ный канал второго направленного ответви- теля 3.
Режиму измерения предшествует режим калибровки при отсутствии исследуемого четырехполюсника 15,. Сигнал двухканального согласованного детектора 11 при калибровке равен
Ёдк1 ЁгЈ 21 S l21 $H12 S 42 + Ёг S 21 SM3lX tfA2,(1)
где Ёг - сигнал генератора 1;
Ј ij - элементы матрицы рассеяния первого направленного ответвителя 2;
- элементы матрицы рассеяния второго направленного ответвителя 3;
I 1, 2, 3, 4; j 1, 2, 3, 4 - целые числа; Г01с1 - коэффициент отражения образцовой нагрузки в режиме калибровки;
Тд2 - коэффициент передачи третьего переменного аттенюатора 16, Изменение положения подвижного короткозамыкателя 6, а также регулировка ослабления первого переменного аттенюатора 5 и третьего переменного аттенюатора 16 дает Едк1 О, которое фиксируется по нулевому значению индикатора 12. Тогда выражение (1) при нулевом сигнале на двухканальном согласованном детекторе 11 имеет вид
$H21 fok, Sff12 S 42 - tA2, (2)
где(jjr
т ±2 -гЛ { УфА+П + -1-ек )
Toki так Tk3k так е чАЛв
где f АК ТАК е1 - комплексный коэффициент передачи первого переменного аттенюатора 5 в режиме калибровки;
ТАК - модуль коэффициента отражения первого переменного аттенюатора 5 в режиме калибровки;
VA- фаза коэффициента отражения первого переменного аттенюатора 5 в режиме калибровки;
Ав - текущая длина волны в волноводе;
U - расстояние от фланца первого переменного аттенюатора 5 до подвижного короткозамыкателя б в режиме калибровки;
Гкзк Гкзке /1в к - комплексный коэффициент отражения подвижного короткозамыкателя 6;
- модуль коэффициента отражения подвижного короткозамыкателя б в режиме калибровки.
В режиме измерения при подключении СВЧ-устройства 15 сигнал на согласованном двухканальном детекторе 11 будет равен
ЕД1 Ёг SM21 + Er S zr $П31 TA2,(3)
0
5
0
где SX21 - коэффициент передачи исследуемого четырехполюсника 15;
№+ + %)коэффициент отражения образцовой нагрузки 4 в режиме измерения;
ТАТ тдте|1гА - комплексный коэффициент передачи первого переменного аттенюатора 5 в режиме измерения;
LT - расстояние от фланца первого переменного аттенюатора 5 до подвижного короткозамыкателя 6 в режиме измерения. . При равенстве нулю сигнала на двухканальном согласованном детекторе 11 в режиме измерения имеет место тождество
fT§ l2S1« -Sll31 2ltA2(4)
Из выражений (2) и (4) вытекает соотношение, позволяющее определить SX21 ,
friM-O-Al ftkl S 42
21, откуда
-a e fdr-LK).
4 ..
sx
lokl
ТАК
5
ТАГ2
(5)
где S§1 9 модуль комплексного коэфTAK
фициента передачи исследуемого четырех- 0 полюсника 15;
(U-U)(6)
- фаза комплексного коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника 15. 5 Преобразование выражения для модуля коэффициента передачи дает
0.1 Ак
S21
х-Ю
10
0.1АГ
(7)
0 где 10 Igj- ; -ldlg-U
TAkWT
- показания первого переменного аттенюатора 5 в децибеллах в режиме калибровки и
c измерения соответственно.
Таким образом, выражения (6), (7) однозначно определяют модуль и фазу коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника 15, причем эти параметры определяются параметрами образцовой нас грузки 4.
В режиме измерения модуля и фазы комплексного коэффициента отражения ориентированный на падающую волну выход вторичного канала первого на.Q правленного ответвителя 2 нагружается исследуемым двухполюсником 14. Третий переменный аттенюатор 16 полностью введен, т.е. сигнал на двухканальный согласованный детектор 11 со стороны выхода
вторичного канала второго направленного ответвителя 3 отсутствует.
Режиму измерения предшествует режим калибровки, при котором вместо исследуемого двухполюсника 14 к выходу второго переменного аттенюатора 13, при- соединенному к ориентированному на падающую волну выходу вторичного канала первого направленного ответвителя 2, подключается короткозамыкающая пластина (не показана).
Сигнал на двухканальном согласованном детекторе 11 при калибровке равен
Ёдк2 Er S 21 Tok2 SN12 + Er S31
IV f A1 fcW,
(8)
где Г0к2 - коэффициент отражения от образцовой нагрузки 4 при калибровке;
TAI - коэффициент передачи второго переменного аттенюатора 13;
Гк - коэффициент отражения коротко- замыкающей пластины во вторичном канале первого направленного ответвителя 2.
Равенство ЕДК2 0 фиксируется по нулевому показанию индикатора 12 путем регулировки первого переменного аттенюатора 5 и второго переменного аттенюатора 13, т.е.
Fok2 SM12 -S a l ТА1 S 43.
(9)
В режиме измерения вместо коротко- замыкающей пластины к выходу второго переменного аттенюатора 13 подключается исследуемый двухполюсник 14, В этом случае сигнал на двухканальном согласованном детекторе 11, определяется как
Ед2 Er S 21 Tor 542 + Ёг Ј 31 Гх 1М
S 43.
где
(Ю)
комплексный коэффициент отражения исследуемого двухполюсника 14;
lor - коэффициент отражения образцовой нагрузки 4, при котором наблюдается Ед2 0, т.е. выполняется равенство
v
For S 2i -S 31 Гх TAI S «
(11)
j Из выражений (9) и (11) вытекает соотношение, позволяющее определить Гх
i п и i
т- oil с I-J/I- -J4 т-i 1 or S 12 S 42 tr.-- i x.
S2lSiirok2Sl|2Sl,2
TF
откуда
Гх ( Гог/ГоУ2 ) Л fe е - L°« ) +
15
20 25
30
35
0
5
0
5
где Гх Г0г/Ток2 модуль коэффициента отражения исследуемого двухполюсника 14;
yv %j (L0r-Lok)+JT(13)
- фаза коэффициента отражения исследуемого двухполюсника 14;
L0r - расстояние от выходного фланца первого переменного аттенюатора 5 до подвижного короткозамыкателя 6 в режиме измерения;
Ц)к2 - расстояние от выходного фланца первого переменного аттенюатора 5 до подвижного короткозамыкателя б в режиме калибровки.
Окончательно выражение для определения модуля коэффициента отражения исследуемого двухполюсника 14 имеет вид
0.1A0k2
1°П4)
01А0г 1
т
1х -
10
где А0к2; АОГ- показания первого переменного аттенюатора 5 в децибеллах в режимах калибровки и измерения соответственно.
Таким образом, выражения (13) и (14) однозначно определяют модуль и фазу коэффициента отражения исследуемого двухполюсника 14, причем эти параметры определяются параметрами образцовой нагрузки 4.
Применение двухканального согласованного детектора 11 в измерителе S-na- раметров СВЧ-устройств позволяет исключить погрешность измерения комплексных параметров, обусловленную неидентичностью амплитудно-частотных характеристик четырех детекторов, применяемых в прототипе, и упростить конструкцию.
Формула изобретения
Измеритель S-параметров СВЧ-устройств, содержащий последовательно сое- диненные генератор СВЧ. первый и второй направленные ответвители, первый переменный аттенюатор и подвижный короткозамыкатель, второй переменный аттенюатор, соединенный с ориентированным на падающую волну выходом вторичного канала первого направленного ответвителя, третий переменный аттенюатор, выход которого предназначен для подключений выхода исследуемого четырехполюсника, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, выход третьего переменного аттенюатора соединен с первым входом введенного двухканального согласованного детектора, второй вход которого подсоединен к ориентированному на отраженную
волну выходу вторичного канала первого направленного ответвителя, а выход - к входу индикатора, к выходу второго переменного аттенюатора подключена согласованная нагрузка, а выход вторичного канала второго направленного ответвителя предназначен для подключения входа исследуемого четырехполюсника.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Измеритель коэффициента передачи невзаимного СВЧ-четырехполюсника | 1988 |
|
SU1539685A1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2012002C1 |
Устройство для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты | 2016 |
|
RU2649861C1 |
Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников | 1989 |
|
SU1704105A2 |
Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников | 1990 |
|
SU1788479A1 |
Устройство для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты вверх | 2016 |
|
RU2646948C1 |
Измеритель S-параметров линейных четырехполюсников | 1985 |
|
SU1322199A1 |
Устройство для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения четырехполюсников СВЧ с преобразованием частоты | 2023 |
|
RU2805381C1 |
ИЗМЕРИТЕЛЬ S-ПАРАМЕТРОВ НЕВЗАИМНОГО СВЧ-ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА | 1992 |
|
RU2010248C1 |
Устройство для измерения и способ определения комплексных коэффициентов передачи СВЧ-смесителей | 2018 |
|
RU2687850C1 |
Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - упрощение конструкции. Измеритель содержит генератор 1 СВЧ, направленные ответвите- ли 2 и 3, образцовую нагрузку 4, состоящую из переменного аттенюатора 5 и подвижного короткозамыкателя 6, со гласованные нагрузки 7 - 10, двухканаль- .ный согласованный детектор 1, индикатор Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в автоматических измерительных системах и приборах СВЧ-диапаэона. Целью изобретения является упрощение конструкции. На чертеже представлена схема измерителя S-параметров СВЧ-устройств. Измеритель содержит генератор 1 СВЧ, первый и второй направленные ответвители 2, 3, образцовую нагрузку 4, состоящую из первого переменного аттенюатора 5 и подвижного короткозамыкателя 6, согла12, переменные аттенюаторы 13 и 16 и исследуемое СВЧ-устройство: двухполюсник 14 или четырехполюсник 15. В измерителе осуществляется режим измерения модуля и фазы комплексного коэффициента передачи четырехполюсника 15. Режиму измерения предшествует режим калибровки при отсутствии четырехполюсника 15. В режиме измерения модуля и фазы комплексного коэффициента отражения используется двухполюсник 14. Этому режиму измерения предшествует режим калибровки, при котором вместо двухполюсника 14 подключается короткозамыкающая пластина. При определении модуля и фазы коэффициента передачи (отражения) четырехполюсника 15 (двухполюсника 14) эти параметры определяются параметрами образцовой нагрузки 4. Использование двухканального согласованного детектора 11 позволяет исключить погрешность измерения комплексных параметров, обусловленную неидентичностью амплитудно-частотных х-к четырех детекторов, и упростить конструкцию. 1 ил. сованные нагрузки 7 - 10, двухканальный согласованный детектор 11, индикатор 12, второй переменный аттенюатор 13, исследуемое СВЧ-устройство 14 (двухполюсник) или 15 (четырехполюсник) и третий переменный аттенюатор 16. Измеритель S-параметров СВЧ-устройств работает следующим образом. В режиме измерения модуля и фазы комплексного коэффициента передачи выход вторичного канала первого направленного ответвителя 2 нагружается согласованной нагрузкой. Исследуемый четырехполюсник 15 включается во вторичу Ё О ел ю ю о со
977
/,,Л
Устройство для измерения малыхКОэффициЕНТОВ ОТРАжЕНия НЕВзАиМНыХчЕТыРЕХпОлюСНиКОВ | 1979 |
|
SU800900A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1991-06-30—Публикация
1989-01-18—Подача