Измеритель параметров волновода Советский патент 1993 года по МПК G01R27/28 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 и направленный ответвитель 2, выход которого является выходом для подключения входа исследуемого волновода 3, первую и вторую отражающие неоднородности 4 и 5, первая из которых имеет возможность перемещения вдоль продольной оси исследуемого волновода 3, а вход второй неоднородности 5 является входом для подсоединения выхода исследуемого волновода 3, детектор 6, подсоединенный к выходу ориентированного на отраженную волну вторичного канала направленного ответвителя 2, индикатор 7, источник виброколебаний 11, на диафрагме которого установлена первая отражающая неоднородность 4, а выход детектора 6 соединен с входом индикатора 7 через фильтр нижних частот 8, последовательно соединенные дифференцирующую цепь 12, вход которой соединен с выходом фильтра нижних частот 8, усилитель-ограничитель 13 и инвертор 14, выход которого присоединен к R-входу введенного RS-триггера 15, генератор прямоугольного напряжения 9, выход которого подключен к S-входу RS-триггера 15 и к входу генератора пилообразного напряжения 10, при этом вход управления счетом цифрового вольтметра 7 соединен с Q-выходом RS-триггера 15, а выход генератора пилообразного напряжения 10 соединен с входом источника виброколебаний 11.

Устройство работает следующим обрэ- зом. Сигнал от генератора 1 через направ00

м

00 СЛ

ю

СЛ

ю

ленный ответвитель 2 попадает в исследуемый волновод 3, где претерпевает отражение в плоскостях размещения первой и второй отражающих неоднородностей 4 и 5. Запускающим импульсом от генератора прямоугольных импульсов 9 включается генератор пилообразного напряжения 10, управляющий амплитудой Zm источника i виброколебаний 11. Сигнал, снимаемый с квадратичного детектора 6, имеет вид

Уд - ияо - ЧКе-2 2 f Ь Јт) cos (iЈЈl) cos 2nfit.

п 1АД Л-Л

-J2n-i(5)sln()sln(2n-1) Si

ЛдЛд /

где идо К 1+е-и2М)е- со51Ј11.

- постоянная составляющая отраженного сигнала, выделяемая фильтром низкой частоты 8;

К - коэффициент, учитывающий переходное ослабление ответвителя 2, модули коэффициентов отражения неоднородностей 4 и 5, коэффициент передачи детектора 6;

а- погонное затухание в волноводе 3;

ZH - расстояние между неоднородно- стями 4 и 5 при Zm 0;

Ад- длина волны в волноводе 3;

Ji -функция Бесселя первого ряда 1-го порядка.

Изменение амплитуды источника виброколебаний 11 происходит непрерывно от величины Zm 0 до Zmi, соответствующей экстремуму отраженного сигнала, когда Jo ( --Ј--) -0,4. В этот момент на

входе R RS-триггера 15 появляется единица и на вход управления счетом цифрового вольтметра 7 поступает сигнал, разрешающий считывание. При этом на вольтметре 7 фиксируется сигнал, равный

идо КЛ-нТ 2 + 0,8 ешн cos .

Перед началом измерений проводится калибровка измерителя по отрезку волновода с известным затуханием OQ или без зату- хания « 0. В этом случае сигнал на цифровом вольтметре 7 имеет вид

10

идок - + 0,8 cos .

%

как

Затухание в волноводе 3 определяется

п--|пу1 а 7ZT

где yi - корень уравнения

У2 + 0,8 у cos 4-.+ 1 Лд

-N(2+ 0,8 cos ) 0;

зк

ЛД

N

идо

UK

До

По сравнению с известным предлагаемый измеритель обладает повышенным быстродействием.

Формула изобретения Измеритель параметров волновода по авт.св. № 1769154, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены последовательно соединенные дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом фильтра нижних частот, усилитель-ограничитель и инвертор, выход которого присоединен к R-входу введенного RS-триггера, генератор прямоугольного напряжения, выход которого подключен к S- входу RS-триггера и к входу введенного генератора пилообразного напряжения, при этом в качестве индикатора использован цифровой вольтметр, вход управления счетом которого соединен с Q-выходом RS- триггера, а выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом

источника виброколебаний.

Использование: изобретение относится к радйоизмерйтельной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия. Сущность изобретения: измеритель содержит генератор 1, направленный ответвитель 2, отражающие неоднородности 4,5, детектор 6, индикатор 7, фильтр 8 нижних частот, генератор 9 прямоугольного напряжения, генератор 10 пилообразного напряжения, источник 11 виброколебаний, дифференцирующую цепь 12, усилитель - ограничитель. 13, инвертор 14 и US-триггер 15. Повышение быстродействия достигается за счет регистрации экстремума отраженного сигнала путем формирования на выходе RS-триггера логической единицы, разрешающей считывание информации с цифрового индикатора 7.