Измеритель фазы коэффициента отражения Советский патент 1974 года по МПК G01R27/06 G01R25/02 

Изобретение относится к измерительной технике миллиметровых, сантиметровых и дециметровых волн и может быть применено для измерения фазы коэффициента отражения

В известных приборах, в которых для определения фазы коэффициента отражения применяются кристаллические детекторы, в процессе их изготовления и эксплуатации трудно добиться идентичности всех детекторных секций, что приводит к значительной ошибке измерения фазы коэффициента отражешя.

Цель изобретения - улучшить точность измерения фазы коэффициента отражения в широком диапазоне частот и обеспечить высокую точность измерения в процессе эксплуатации измерителя фазы коэффициента отражения.

Это достигается тем, что к выходу коммутатора дополнительно подключены входы двух измерителей временных интервалов,

выходы которых через второй омический сумматор подключены к блоку коррекции то- ;ка в обмотке электромагнита, соединенному через потенциометр с одним из входов третьего омического сумматора, второй вход KOi.iTOporo соединен с датчиком положения ферритовых сфер, а выход по{1ключен к индикатору фазы коэффициента отражения.

На фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемого измерителя; на фиг, 2 - структура поля СВЧ,

Измеритель состоит из циркулятора или направленного ответвителя 1, измерительного тракта 2, двух ферритовых сфер 3, электромагнита 4, обмотки 5 для изменения напряженности магнитного поля синусоидальным током, обмотки 6 для установки напряженности магнитного поля, детектора 7 ;усилителя 8, коммутатора 9, двух измерителей временных интервалов 10 и 11, омического сумматора 12, блока коррекции тока 13 в обмотке электромагнита, датчика плоскости отсчета 14, индикатора плоскости отсчета 15, двух пиковых вольтметров 16 и 17, второго сумматора 18, датчика положения ферритовых сфер 19, индикатора дрложения ферритсжых сфер 2 О, третьего сумматора 21, индикатора фаз коэффициента отражения 22 и механизм перемещения фер- ритовых сфер 23. В зазоре электромагнита 4 с обмоткой 6 для установки напряженности магнитного поля, которая подключена через блок кор- рекцин тока 13, датчик плоскости отсчета 14 и индикатор плоскости отсчета 15, раз мещен измерительньШ тракт 2 с двумя фер : ритовыми сферами 3. Ферритовые сферы ме ханически соединены с кареткой, которая в свою очередь механически соединена сдвиж ком датчика положения ферритовых сфер 19 Измерительный тракт 2 соединен с направленным ответвителем 1 и детектором 7. К детектору подключен усилитель 8 и коммутатор 9, к выходу которого подключены входы пиковых вольтметров 16 и 17 и измерителей временных интервалов 10 и 11, Импульсные вольтметры 16 и 17 связаны с сумматором 18, выход которого соединен с механизмом, перемещения фер- ритовых сфер 23. Два выхода измерителей 10 и 11 подключены через второй омический сумматор 12 к блоку коррекции тока 13 в обмотке электромагнита. Блок коррек 1ШИ тока в обмотке электромагнита соединен через датчик плоскости отсчета 14 и индикатор плоскости отсчета 15 с обмотко 6 для установки напряженности магнитного поля электромагнита, К датчику плоскости отсчета 14 подключен один вход треть его сумматора 21, а второй вход сумматора соединен с датчиком положения ферритовых сфер 19. К выходу третьего сумматора 21 подключен индикатор фазы коэффициента отражения 22. Измеритель работает следующим образом. Две ферриговые сферы 3 с узкой полосой поглощения размещены в измерительном тракте 2 вдоль линии передач гак, чтобы они находились на одинаковом расстоянии от максимума высокочастотного магнитного поля. Сферы ; неподвижно соединены с электромагнитом 4 и вместе мо, гут перемещаться вдоль линии передач. При закороченной линии передачи и мак- симальной (критической) длине волны в лиНИИ передачи напряженность магнитного поля устанавливается такой, чтобы ток обмотки 6 для установки напряженности магнитного поля резонансного значения ферритовых сфер отсутствовал. Ферритовые сферы в линии передач устанавливаются на одинаковом расстоянии от минимума высокочастотного магнитного поля. Изменяя ори ентации ферритовых сфер добиваются одинаковс о времени между импульсаии ферромагнитного резонанса. Амплитуда и время между импульсами ферромагнитного резоианса одинаковы (см. фиг. 2, а). Перемещением датчика положения ферритовых сфер 19 устанавливается нулевое показание индикатора положения ферритовых сфер 20. При увеличении частоты СВЧгенератора меняется амплитуда и время между импульсами ферромагнитного резонанса (см. фиг, i2, б). Электронная схема для установки напряженности магнитного поля меняет ток в обмотке 6, Величину тока, пропорциональную перемещению плоскости гсчета 1условного конца) , показьгоает индикатор плоскости отсчета 15. Одновременно от сумматора 18 падает |сигнал на механизм перемен щения ферритовых сфер 23, и механизм перемещения устанавливает ферритовые сферы в том месте измерительного тракта, где . .напряженность высокочастотного магнитно1го поля одинакова на каждой ферритовой 1сфере, Показания индикатора положения ферритовых сфер 2О пропорциональны их пере- ;мещенйю. На третий сумматор 21 одновременно подается сигнал от датчика положения сфер и от датчика плоскости отсчета 14. В случае короткого замыкания оба сиг.нала имеют одинаковые амплитуды, но про/Тйвоположные знаки, соответствующие по казания индикатора фазы 22 равны нулю. В случае нагрузки место минимума в измерительном тракте перемещается, меня |ется амплитуда импульсов ферромагнитного резонанса (см. фиг. 2, в), но время между импульсами при постоянной частоте СВЧгенератора не меняется. Механизм перемещения 23 меняет положение ферритовых сфер, меняется показание индикатора положения ферриговых сфер 20, а индикатор 22 показьшает фазы коэффициента отражения. Предмет изобретения U Измеритель фазы коэффициента сгграженияГ содержащий схтрезок линии передачи п двумя ферритовыми сферами, электромагнит, циркулятор, детекторную секцию, к выходу которой через коммутатор подключены входы двух импульсных вольтметров, выходы которых черер омический сумматор соединены с механизмом перемещения феррито- вых сфер, каретку, датчик положения ферритовых сфер, индикатор, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повьшения точносги измерений, к выходу коммутатора дополнительно подключены входы двух измерителей временных интервалов, выходы ко

торых через второй омический сумматор подключены к блоку коррекции тока в обмоггке электромагнита, соединенному через потенциометр с одним из входов третьего

омического сумматора, второй вход которого соединен с датчиком положения ферритовых сфер, а выход подключен к индикатору фазы коэффициента отражения.

Фиг,/

ri-Tg-Tj nut(.,i

7i

i 2 J

H

СЧ Tt-Tg-Ty

|. (JnuK..2