ЧМ-РЕФЛЕКТОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R27/06 G01R23/00 

1

Изобретение относится к устройствам для измерений параметров элементов СВЧ-диапазона в широкой полосе частот.

Известен ЧМ-рефлектометр, содержащий ЧМ-генератор, модулятор, смеситель, полосовой фильтр, осциллограф, линию передачи.

Однако известное устройство не позволяет измерять крутизну фазочастотной характеристики коэффициента отражения от исследуемых нерегулярностей в линии передачи.

Изобретение позволяет устранить указанный недостаток благодаря тому, что в предложенном ЧМ-рефлектометре между выходом полосового фильтра и входом осциллографа включен преобразователь частоты НЧ-колебаНИИ -в напряжение.

На фиг. 1 приведена -функциональная схема предложенного ЧМ-рефлектометра; на фиг. 2 - сигнал, подаваемый на вход осциллографа. I

Предложенный ЧМ-рефлектометр содержит ЧМ-генератор, /, модулятор 2, смеситель 5, полосовой фильтр 4, осциллограф 5, преобразователь частоты НЧ-колебаний в напряжение 6, линию передачи 7, исследуемую нагрузку 5.

Измерение крутизны фазочастотной характеристики исследуемой нерегулярности основано на зависимости фазы -ф коэффициента отражения исследуемой нерегулярности от час70ТЫ и линейной связи текущей частоты зондирующего сигнала и текущего времени. Частота НЧ-биений Q.(t) для конкретной нерегулярности описывается выражением

2(Л- , - Т-м dt

Так как

аф

Дш

аф

O

Т7

Tt

йш

до

то

2,0(, + |i,,

где Ли - .полное изменение частоты сигнала за период Тм модуляции частоты; Дш - скорость изменения частоты; Г- -время прохождения сигнала от зонда до исследуемой нерегулярности ( или нагрузки) и обратно (t

21,

-, где 1 - расстояние от зонда смесителя нагрузки; v - групповая скорость распространения сигнала в линии).

Значит, частота НЧ-биений для исследуемой нерегулярности линейно связана с крутизной фазочастотной характеристики этой нерегулярности. Следовательно, определив зависимость частоты НЧ-биений на выходе смесителя от времени, можно определить и

зависимость крутизны ф,азочастотной характеристики коэффициента отражения исследуемой нерегулярности.

Включив на пути следования сигнала между полосовым .фильтром и осциллографом преобразователь частоты НЧ-колебаний в напряжение (фиг. 1), на осциллограмме (фиг. 2) получают зависимость частоты НЧ-биений на выходе смесителя для исследуемой .нерегулярности (или нагрузки) от времени. Причем напряжение Ui прямо пропорционально т, налряжение f/2 - величине - на частоте, реОш

зонаноной для исследуемой системы.

Значит, it/i указывает на расстояние от зонда до измеряемой нерегулярности. По части графика, расположенной выше f/i, определяется значение крутизны фазочастотной характеристики коэффициента отражения от исследуемой нерегулярности в любой точке рассматри.ваемого диапазо.на частот. В частности, U2 соответствует значению этой крутизны на резонансной частоте измеряемого объекта и, следовательно (©следствие линейной связи

добротности и резонансной крутизны фазочастотной характеристики), добротности резонансной системы, включенной в линию передачи.

При до.бавлении в схему переключателя ЧМ-рефлектометр поз.воляет воспроизводить на экране осциллографа частотную зависимость и модуля и крутизны фазочастотной характеристики коэффициента отражения от исследуемой нерегулярности (или нагрузки).

Предмет изобретения

ЧМ-рефлектометр, содержащий ЧМ-генератор, модулятор, смеситель, полосовой фильтр, осциллограф, линию передачи, отличающийся тем, что, с целью .измерения крутизны фазочастотной характеристики коэффициента отражения от и.с.следуемых нерегулярностей в линии передачи, между выходом полосавого фильтра и входом осциллографа включен преобразователь частоты НЧ-колебаний в напряжение.

Приоритет исчислять с 23 июня 1970 г.