Устройство для измерения амплитудных характеристик сверхвысокочастотных четырехполюсников Советский патент 1981 года по МПК G01R27/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК CBEPXBblCOKQHACTOTHblX ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ Изобретение относится к СВЧ радиотехнике и может использоваться в измерителях амплитудных характеристик сверхвысокочастотных (СВЧ) четырехполюсников. Известно устройство для измерения ам плитудных характеристик СВЧ четырхполюсников, содержащее СВЧ генератор, выход которого соединен с первой детекторной головкой через управляемый Аттенюатор СВЧ и первый направленный ответвитель, последовательно соединенные второй направленный ответвитель с согласованной нагрузкой, подключенной к выходу основного канала, вторую детекторную головку, измеритель отношений и индикатор, а также генератор пилообразного напряжения, один из выходов которого соединен с входом развертки индикатора l. Однако известное устройство имеет уз кий динамический диапазон и низкую точность измерений. Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повышение точности измерений. Цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитудных характеристик с верх высокочастотных четырехполюсников, содержащее сверхвысокочастотный генератор, выход которого соединен с первой детекторной головкой через управляемый аттенюатор сверхвысокой частоты и первый направленный ответвитель, последовательно соединенные второй направленный ответвитель с согласованной нагрузкой подключенной к выходу основного канала, вторую детекторную головку, измеритель отношений и индикатор, а также генератор пилообразного напряжения, один из выходов которого соединен с входом развертки индикатора, введены генератор высокой частоты, два детектора и блок управления, причем выход- генератора высокой частоты подключен к второму входу измерителя отношений через последовательно соединенные модулятор, управляемый аттенюатор высокой частоты, управлякоций вход которого соединен с выходом измерителя отношений, и один из детекторов, при этом управляющий вход управляемого аттешоатора сверхвысокой частоты соединен с выходом блока управления, один вход которого подключен к выходу первой детекторной головки, а второй - через другой детектор подключен к выходу .модулятора, низкочастотный вход которого соединен с вторым выходом генератора лилообразного напряжения. . На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство для измерения амплитудных характеристик СВЧ четырехполюсников содержит СВЧ генератор 1,, управляемый аттенюатор 2 СВЧ, первый направленный ответвитель-3, первую детекторную головку 4, второй направленный ответвитель 5,вто рую детекторную головку 6, генератор 7 пилообразного напряжения, индикатор 8, измеритель отношений 9, согласованную нагрузку 10, блок управления 11, генератор 12 высокой.частоты, модулятор 13, два детектора 14 и 15, управляемый аттенюатор 16 высокой частоты, исследуемый четырехполюсник 17. Устройство работает следующим образом. Сигнал от СВЧ генератора 1 ослабляется управляемым, аттенюатором 2 и через первый направленньтй ответвитель 3 подается на вход исследуемого четырехпо люсника 17. Часть мощности сигнала ответвляется на вход первой детекторной го ловки 4. Аналогично часть проходящей мощности отбирается вторым направленным ответвителем 5 в цепь б второй детектор ной головки. Выходное напряжение первой детекторной головки 4 вычитается в блоке управления 11 из выходного напряжения детектора 14 и усиленное разностное напряжение регулирует ослабление управляемого аттенюатора 2 таким образом, чт разность близка к нулю. В то же время ам- плитуда входного напряжения детектора 14 изменяется по экспоненциальному закону в результате управления коэффициентом передачи модулятора 13 посредством напряжения с выхода генератора пилообразного напряжения (ГПН) 7. Выходное напряжение генератора высокой частоты 12 стабильно по амплитуде. В результате при изменении амплитуды входного напряжешш детектора 14 амплитуда входного напряжения первой детектор ной головки 4 изменяется точно таким же бразом. Пилообразное напряжение с выода ГПН 7 формирует развертку индикаора 8. В результате на экране последего по горизонтали получаем логарифмический масштаб, мощности подаваемой на вход исследуемого четырехполюсника 17. Выходное напряжение модулятора 13 через управляемый аттенюатор 16 и детектор 15 подается на измеритель отношения 9, выходное напряжение которого, пропорциональное разности его входных напряжений, либо увеличивает, либо уменьшает коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 до тех пор, пока разность между выходными напряжениями второй детекторной головки 6 и детектора 15 не станет близкой к нулю. Таким образом, входные напряжения детекторов 14 и 15 соответственно равны входным напряжениям обеих детекторных головок 4 и 6 во всем диапазоне изменения последних, в результате этого коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 равен коэффициенту передачи исследуемого четырехполюсника 17 и следит за величиной послед- него при изменении зондирующей мощности. Выходной код измерителя отношений 9 подается на вход индикатора 8, где используется для индикации измеряемого коэффициента передачи в цифровой форме, а пОсле цифро-аналогового переобразования в аналоговой форме в виде характеристики на экране индикатора 8. При исследовании четырехполюсников 17, имеющих большой коэффициент передачи, необходимо соответственно задавать начальный коэффициент передачи управля емого аттен.юатора 16 достаточно большим, вводя в него предварительный усилитель, либо вводить фикси-s рованный аттенюатор в цепь на выходе четырехполюсника. При измерении амплитудных характеристик смесителей и умножителей коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 может -быть меньше единицы. Ко-эффициенты передачи направленных ответвителей 3 и 5 практически равны между собой, в противном случае их легко учесть при измерениях. ( Таким образом, положительный эффект достигается за счет следующих особенностей. Динамический диапазон измерений расширяется за счет того, что детекторы 14 и 15 работают в диапазоне входных напряжений от единиц милливольт до единиц вольт. Точность измерений коэффициента передачи повышается за счет того, что идентичность пар детекторов 14 и 15