Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения Советский патент 1992 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для измерений комплексных коэффициентов отражения нагрузок линий передач с распределенными параметрами.

Цель изобретения - расширение пределов измерений комплексных значений коэффициентов отражения.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства для измерения комплексного коэффициента отражения; на фиг. 2 - конструкция многоплечего волно- водного сдединения.

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения содержит СВЧ- генератор 1. многоплечее волноводное соединение 2, первый 3, второй 4 третий 5 и четвертый 6 индикаторы мощности, исследуемую нагрузку 7. Многоплечее волноводное соединение 2 с отсчетными

плоскостями плеч 1- 1,2-2,3-3,4-4, 5-5,6-6 выполнено в виде симметричного пересечения в Е-плоскости трех прямоугольных волноводов с общой областью связи, состоящей из боковых волноводных каналов (фиг.2).

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения работает следующим образом (фиг.1).

Сигнал от СВЧ-генератора 1 поступает на вход плеча 1-1 волноводного соединения 2 и делится на шесть частей: одна часть, отражаясь от плеча 1 - 1, поглощается развязывающим элементом генератора 1. четыре части поступают в плечи 2-2, 3-3, 4-4, 6-6. к которым подключены индикаторы мощности 3-6, шестая часть из плеча 5-5 поступает к исследуемой нагрузке 7. Сигнал, отраженный от исследуемой пагрузки 7, поступает в плечо 5-5 и также делится на шесть частей

XI 45ь

О 00

О

между плечами 1-1. 2-2. 3-3, 4-4, 5-5. 6-6. Таким образом, к каждому из измерителей мощности 3-6 поступают два сигнала из плеч 1-1 и 5-5.

Измеренные индикаторами 3-6 мощности отношения показаний Pi/Ps выражаются так:

if-qil2

Pi ,.,

К|5.

1 1,2,3, (1)

ir-qsl2

где Ki5, qi, qs - константы измерительного устройства;

Г- коэффициент отражения от исследуемой нагрузки,

Шестиплечее соединение 2 делит при- мерно на шесть равных частей входной сигнал между согласованными выходами во всей полосе частот одномодового режима работы прямоугольного волновода. Элементы матрицы рассеяния многоплечевого устройства и константы qi. q s измерительного преобразователя имеют плавную частотную зависимость, а их численные значения соответствуют основным критериям построения многополюсных измерите- лей комплексного коэффициента отражения.

Процесс измерения включает калибровку устройства и проведение измерений.

При калибровке устройства к нему под- соединяются эталонные нагрузки с известными коэффициентами отражения Гп где п - число необходимых эталонных нагрузок. Из решения системы уравнений (1) через измеренные значения Pi/Ps и известные пара- метры Гп нагрузок находятся константы измерителя Ki5, qi, qs.

При проведении измерений к устройству подключается исследуемая нагрузка изР2

Of

меряются показания индикаторов мощности и рассчитывается неизвестный комплексный коэффициент отражения с использованием предварительно найденных констант измерителя. Из решения системы (1) трех квадратных уравнений комплексный коэффициент отражения находится однозначно как для пассивных, так и для активных нагрузок,

Данное устройство позволяет однозначно находить модуль и фазу коэффициента отражения от волноводных СВЧ-нагру- зок миллиметрового диапазона за счет добавления четвертого индикатора мощности и изготовления многоплечего соединения в виде симметричного пересечения в одной плоскости трех волноводов.

Формула изобретения Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения, содержащее генератор СВЧ и многоплечное волновод- ное соединение СВЧ, к двум плечам которого подсоединены первый и второй индикаторы мощности, а также третий индикатор мощности, отличающееся тем. что, с целью расширения пределов измерений, многоплечное волноводное соединение выполнено в виде симметричного пересечения в одной плоскости трех волноводов, причем первое плечо многоплечного волноводного соединения соединено с выходом генератора СВЧ, второе, третье и четвертое - соответственно с первым, вторым и третьим индикаторами мощности, шестое - с введенным четвертым индикатором мощности, а пятое является выходом для подсоединения исследуемой нагрузки.

Р4

Г

Qs

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения комплексных коэффициентов отражения СВЧ-двухполюсников. Цель изобретения - расширение пределов измерений. Устройство представляет собой 12- полюсный рефлектометр, выполненный в виде симметричного пересечения в одной плоскости трех волноводов, причем генератор СВЧ подсоединен к первому волноводу, второй, третий, четвертый и шестой волноводы соединены с индикаторами мощности, а к пятому подсоединяется исследуемая нагрузка. 2 ил.

Фиг 1

фиг 2