемого двухпопюсника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, дополнительно формируют опорный сигнал, начальную фазу которого изменяют по линейному закону синхронно с перемещением подвижного зонда, измеряют фазовый сдвиг между ответвленным и опорным сигналами, определяют максимальное отклонение фазового сдвига Дф макс относительно нулевого чняче10

15

нулевому значению фазового сдвига относительно опорной плоскости в режиме короткого замыкания, рассчитывают модуль и фазу коэффициента отражения по формулам

I f - rg ()

л H-tga()

-11

(f- где | Г и СР - соответственно модуль

и фаза коэффициента отражения , А - длина волны в линии пения, фиксируют положение подвижного

редачи,

причем знак плюс берется, если нуль зонда, соответствующее нулевому зна- 20 фазового сдвига смещается к источ- чению фазового сдвига, определяютнику возбуждения линии передачи, а

величину смещения Д1 положенияминус - если к исследуемому двухпоподвижного зонда, соответствующеголюснику.

нулевому значению фазового сдвига относительно опорной плоскости в режиме короткого замыкания, рассчитывают модуль и фазу коэффициента отражения по формулам

10

I f - rg ()

л H-tga()

-11

(f-

где | Г и СР - соответственно модуль

и фаза коэффициента отражения , А - длина волны в линии пе

Изобре|ение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений. Нл схеме изображены СВЧ г-р 1, двуплечий делитель 2 мощности, отрезки 3 и 4 линии передачи с продольными целями, нена2 правленные зонды 5 и 6, каретки 7 и 8, исследуемый двухполюсник 9, согласованная нагрузка 10, фазометр 11 и механизм 12 синхронного перемещения. Сигнал г-ра 1 разветвляется на два направления и его ветви через отрезки 3 и 4 поступают на двухполюсник 9 и нагрузку 10, а через зонды 5 и 6, установленные на синхронно перемешающихся каретках 7 и 8, поступают на фазометр 11. Он измеряет максимальное отклонение фазового сдвига от нуля, которое однозначно связано с модулем коэф. отражения заданной зависимостью. Для измерения фазы коэф. отражения используют образцовый днухполюсник-короткозамыкатель, при котором фиксируют положение, соответствующее нулевому значению фазового сдвига. Затем к отрезку 3 подключают исследуемый двухполюсник 9 и определяют величину этого смещения минимума. По этой величине определяют по ф-ле величину фазы коэф. отражения. 1 ил. (Л 05 СО со со О sj