Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения Советский патент 1993 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для измерений комплексных коэффициентов отражений нагрузок линий передач с распределенными параметрами.

Цель изобретения - упрощение конструкции.„

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения комплексного коэффициента отражения.

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения содержит источник 1 излучения, первое 2, второе 3 и третье 4 полупрозрачные зеркала, первый 5, второй 6 и третий 7 индикаторы мощности, первый 8 и второй 9 отражатели, исследуе-. мую нагрузку 10, первый 11, второй 12 и третий 13 волноводно-лучевые переходы.

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения работает сле: дующим образом.

Источник излучения 1 формирует параллельный пучок лучей, падающих на полупрозрачное зеркало 2, представляющее собой пластину из радиопрозрачного диэлектрика, установленную под углом 45° к осям. Одна часть пучка поступает в вол но- водно-лучевой переход 11 и его интенсивность фиксируется индикатором 5, а другая поступает в плечо 1 четырехплечего устройства, образованное полупрозрачными зеркалами 3, 4 и отражателями 8, 9. Поступивший в плечо 1 пучок полупрозрачным зеркалом 4 делится на две части. Одна часть пучка падает на полупрозрачное зеркало 3, а другая - на отражатель 8, Путл, отраженные отражателем 8, сноаэ падают на полупрозрачное зеркало 4 и испытывают еще одно деление, при этом часть энергии возвращается к источнику .1 и поглощается в его развязывающем устройстве, а другая часть поступает в волноводно-лучевой переТНПУГ

ход 12 в плече II четырехплечего устройства. Пучок, поступивший на полупрозрачное зеркало 3, испытывает такое же преобразование в системе полупрозрачного зеркала 3 и отражателя 9, как и в системе из отражателя 8 и полупрозрачного зеркала 4. После полупрозрачного зеркала 3 часть пучка поступает в волноводно-лучевой переход 13, а другая падает на исследуемую нагрузку 10.

Пучок, отраженный от исследуемой нагрузки 10, падает на полупрозрачное зеркало 3 и делится на две части. Одна часть пучка поступает через плечо III четырехплечего устройства на волноводно-лучевой переход 13, где интерферирует с пучком падающего излучения, также поступающего в волноводно-лучевой перевод 13 по плечу IV четырехплечего устройства, и суммарная интенсивность фиксируется индикатором 7, Другая часть пучка падает на полупрозрачное зеркало 4, где также делится на две части. Одна часть совместно с падающим излучением поступает на волноводно-лучевой переход 12 и фиксируется индикатором 6, а другая - в плечо I и впоследствии пог.ло- щается в развязывающем устройстве источника 1.

Особенностью конструкции является наличие разности расстояний Д1 между полупрозрачными зеркалами 3, 4 и отражателями 9, 8 соответственно, равной-четверти длины излучения (Д1 А /4).

Измеренные индикаторами 5-7 мощности сигналы Ро, РЗ, РА выражается как

. Ро- iail2;(1)

Рз + S32.a2l2;(2)

Р4 ЪА 2 I + S42-a212,(3)

где С - неизвестный параметр делителя мощности, образованного полупрозрачным зеркалом 2, 5з1. 5з2, S41.

842 известные коэффициенты матрицы рассечения четырехплечего устройства,

а - волны, поступающие в i плечо четырехплечего устройства,

bi -.волны, выходящие из i плеча четырехплечего устройства.

Коэффициент отражения от исследуе- мой нагрузки 10 находится следующим образом:

- г .Ј2

В2 Ь2 .

коэффициенты 32 и D2 находятся путем ре- шения системы уравнений (2) (3) и из выра- жения, описывающего через коэффициенты матрицы рассеяния волну, падающую в плечо И:

b.2 S21 «ai + S22-92 /З-a-i +уа2: В2 ,

a, fi,y - соответственно коэффициенты прохождения, ответвления и отражения четырехплечего устройства.

Предлагаемое устройство является более простым по сравнению с прототипом и обеспечивает упрощение процесса измерений. .

Формул.а изобретения

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения, содержащее последовательно размещенные вдоль оптической оси источник излучения, первое и второе полупрозрачные зеркала, расположенные под углом 45и : к оптической оси, первый индикатор мощности, отраженной от первого полупрозрачного зеркала, второй и третий индикаторы мощности, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, введены третье полупрозрачное зеркало, установленное между первым и вторым полупрозрачными зеркалами параллельно им, первый и второй отражатели, при этом первый отражатель и второй индикатор мощности размещены симметрично относительно третьего полупрозрачного зеркала по оси, перпендикулярной оптической оси, второй отражатель и третий индикатор мощности размещены симметрично относительно второго полупрозрачного зеркала, при этом расстояние от второго отража- теля до оптической оси превышает расстояние первого отражателя до оптической оси на А /4, где А -длина рабочей волны.

Использование: в технике радиоизмерения. Сущность изобретения: устройство для измерения комплексного коэффициента отражения содержит последовательно размещенные вдоль оптической оси источник излучения, три полупрозрачных зеркала (ППЗ), расположенные под углом 45° к оптической оси, три индикатора мощности, отраженных от ППЗ, и два отражателя, при этом первый и второй отражатели и первый, второй и третий индикаторы мощности размещены соответственно бимметрично относительно второго и третьего ППЗ, и расстояние от второго отражателя до оптической оси превышает расстояние от второго отражателя до оптической оси Я /4, где Я-длина рабочей волны. 1 ил.