ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ НЕВЗАИМНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ Советский патент 1973 года по МПК G01R25/00 G01R27/28 

1

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ и может быть использовано при измерении параметров невзаимных четырехполюсников.

Для невзаимных четырехполюсников важнейшими параметрами являются фазовые сдвиги при распространении прямой и обратной волн Gnp и Собр и невзаимпый фазовый сдвиг AG (jnp - Собр.

Практически важно непосредственное и автоматическое измерение перечисленных параметров не только на малых, но и на высоких уровнях мощности.

Известны устройства для измерения параметров четырехполюсников, состоящие из генератора СВЧ, модулятора, делителя мощности двойных тройников, квадратурного и противофазного восьмиполюсников, схем вычитания и индикатора.

Однако эти устройства обеспечивает измерение (7пр или Go6p в полосе волновода на низком уровне мощности, а для измерения Gnp и Go6p на высоких уровнях мощности (БУМ) необходимо каскадное включение делителей мощности СВЧ в измерительной части тракта и переориентация четырехполюсника при переходе от измерения Gnp к измерению Go6p. Это значительно увеличивает погрещность измерения. Кроме того, исключена возможность прямого измерения.

Целью изобретения является обеспечение прямого, обратного и невзаимного фазовых сдвигов на высоком уровне мощности и повыщение точности измерения.

Предлагаемый измеритель фазовых сдвигов четырехполюсников отличается от известных тем, что в нем применены безынерционные измерители мощности высокого уровня, подключенные к выходным каналам квадратурного

(90°) и противофазного (180°) гибридных соединений фазового дискриминатора, кольцевая схема с ветвью калибровки, два переключателя, коммутирующие сигналы СВЧ с выходов вторичных каналов направленных ответвителей кольцевой схемы на вход фазового дискриминатора, синхронные детекторы и индикаторы с нулем в середине щкалы.

Применение безынерционных измерителей ВУМ, кольцевой схемы, переключателей, синхронных детекторов и индикаторов с нулем в середине шкалы позволяет измерять как Gnp, Go6p так и AG при высоких уровнях мощности в тракте измерителя, исключает необходимость переориентации четырехполюсника в

процессе измерений, повышает точность и скорость измерений и обеспечивает однозначный отсчет при измерениях фазовых сдвигов в пределах 0-360°. На чертеже приведена функциональная схема, со следующими обозначениями:

3

j - СВЧ-геператор БУМ, 2 - модулятор, 5 - делитель мощности, 4 - ферритовые вентили, 5 - направленные ответвители, ориентированные на волны, падающие на четырехполюсник, 6 - направленные ответвители, ориентированные на волны, нрощедшие через четырехполюсник, 7-10 - высокочастотные переключатели, И - испытуемый невзаимный четырехполюсник, 12 - тройники, 13 - квадратурный (90°) восьмиполюсник, 14 - противофазный (180°) восьминолюсник, 15-безынерционные измерители мощности высокого уровня, 16 - согласованные нагрузки, П и 18- схемы вычитания, 19 к 20 - синхронные детекторы, 21 п 22 - индикаторы с нулем в середине шкалы.

Рассмотрим работу измерителя при измерении Gnp (переключатели 10 ii 11 находятся в положениях а и б соответственно).

Сигнал СВЧ-генератора 1 нодается через делитель 3 мощности в кольцевую схему, образованную элементами 4-8 и четырехполюсником 11. С выходов вторичных каналов левого ответвителя 5 и правого ответвителя 6 сигналы СВЧ, содержащие информацию о Gnp поступают через высокочастотные переключатели 9 и 10 на входы тройников 12, далее во входные каналы квадратурного 13 и противофазного 14 восьмиполюсников, с выходов которых подаются на безынерционные измерители 15 мощности, нагруженные на согласованные нагрузки 16.

Видеосигналы с выходов измерителей 15 мощности ноступают на схемы вычитания 17 и 18. Выходные сигналы этих схем, пропорциональные соответственно Sin Gnp и Cos панорамном воснроизведении характеристики Gnp, (а также при воспроизведении характеристик GOOP и AG) подаются на горизонтальные и вертикальные пластины ЭЛТ.

Для более точного отсчета значений Gnp на любой из частот рабочего диапазона сигналы с выходов схем вычитания 17, 18 подаются на синхронные детекторы 19 и 20, на которые в качестве опорного сигнала подается также сигнал с модулятора 2.

Постоянные напряжения с выходов детекторов поступают на индикаторы 21 22 с. нулем в середине шкалы, причем один из них, например 21, служит для отсчета измеряемого фазового сдвига, а другой, например 22, для исключения неоднозначности отсчета при измерении Gnp, (а также при измерениях Go6p и AG) в пределах 0-360°. Для измерения Go6p переключатели 9 и 10

переводятся в положения а и б , на входы тройников 12 ноступают сигналы СВЧ с выходов левого ответвителя 6 и правого ответвителя 5. Работа остальной части измерителя аналогична случаю измерения Gnp.

При измерении AG переключатели 9 н 10 устанавливаются в положения а и б . В этом случае иа входы тройников 12 подаются сигналы с выходов ответвителей 6, за счет чего и обеспечивается непосредственное измерение

AG.

Таким образом, предложенный измеритель обеспечивает непосредственное измерение Gnp, Go6p и AG невзанмного четырехполюсника на высоком уровне мощности без демонтажа

тракта и переориентации четырехполюсника, а также повышает точность измерений при однозначном отсчете фазовых сдвигов в пределах 0-360°.

Предмет изобретения

Измеритель фазовых сдвигов невзаимных четырехполюсников, содержащий генератор,

модулятор, делитель мощности, два тройника, квадратурный и нротивофазный восьмиполюсники, схемы вычитания и индикатор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непосредсвенного измерения ярямого, обратного и невзаимного фазовых сдвигов на высоком уровне мощности н повышения точности измерения, входы тройников подключены через высокочастотные нереключатели к выходам вторичных каналов двух пар встречно включенных направленных ответвителей, причем выходы каждой пары ответвителей подключены через высокочастотные переключатели к клеммам певзаимного четырехполюсника, входы каждой пары ответвителей соединены через

вентили с делителем мощности, а к выходам квадратурного и противофазного восьмиполюсников подключены безынерционные измерители мощности высокого уровня, соединенные через схемы вычитания и синхронные

детекторы со стрелочными индикаторами с пулем в середине шкалы.