Устройство для измерения полосы пропускания СВЧ-резонатора Советский патент 1992 года по МПК G01R27/26 

сл

с

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Устройство для измерения полосы пропускания СВЧ-ре- зонатора содержит СВЧ-генератор 1, первый генератор 2 модулирующего сигнала, индикатор 6 резонансной частоты, СВЧ-детектор 3, усилитель4, блок автоматической подстройки частоты (АПЧ) 15, первый фазовый детектор 5, второй удвоитель 8 частоты, усилитель 9 постоянного тока, фильтр 10 нижних частот и индикатор 11 нуля, частотомер 12, переключатель 13, второй фазовый детектор 17, второй генератор 16 модулирующего сигнала и модулятор амплитуды 18 первого генератора модулирующего сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может использоваться в установках для измерения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь веществ.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения полосы пропускания СВЧ-резонатора.

Устройство для измерения полосы пропускания СВЧ-резонатора содержит СВЧ- генератор 1 с модулятором амплитуды, первый генератор 2 модулирующего сигнала, СВЧ-детектор 3, усилитель 4, первый фазовый детектор 5, индикатор 6 резонансной частоты, первый и второй удвоители частоты 7, 8, усилитель 9 постоянного тока, фильтр 10 нижних частот, индикатор 11 нуля, частотомер 12, переключатель 13, исследуемый

СВЧ-резонатор 14, блок автоматической подстройки частоты (АПЧ) 15, второй генератор 16 модулирующего сигнала, второй фазовый детектор 17, модулятор амплитуды 18.

Устройство для измерения полосы пропускания СВЧ-резонатора работает следующим образом.

Включается блок АПЧ 15 и СВЧ-генератор 1 настраивается на резонансную частоту исследуемого СВЧ-резонатора 14.

Первый генератор 2 модулирующего сигнала включается в ручном режиме переключателем 13, фильтр 10 отключен от входа управления генератора 2, при этом вход управления частотой заземляется, т. е. напряжение на нем равно нулю.

Ручной перестройкой генератора 2 устанавливают нуль на индикаторе 11 нуля, причем точной установки не требуется, так как

V|

CJ xj Сл О 00

система имеет определенную полосу схватывания, генератор 2 включается в автоматическом режиме, при этом вход управления частотой генератора 2 отключается от земли и подключается к выходу фильтра 10. Генератор 2 подстраивается таким образом,чтобы выполнялось условие Fi Af0. При этом текущее значение резонансной частоты исследуемого СВЧ-резонато- ра 14 индицирует индикатор 6 , а половину полосы пропускания исследуемого СВЧ-ре- зонатора 14 - частотомер 12.

Автоматическое измерение полосы пропускания исследуемого СВЧ-резонатора 14 осуществляется следующим образом.

С помощью модулятора амплитуды в СВЧ-генераторе 1 осуществляется амплитудная модуляция сигнала СВЧ-генератора 1, причем генератор 2, к которому подключен вход модулятора амплитуды СВЧ-гене- ратора, выполнен перестраиваемым по частоте. Кроме того, сигнал генератора 2, частота которого FI, модулируется по амплитуде сигналом второго генератора 16 модулирующего сигнала, частота которого постоянна и равна F2. Необходимо, чтобы выполнялось условие F2 « FL

Таким образом, на исследуемый СВЧ- резонатор 14 поступает СВЧ-сигнал, в спектре которого содержатся составляющие: а) частотой FO (несущая частота сигнала СВЧ- генератора 1); б) частотой (F0 ±. FI); в) частотами (Fo + FI ± F2) и (Fo - FI + F2).

Система исследуемый СВЧ-резонатор 14 - СВЧ-детектор 3 выделяет огибающую этого СВЧ-сигнала, которая имеет несущую частоту, равную FI и оказывается промоду- лирована по амплитуде сигналом частотой

F2.

После усиления в усилителе 9 постоян- ноготока через фильтр 10 этот сигнал поступает на вход управления частотой генератора 2, осуществляется перестройка его частоты таким образом чтобы выполнялось равенство FI Af0. При этом частота генератора 2 поддерживается равной половине полосы пропускания исследуемого СВЧ-резонансной частоте исследуемого СВЧ-резонатора 14.

В предлагаемом устройстве происходит некоторое усложнение спектра СВЧ-сигнала, по сравнению с прототипом, однако свойства модуляционных сигналов различных комбинационных частот остаются такими же.

Для совместимости системы АПЧ 15 с устройством измерения полосы пропускания СВЧ-резонатора 14 необходимо выполнить условия Рз FI/ Fa Fa, например, Рз Fa (Fa - частота модуляционного сигнала системы АПЧ).

Формула изобретения Устройство для измерения полосы пропускания СВЧ-резонатора, содержащее СВЧ-генератор, первый выход которого является выходом для подсоединения входа исследуемого СВЧ-резонатора, СВЧ-детектор, вход которого является входом для под- соединения выхода исследуемого СВЧ-резонатора, а выход через блок автоматической подстройки частоты соединен с входом управления частотой СВЧ -генератора, к второму выходу которого подключен индикатор резонансной частоты, усилитель, подсоединенный к выходу СВЧ-детектора, последовательно соединенные первый удвоитель частоты, первый фазовый детектор, усилитель постоянного тока, фильтр, нижних частот, индикатор нуля, второй удвоитель частоты, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора, и последовательно соединенные первый генератор модулирующего сигнала и частотомер, при этом управляющий вход первого генератора модулирующего сигнала подключен через переключатель к выходу фильтра нижних частот, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены второй фазовый детектор, включенный между выходом усилителя и входом первого удвоителя частоты, и последовательно соединенные второй генератор модулирующего сигнала и амплитудный модулятор, включенные между входом второго удвоителя частоты и входом управления амплитудой СВЧ-генератора, при этом второй и третий выходы первого генератора модулирующего сигнала соединены соответственно с опорным входом второго фазового детектора и управляющим входом амплитудного модулятора.

18

л

//

1В

/

8

-ъ

и

J

«

2

/

л

«-/J

/#

/7

ч/

9

7

ъ

J