Устройство для селективного по частоте измерения пикового значения мощности сигналов сверхвысоких частот

 

Х, Шендерович, В. Ф. Бапаков, Л. Q,Жрацкнн ° .В. А. Майоров, В. С. Пучков и В Ф. РаЮМФЖо. "; „, k

1,:..;. (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ПО ЧАСТОТЕ

ИЗМЕРЕНИЯ. ПИКОВОГО ЗНАЧЕНИЯ МОЩНОСТИ

СИГНАЛОВ СВЧ

1 2

Изобретение относится к измеритель- преобразоватепем, подкпючениым к капибной технике сверхвысоких частот и может ратору и бпоку обработки цреобраэован- . быть использовано в автоматизирован- ного сигнапа, вкнючающему в себя nocneHblx системах контроля пиковой мошности довательно соединенные фильтр верхних и частоты генераторов сверхвысоких час- частот, аттенюатор, усиднтепь преобратот разпичного назначения,: . 5 эованного сигнала и пиковый детектор, Известно устройство дпя измерения а также бпок перестройки магнитной сипикового значения мошности, содержашее cream ферф Ьового преобразоватеия (21, диоц, усилитель, ключ, зарядно-разряд- Однако известное устройство не обпаную цепь и цепь обратной связи $1). дает высокой точностью измерений из10

Однако известное устройство не обес- за малой разрешаюший способности систепечивает высокую точность:измерений иэ- мы настройки ферритового преобраэоватеза зависимости динамического и часто - ля в резонанс а также иэ-за ошибок опеного диапазонов от характеристик диодов, pampa при вьшопнении ручных операций. а также иэ-эа зависимости показаний от Цепь изобретения — повышение точнос- . вепичины гармонических сос тавпя10ших в . TH измерений измеряемом сигнале. Поставпенная цепь достигается тем, 4

Наиболее бпизкнм к предпагаемому что в известное устройство введены поизобретению является устройство дпя се- лупроводниковый -преобраэоватепь, блок пективного по частоте измерения пиково- zo. стабилизации поля, блок преобразования

ro значения моишости сигнапов СВЧ, со- -. частоты и бпок сопряжения, при этом держащее феруитовый преабразоватепь с -,.вход попупроводникового преобразователя электромагнитом, модулятор, соединенный соединен с вопноводным выходом ферричерез фильтр нижних частот с ферритовым тового преобразоватепя, а выход - с пер10049 вым входом блока стабилизации поля, второй вход которого соединен с выходом модулятора, а выход — с первым входом блока перестоойки магнитной системы ферритового преобразователя, второй вход которого соединен с одним иэ выходов, блока сопряжения, а выход — с входом блока преобразования частоты, выход которого соединен с одним из входов бпока сопряжения, второй вход которого сое- О динен с выходом пикового детектора,a три других выхода блока сопряжения соединены соответственно со входами усилителя преобразованного сигнала, модулятора и калибратора.

1$

На чертеже показана структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит ферритовый преобразователь 1 с электромагнитом 2, модулятор 3, соединенный через фильтр

4 низких частот с ферритовым преобразователем 1, выход которого подключен к блоку 5 обработки преобразованного сиг :нала, включающего последовательно соединенные фильтр 6 верхних частот, .атте- д нюатор 7, усилитель 8 преобразованного сигнала и пиковый детектор 9, блок 10 перестройки магнитной системы ферритового преобразователя 1, калибратор 11, полупроводниковый преобразователь 12, вход которого соединен с выходом ферритового преобразователя 1, а выход — с первым входом 6пока 13 стабипизации по ля, второй вход которого подключен к вы» ходу модулятора 3, а выход — к первому входу блока 10, блок 14 сопряжения и

35 блок 15 преобразования частоты, вХод. которого соединен с выходом блока 10, а выход с входом блока 14, три выхода . которого соединены соответственно с вхо40 дами модулятора 3, калибратора 11 и усилителя 8.

Устройство . аботает следующим.образом.

Команда от внешнего управляющего . устройства подается в блок 14, где пре4S образуется, например с помощью преобразователя код-напряжение в анапоговый сигнал, поступающий в блок 10. По этому сигналу в катушки электромагнита 2

1 ерритового преобразователя 1 из блок р

10 подается ток, изменяющийся по пило- образному закону, В результате модуляции резонансной частоты ферритового преI образоватепя 1 гармони ческим током модулятора 3 сигнал сверхвысокой частоты, поступающий на вход попупроводникового преобразователя .12 (в качестве которого может быть использован, например, 04 4 диодный сверхвысокочастотный преобразователь типа М5-90) вблизи ферромагнитного резонанса оказывается промодулированным по амплитуде с частотой модуляции, причем глубина модуляции и фаза огибающей зависят от величины и знака расстройки ферритового преобразователя 1 относительно частоты измеряемого

СВЧ сигнала. Продетектированный сигнал с полупроводникового преобразователя 12 поступает в блок 13, содержащий фазовый дискриминатор и вырабатывающий сигнал ошибки, который, в свою очередь поступает в блок 10, осушествпяюший точную настройку ферритового преобраэоватепя 1 на частоту СВЧ сигнала.

Опорный сигнал на фазовый дискриминатор поступает от модулятора 3. B момент точной настройки ферритового преобразователя 1 блок 15 вырабатывает напряжение, пропорциональное измеряемой частоте, которое через блок 14 транзитом поступает на внешнее отсчетное устройство, например. цифровой вольтметр.

Преобразованный сигиап на удвоенной частоте модуляции, пропорциональной мощности сверхвысокочастотного сигнапа, поступает из ферритового преобразователя

1 в блок 5, rAe усиливается, детектируется и через блок 14 транзитом также поступает на внешнее отсчетное устройство. Напряжение, пропорциональное частоте сверхвысокочастотного сигнала, поступающее иэ блока 15. и блок 14, преобразуется в нем в сигнал коррекции частотной неравномерности коэффициента преобразования ферритового преобразователя, который подается в бпок 5, где и осуществляется коррекция путем изменения коэффициента усиления одного ипи нескольких каскадов, например усилителя 8, При подготовке к измерениям и периодически в процессе измерения производится проверка постоянства коэффициента усиления .бпока 5. 0ля этой цели по команде с внешнего уравпяюшего устройства через бпок 14, например с помощью преобраэоватепя код — напряжение осуществляется включение калибратора 11, выход которого подключен к входу ферри тового преобразователя 1. Напряжение с выхода блока 5 поступает в блок 14, где с помощью компаратора сравнивается с номинальным, устанавпиваемым при аттестации устройства. Сигнап ошибки, вырабатываемый в компараторе, поступает из блока 14 на один из каскадов блока 5, например на усилитепь 8„ппя автомати5 1004 ческой подрегулировки его коэффициента усиления., Предложенное устройство позволяет повысить точность измерений путем увеличения разрешающей способнос ти системы 5 настройки фер и тового преобразователя 1. в резонанс, стабилизации коэффициентаусиления канала преобразований мощности путем его периодической калибровки и исключения субъективных ошибок, вно- и симых оператором.

Ф ормул а и э обре тен ия

1S

Устройство для селективного по частоте измерения пикового значения мощности сигналов СВЧ, содержащее ферри товый преобразователь с электромагни том, мо-. дулятор, соединенный через фильтр ниж- 2© них частот с ферритовым преобразователем, подключенным к калибратору и блоку обработки преобразованного сигнала, включающему в себя последовательно соединенные фильтр верхних частот, аттеню- >> атор, усили1;ель преобразованного сигнала и пиковый детектор, а также блок перестройки магнитной системы ферритового преобразователя, о т л и ч а ю ш е— е с я тем, что, с целью повышения точ-30 ности измерения, введены полупроводнико904 6 вый преобразователь, блок стабилизации поля, блок преобразования частоты я блок сопряжения, при этом вход полупроводникового преобразователя соединен с волноводным выходом ферритового преобразователя а выход — с первым входом блока стабилизации поля, второй вход которого соединен с выходом модулятора, а выход — с первым входом блока перестройки магнитной системы ферритового преобразователя, второй вход которого соединен с одним иэ выходов блока сопряжения, а выход — с входом блока преобразования частоты, выход которого соединен с одним из входов блока сопряжения, второй вход которого соединен с выходом пикового детектора, а три других выхода блока сопряжения. соединены соответственно со входами усилителя преоб:разованного сигнала, модулятора, и калибратора..

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1 ° Билькин М. И. и др. Измерение мощности на СВЧ, М., Советское радио", 1976 с. 113, 114.

2, Авторское свидетельство СССР

И 376727, кл. G 01 К 21 06, 1971 (прототип).

1004904 лфвуцвю

Составитель Е. Егоров

Редактор Н. Воловик Техред Ж Кастелевич Корректор И. Шулла

Заказ 1876/57 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отнрытий

113035, Москва, Ж-Зб, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4