(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ S -ПАРАМЕТРОВ ВЧ И СВЧ ТРАНЗИСТОРОВ
Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано при разработке и производстве ВЧ и СВЧ транзисторов, а также при разработке и изготовлении ВЧ и СВЧ усилит&лей и автогенераторов, применяемых в раз личного рода радиоаппаратуре. Известен способ измерения S -парамет ров СВЧ транзисторов, включающий подачу на вход транзистора рабочего СВЧ сиг налрв, обеспечивающего требуемый режим работы транзистора, измерение сигнала на входе и выходе транзистора, подачу на вы ход вспомогательного сигнала, отличан щегося по частоте и амплитуде от рабочего и последующие вычисления tl. Недостатком способа является то,что он не позволяет измерять 5 - параметры СВЧ транзисторов, неустойчиво работающих в режиме усиления, так как возникающее при атом cavx вoзбyждeниe делает эти измерения невозможными. Кроме того, указанный способ требует сложной практической реализации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения параметров транзисторов в режиме больщого сигнала, работающих в усилителях класса С, согласно которому измерение S - параметров ВЧ и СВЧ транзисторов основано на измерении параметров ВЧ и СВЧ четырехполюсников, с включенным между ними транзистором. Согласно этому способу транзистор включают между двумя согласующими трансформаторами с подачей на вход первого согпасукидего трансформатора рабочего сигнала, требуемого при работе транзистора в реальном устройстве, настройкой трансформаторов добиваются максимального усиления и минимального отражения от.входа и регистрации сигнала на входе ; первого и выходе второго согласующих трансформаторов, с применением рассогласования на выходе второго согласующего трансформатора для попучения встречного сигнала на выходе транзистора к последующего-его измерения.на выходе 3s и входе каскадного соединения трансформ атор-транзистор-трансформатор 2J. Однако по данному способу трудно измерять точно S -параметры транзисторов (или процесс измерения совсем невозмож жен) неустойчиво работающих в усилител ном режиме (имеющим коэффициент Ленви ла К 1), которые из-за наличия в них паразитных реактивностей и сильной внут ренней обратной связи легко самовозбуждаются. В устройстве, реализунмцим: этот способ возникают дестабилизирующие во времени процессы, приводящие к больщим погрешностям измерений или к невозможности проведения измерений. В измерени як будет полностью отсутствовать повторяемость, а результаты измерений будут сильно отличаться друг от друга. Целью изобретения является повышени точности измерения за счет повышения стабильности процесса измерений - параметров транзисторов, неустойчиво работа ющих в режиме усиления. Поставленная .цель достигается тем, что согласно способу измерения S -параметров ВЧ и СВЧ четырехполюсников, с включенным между ними транзистором, пу тем настройки четырехполюсников добиваются автогенёрации на требуемых часто те и уровне выходной мощности, измеряю комплексные напряжения сигналов на входе первого и выходе второго четырехполюсника, затем перестройкой четырехполюсников изменяют режим автогенерации таким образом, чтобы частота генерации и уровень выходной мощности незначительно отличались от первоначальных причем в обоих режимах автогенерации из меряют параметры S i, данным напряжений сигналов, параметров четырехполюсНИКОВ определяют параметры транзистора по формулам S - n.-(t-ft-( s;.(-d-ib) .Г-(-ЬА-|3) о , r-eL. 1Ъ .) 5,-4-(i-d-) bil-5 bi sari so rhe Ъ, Ъ Q, Ъ , tofj - выходные напряжения сигналов у четьфехполюсников для двух режимов автогенера- ции соответственно; H параметры первого и второго четырехполюсников для первого режима автоге-. нерации; Sij, , 5,,5 -параметры первогои второго четырехполюсников для второго режима автогенерации . На чертеже приведено устройство, реализующее способ. Устройство выполнено из согласующих трансформаторов 1, подключенных на входе и выходе транзистора, представляющих СВЧ четырехполюсники, ферритовых вентилей 2, развязывающих тракт измерений от активного элемента, направленных ответвителей 3, согласованных нагрузок 4, одна из которых 2 II является измерителем выходной мощности, измерителя отношения комплексных напряжений 5, калибровочных аттенюатора 6 и фазовращателя 7, измерителя частоты 8. Измерения проводятся следующим образом. Транзистор включается между двумя согласующими трансформаторами, подаются напряжения смещения, настройкой траноформатороэ добиваются возникновениг устойчивой автогенератхии на требуемых частоте и уровне выходной мощности. На устойчивость автогенерации могут влиять такие известные процессы как паразитное возбуждение, прерывистая генерация, релаксация, генерация комбинационных составляющих и т.д. Способы борьбв с .этими явлениями в режиме автогенерации известны и достаточно просты. Наличие стабильного процесса автогенерации является необходимым условием роведения стабильно повторяющихся изерений параметров активных элементов. ранзисторы с К 1 легко вводятся в ежим автогенерации. Соблюдение при изерении постоянства перечисленных фактоов и стабильности режима автогенерации ают возможность получать измерения с остаточно высокой точностью, по крайней ере относительно существующего уровня змерений в режиме большого сигнала. Перед измерениями проводится калибовка устройства. Ответвитель 1 (3) подлючается к ответвителю П(3) и с помошью аттенюатора 6 и фаэовраоштеля 7 выравнивают амплитуды и фазы напряжени снимаемых с ответвителей на измеритель отношения комплексных амплитуд 5. Затем проводят само измерение. Подключают ответвитель 1. 3 на прежнее место и измеряют отношение напряжений biji/t,, . Изменяют настройкой согласующих тфаноформаторов режим автогенерации так, что бы частота и уровень выходной мощности незначительно отличались от первоначального, измеряют отношение .С помощью ответвителей 1 (3) и II (3) по известной методике измеряют параметры 5(1-1 1Q.« . 1 11 -11 По получаемым данным определяют sa . S - параметры транзистора по приведенным выше формулам. Данный способ позволит повысить производительность труда при изготовлении ВЧ и СВЧ ycTpt cTB за счет возможности измерения параметров рассеяния транзисторов в режиме автогенерадии при любых уровнях рабочей мощности и быстро рассчитывать ВЧ и СВЧ усвдгателя и автогенераторы с применением ЭВМ. Формула изобретения Способ измерения S -параметров ВЧ и СВЧ транзисторов, основанный на иа ерении параметров ВЧ и СВЧ четырехполюсни ков, с включенным между ними транзистором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет стабильноств измерений S - параметров тра& зисторов, неустойчиво работакицих в режиме усиления, путем настройки четырехполюсников добиваются автогенерации на требуемых частоте и уровне выходной мощ ности, измеряют комплексное напряжение сигналов на входе и выходе второго четы рехполюсника, затем перестройкой четы;рехполюсников изменяют режим генерации таким образом, чтобы частота и уровень выходной мощности отличались от первона чальН|1Х на минимально регистрируемую еличину и в обоих режимах автогенераии измеряют параметры 51 , S tj первоо и 5 Sj второго четырехполюс НИКОЕ, атем по полученным данным напряжений игналов, параметров четырехполюсников, пределяют параметры транзистора по форуламIdL- b (л) S - 11«ЬЛ ll §11 Г-Н-с -(Ь Sii-d-dl-lb) S - r-gt-lb iis;,) ) ч. b-7 Sj-i ir A- w ;-siv де b , bQ, to) , bj - выходные напряжения сигналов у четырехполюсников для двух режимов автогенерации соответственно; 11. lO. - параметры первого и второго четырехполюсников для первого режи;ма автогенерации;U- параметры первого и второго четырехполюсников для второго режима автогенерации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 451О2, кл. q 01 R 1/28, 1935. a.MuECer.O. S-lcjjnab S-Parameter ftsurements o c&ass с Operated TrgriiStor . NTZ, 1968, № 10 (прототип).
