Чм-рефлектометр Советский патент 1981 года по МПК G01R27/04 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Известен ЧМ-рефлектометр, содержащий последовательно соединенные свипгенератор и смеситель падающей и отраженной от исследуемого сверхвысокочастотного тракта волн, а также блок формирования сигнала весовой обработк перестраиваемый фильтр и индикатор l Однако известный ЧМ-рефлектометр имеет низкую точность и разрушающую способность по длине измерения структуры исследуемого сверхвысокочастотного тракта и его отдельных элементов. Цель изобретения - повьшение точности и разрешающей способности по длине измерения структуры исследуемог сверхвысокочастотного тракта и его отдельных элементов. Для этого в ЧМ-рефлектометре, содержащем последовательно соединенные свипгенератор и смеситель падающей и отраженной от исследуемого сверхвысокочастотного тракта волн а также блок формирования сигнала весовой обработки, перестраиваемый фильтр и индикатор, к выходу смесителя последовательно подключены введенный перемножитель сигналов,- перестраиваемый фильтр и введенный делитель сигналов, вход и выход которого через введенный и первый переключатель соединены с входом индикатора, к другому.входу индикатора подключен второй введенный переключатель, механически связанный с первым переключателем и подключенный соответственно к второму выходу перестраиваемого фильтра и второму выходу свип-генератора; блок формирования сигнала весовой обработки выполнен в виде формирователя импульсов напряжения, вход которого соединен с выходом импульса обратного хода развертки частоты свип-генератора, а выход - с вторым входом перемножителя сигналов и вторым входом делителя сигналов. На чертеже приведена структурная схема ЧМ-рефлектометра. 3 ЧМ-рефлектометр содержит последова тельно соединенные свип-генератор 1 и смеситель 2 падающей и отраженной от исследуемого сверхвысокочастотного тракта 3 волн, а также блок 4 формирования сигнала весовой обработки, перестраиваемый фильтр 5 и индикатор 6 При этом к выходу смесителя 2 последо вательно подключены перемножитель 7 сигналов, Перестраиваеъй1й фильтр 5 и делитель 8 сигналов, вход и выход которого через переключатель 9 соединены с входом индикатора 6, к другому входу которого подключен переключател 10, механически связанный с переключателем 9 и подключенный соответстве но к второму выходу перестраиваемого фильтра 5 и второму выходу свип-гене.ратора 1, Блок 4 формирования .:сигнала весовой обработки выполнен в виде формирователя импульсов напряжения, вход которого соединен с выходом импульса обратного хода -развертки час тоты свип-геиератора I, а выход - с BTop«iiM входом перемножителя 7 сигнало и вторым входом делителя 8 сигналов. ЧМ рефпектометр работает следующим образом. Сигнал биений падающей и отраженной волн ЧМ СВЧ сигнала, в значениях частоты составляющих которого заложен информация о местоположениях нерегуляр ностей по длине исследуемого сверхвысокочастотного тракта 3, а в амплитудах - информация о коэффициенте отражения нерегулярностей, с выхода смесителя 2 подается на вход перестра иваемого фильтра 5 через перемножитель 7 сигналов, представляющий собой усилитель с регулируемым напряжением коэффициентом передачи. Спектры сигналов биений от отдельных нерегулярно тей занимают минимальную полосу частот при произвольном скачке фазы на границах периодов развертки частоты свип-генератора 1, в случае, если обгибающая этих сигналов имеет колок лообразную форму, выражаемую функцией Хеминга: U)(i),91COS - Т где Т-период разверткичастоты свипгенератора 1. Управляющее напряжение, реализующее функцию Хеминга, вырабатывается блоком 4 формирования сигнала весово обработки, принцип работы которого заключается в формировании суммы пост 7 янного напряжения и косинусквадратного импульса, имеющего привязку по фазе - 90 к моменту окончания синхронизирующего импульса обратного хода развертки частоты свип-генератора 1. Длительность косинусквадратного импульса устанавливается частотой генератора гармонического напряжения, входящего в состав блока 4 формирбвания сигнала весовой обработки, и равна длительности развертки частоты свип-генератора. Привязка по фазе осуществляется автоматическим фазовращателем, входящим в состав блока 4 формирования весовой обработки, устанавливающим в момент прихода синхронизирующих импульсов свип-генератора такой сдвиг фазы, что выходной сигнал к моменту окончания синхронизирующего импульса имеет сдвиг фазы-90.. Перестраиваег шш фильтр 5 вьщеляет полосу частотi соответствующую выбранной нерегулярности, и, поскольку сигналы биений на входе подвергались весовой обработке, взаимное влияние неоднородноетей вследствие перекрытия спектров сведено к минимуму, обусловленному разрешающей способностью -метода измерения и частотными характеристиками нерегулярностей. Выходной сигнал перестраиваемого фильтра 5, поданный на вертикальный канал индикатора 6, вместе с управляющим перестройкой перестраиваемого фильтра 5 напряжением, поданным на горизонтальный канал индикатора 6 характеризует панорамное распределение нерегулярностей по длине исследуемого сверхвысокочастотного тракта 3 со средним по частотному диапазону значением коэффициента отражения нерегулярностей. При измерении частотных характеристик нерегулярностей выходной сигнал перестраиваемого фильтра 5, предварительно настроенного на выбранную нерегулярность, через делитель 8 сигналов, устраняющий весовую обработку сигнала биений, подается на вертикальный канал индикатора 6. На горизонтальный канал индикатора 6 подается напряжение с модулятора свип-генератора I, что позволяет наблюдать на экране индикатора 6 частотную характеристику нерегулярности. ЧМ-рефлектометр пр сравнению с про- тотипом имеет более высокую точность и разрушающую способность по длине измерения структуры исследуемого сверхвыЬоТеочастотного тракта и его отдель ныхэлементов. Формула изобретения ЧМ-рефлектометр, содержащий после довательно соединеннью свип-генератор и смеситель падающей и отраженной от исследуемого сверхвысокочас- тотного тракта волн, а также блок формирования сигнала весовой обработ ки, перестраиваемый фильтр и индикато отлич пющийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности по длине измерения структуры исследуемого сверхвысокочастотного тракта и его отдельных элементов, к выходу смесителя последовательно подключены введенный пере множитель сигналов, перестраиваемый фильтр и введенный делитель сигналов вход и выход которого через введен76ный первый переключатель соединены с входом индикатора, к другому входу индикатора подключён Ьторой вбёденный переключатель, механически связанный с первым переключателем и подключенный к второму выходу перестраиваемого фильтра и второму выходу свип-генератора, блок формирования сигнала весовой обработки выполнен в виде формирователя импульсов напряжения, вход которого соединен с выходом импульса обратного хода развертки частоты свип-генератора, а выход - с вторым входом перемножителя сигналов и вторым входом делителя сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J. The Locating ReflecCbmeter. IEEE Transactions on MTT, 1972, MTT-20, ff 20, p. 105-117 (прототип),