УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СВЯЗИ РЕЗОНАТОРОВ Советский патент 1974 года по МПК G01R27/04 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике на СВЧ и может быть иснользовано для измерения коэффициента связи резонаторов с линией передачи СВЧ.

Известные устройства не позволяют получить пря.мой отсчет измеряемой величины коэффициента связи р, которая определяется по результатам измерений КСВН резонатора, настроенного на резонансную частоту и растроенного относительно нее.

Предлагаемое устройство, с целью повьинения точности измерений, снабжено манипулятором, перестраивающим резонатор в соответствии с изменением напряжения модулятора, модулирующего по частоте сигнал СВЧ-генератора, а также селектором, один вход которого соединен с модулятором, другой - с детекторной секцией, подключенной к каналу падающей волны направленного ответвителя, выходные импульсы которого стробирую нямеритель отношения напряжений, к коюрому подключен индикатор, отградуировапчьп в значениях коэффициеита связи (5.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Приняты следующие обозначения: генератор СВЧ 1; частотный модулятор 2; осциллограф 3; переключатель 4; манинулятор 5; измеряемый резонатор 6; измерительная линия 7; детектор 8; измеритель 9 отнощеннй напряжения; селектор 10; детектор 11; волномер 12; нанравленный ответвитель 13; индикатор 14 коэффициента связи (3; ответвитель 15; детектор 16.

Устройство работает следующим образом.

Сигиал генератора 1 модулируется по частоте пилообразным напряжением, вырабатываемым модулятором 2. Это же напряжение подается на л-вход осциллографа 3. Кроме того, модулятором 2 вырабатывается управляЮ1цее напряжение, которое через переключатель 4 подается на манипулятор 5. Последний нерестраивает исследуемый резонатор 6 таким образом, что в одни периоды напряжения модуляции генератора 1 (например, четные) резонатор 6 настроен на рабочую частоту, а в другие нериоды (нечетные) - полностью расстроен. СВЧ сигналы на выходе зонда измерительной лииии 7 детектируются детектором 8 и сравниваются стробируемым измерителем 9 отношения напряжений. Строб-импульсы вырабатываются селектором 10 из имнульсов, снимаемых с детектора 11, и импульсов управления манипулятором 5.

Сигнал на волномер 12 подается от генератора 1 через направленный ответвитель 13. В качестве индикатора 14 коэффициента связи {-) использован магнитоэлектрический микроамперметр, показания которого пропорциона;11 ны отнои.1енню амплитуд сигналов на выходе зонда измерительной лнипи 7 в четные и нечетные периоды модуляции генератора 1 а шкала отградуирована в значениях коэффициента связи |3.

Для визуального наблюдения резоианспоГ характеристики исследуемого резонатора G и установки частоты волномера 12 на его резонансиую частоту часть отраженного от резонатора 6 сигнала через ответвитель 15 и детектор 16 подается на г/-вход осциллографа 3, а сигнал с выхода детектора П --на 2-вход.

Для измерения коэффициента связи р резонатора 6 средняя частота генератора 1 нерестраивается таким образом .чтобы резонансная частота измеряемого резонатора 6 ионала в полосу автоматической частотной перестройки генератора 1. Метка волномера 12 на экране осциллографа 3 совмеидается с экстремумом резонансной характеристики резонатора 6. В положении а нереключателя 4- резонатор 6 полностью расстроен, а иоказания индикатора 14 пропорциональны амплитуде сигнала на выходе зонда измерительной линии 7. По максимальным показаниям индикатора 14 зонд 7 устанавливается в пучности ноля лиНИИ.

Далее переключатель 4 с авитея в положение Ь. При этом в печетные периоды модуляции геиератора 1 на вход измерителя 9 отношения напряжений поступает сигиал, пронорциональпый амплитуде поля в пучности линии при расстроенном резонаторе 6, а в чегные при резонансе. Коэффициеит связи (3 считывается со гнкалы индикатора 14.

Формула г р а д у и р о в к и ш к а л ы и и Дик а тор а 14. Предполагая зонд расположепным в нучности ноля линии при paccTpoiiке резонатора 6, амплитуду СВЧ сигиала, снимаемого с зонда на резонансной частоте, можно записать в следуюпдем виде:

пад. + отр. пад.(1 ih ):

где /Гцад., .GOTJ..---амплитуды падающей на ре-чонатор 6 и отраженно от него волн соответственно;

/ --модуль коэффициента отражепия резонатора 6;

знак « со()1иетс 1тпет случаю слабой связи ((), а знак «--- -- случаю сильной связи ().

При квадратичной характеристике детекто ра 8 напряжения L-v, L-s на входе измерителя 9 от11() нанряжений равны:

6, ,,,. ; и, K(l±Rr- пад.Г,

где Л--- коэффициент пропорциональности. Согласно оноеделению.

/f1-у

, р-

1 г

1 - R

V 1 - fi

П р е д м е т и з обре т е н и я

Устройство для измерения коэффициента связи резонаторов, cociosinice из генератора СВЧ, частотного модулятора, волномера, нанравленного ответвителя, измерительной линии, детекторных секций, измерителя отношения нанряжений, осциллографа, отличаюН1 еес я тем. что, с целью новьинения точности измерения, оно снабжено манипулятором, периодически нерестраиваюн..им измеряемый резонатор и управляемым напряжением чаетотного модулятора, и селектором, один вход которого соединен с упомяпутьш модулятором, другой - с детекторной секцией, подключеппой к каналу падающей волны направле ;пого ответвителя, а выход соединеи е измерителе.м от11он.1еиия паиряже1 ий, индикатор которого отградуирован в значениях коэффициента связи.