ПАНОРАМНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАТУХАНИЯ ПОГЛОТИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОННЫХ СВЧ-ПРИБОРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01R27/32 

1

Изобретение относится к электронной технике, в частности к аппаратуре для измерения больших затуханий поглотителей электронных СВЧ-приборов в широком частотном диапазоне.

Известны панорамные измерители затухания СВЧ-диапазона супергетеродииного типа, в которых два СВЧ-сигнала с постоянной разностью частот в рабочем диапазоне получают соединением двух различных широкополосных перестраиваемых генераторов СВЧ системой автоподстройки частоты. В качестве дискриминатора используется резонансный контур, настроенный на промежуточную частоту. Эта система чрезвычайно громоздка, для нее требуется два комплекта питания. Кроме того, она не обеспечивает необходимой стабильности промежуточной частоты изза большого различия частотных характеристик широкополосных генераторов, существенной нелинейности и волнистости этих характеристик (для большинства типов приборов СВЧ), значительной зависимости выходной мощности от частоты и т. д.

Более перспективной является схема с одним задающим СВЧ-генератором, в которой постоянная разность частот в двух каналах обеспечивается размещением в одном из каналов однополосного СВЧ-модулятора (амплитудного или фазового), смещающего частоту с одновременным подавлением симметричной боковой частоты модуляции.

Однако практическое использование этой схемы в широкополосных панорамных измерителях больших затуханий в различных частотпых диапазонах затруднено по следующим причинам:

1.До настоящего времени неизвестны однополоспые модуляторы со значительным

(-40 дб и более) подавлением одной боковой частоты в нормализованных диапазонах (порядка 40%) для волноводных каналов и в октавной полосе для коаксиалов при работе па высоких частотах модуляции (сотни килогерц и более).

2.Известные однополосные модуляторы позволяют достичь значительного подавления симметричпой частотой составляюо1ей, по не

могут быть использованы на частотах модуляции выше 200-400 гц, т. е. промежуточная частота приемника совпадает с областью больи1их шумов электроппого СВЧ-генератора и кристаллического смесителя, и высокая

чувствительность схемы не может быть реализована.

3.Широкополосные однополосные модуляторы для длин волн миллиметрового, субмиллпметрового и в короткой части сантпметрового диапазонов не существуют.

По этим причинам панорамные измерители больших затуханий поглотителей выполняются для узких участков частотного диапазона, имеют недостаточную чувствительность и низкую производительность при исследовании поглотителей широкополосных приборов.

В предложенном измерителе указанные недостатки устранены благодаря замене однополосного модулятора на синусоидальный и введению в опорный канал схемы экстремального регулирования фазы фазовращателя, связывающей выход смесителя с фазовращателем так, что выходной сигнал смесителя на промежуточной частоте поддерживается максимальным при перестройке широкополосного СВЧ-генератора в рабочем диапазоне длин волн.

В этом случае на смеситель проходят три частоты, две из которых сдвинуты относительно частоты задающего генератора на частоту модуляции (±ср) и имеют сдвиг фаз, равный я во всем рабочем диапазоне.

На чертеже изобрал ена схема измерителя больших затуханий поглотителей электронных СВЧ-приборов в широком частотном диапазоне.

Измеритель содержит широкополосный генератор СВЧ /, делитель СВЧ 2, вентиль 3, переменный фазовращатель 4, амплитудный СВЧ-модулятор 5, генератор 6 низкой частоты, направленный ответвитель 7, детекторную секцию 8, схему 9 сравнения и усилитель регулировки мощности, регулируемый источник питания W задающего генератора, измеряемый объект //, измерительный СВЧ-аттепюатор 12, балансный смеситель 13, суммирующий усилитель 14, схему 15 экстремального регулирования фазовращателя па максимум выходного сигнала, низкочастотный измерительный аттенюатор 16, осциллографический индикатор 17.

Измеритель работает следующим образом.

Ири измерении больщих затуханий поглотителя (80-100 дб) измеряемый объект 11 ставится вместо калиброванного отрезка тракта при калибровке. Удобная калибровочная

кривая обеспечивается системой автоподстройки мощности, состоящей из элементов 7, 8, 9, 10. С помощью аттенюаторов 12 и 16 добиваются совпадения интересующих участков кривой на экране с кривой калибровки и по измерительным аттенюаторам отсчитывают затухание поглотителя.

Система автоподстройки фазы, состоящая из фазовращателя 4, усилителя 14 и схемы 15,

позволяет исключить зависимость выходного сигнала па частоте модуляции от изменения разности электрических длин двух каналов в рабочем диапазоне, вызываемого как неидентнчностью частотных характеристик элементов, из которых состоят каналы, так и дисперсионными свойствами системы с измеряемым поглотителем.

Так как система автоподстройки фазы работает и при калибровке и при измерении, в

описываемом измерителе существенно уменьшена фазовая составляющая погрещности, имеющаяся в других схемах из-за иеидеального уничтожения симметричной частотной составляющей при балансной модуляции.

Таким образом, описываемый измеритель позволяет расщирить частотный диапазон, повысить чувствительность и производительность и упростить схему панорамного измерителя больших затуханий (80-100 дб) внутриламповых поглотителей СВЧ-приборов.

Предмет изобретен и я

Панорамный измеритель затухания поглотителей электронных СВЧ-приборов, содержащий СВЧ-генератор, делитель, смеситель, измерительный СВЧ-канал, устройство для модуляции, опорный СВЧ-канал, фазовращатель, отличающийся тем, что, с целью повыщения чувствительности и расщирения частотного диапазона, в качестве устройства для модуляции применен синусоидальный модулятор, причем в опорный канал дополнительно введен блок экстремального регулирования фазы фазовращателя, связывающий выход смесителя с фазовращателем.