Устройство для измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬ СОВ, содержащее преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временной преобразователь, элемент И, счетчик импульсов и индикатор , а также генератор счетных импульсов , соединенный с другим входом элемента И,отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений путем уменьшения влияния формы О1 ибающей сверхвнсокочастотных импульсов, в него введены последовательно соединенные многоотводная линия задержки, вход которой подключен к выходу преобразователя свёрхвысокочастотных импульсов, резистивный сумматор и управляемый диодный ключ, выход которого подключен квходу О) амплитудно-временного преобразовате ля, а управляющий вход - к введенному блоку управления соединенному по входу с первым и последним отводами МНОГООТВОДНОЙ линии задержки.

ÄÄSUÄÄ 1008666 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

315П

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3005393/18-09 (22) 03.10.80 (46) 30.03.83. Вюл. 9 12 (72) A.Á. Егоров, И.П. Захаров и В.Д. Кукуш (71) Харьковский институт радиоэлектроники (53) 621.317..382(088.8) (56) 1. Зеленцов В.И. и др. Калориметрический измеритель энергии мощных одиночных СВЧ импульсов наносекундной длительности. — "Приборы и техника эксперимента",; 1979, Ð 3, с . 240.

2. Откидач В.А.и др. Приборы с цифровым отсчетом для измерения одиночных и редко повторяющихся импульсов мощности СВЧ. — "Измерительная техника", 1970, 9 11, с. 66-68 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭНЕРГИИ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИИПУЛЬСОВ, содержащее преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временной преобразователь, элемент И, счетчик импульсов и индикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерений путем уменьшения влияния формы огибающей сверхвысокочастотных импульсов, в него введены последовательно соединенные многоотводная линия задержки, вход которой подключен к выходу преобразователя сверхвысокочастотных импульсов, реэистивный сумматор и управляемый диодный ключ, щ

И выход которого подключен к входу амплитудно-временного преобразовате". ля, а управляющий вход — к введенному блоку управления, соединенному по С входу с первым и последним отводами многоотводной линии задержки.

1008666

Изобретение относится к измерительной технике сверхвысоких частот и может быть использовано для измерения энергии одиночных и редко повторяющихся сверхвысокочастотных импульсов в коаксиальных и волноводных трактах. Известно устройство для измерения энергии мощных одиночных сверхвысокочастотных импульсов, содержащее сверхвысокочастотную нагрузку, выполненную в виде стеклянного конуса, на который нанесены поглощающее покрытие из аквадага и термометр сопротивления из медной проволоки, являющейся плечом моста постоянного 15 тока блока индикации Г1).

Недостатки известного устройства снижение точности измерений при уве-, личении длительности импульсов и уменьшении их амплитуды и повышение частоты повторения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения одиночных и редко повторяющихся имI пульсов мощности сверхвысоких частот, содержащее последовательно соединенные преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы, амплитудно-временной преобразова30 тель, элемент И, счетчик импульсов и индикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И (2 ).

К недостаткам известного устройства относится низкая точность измерений из-за зависимости процесса заряда конденсатора в амплитудновременном преобразователе от формы огибающей сверхвысокочастотных импульсов.

4Î

Цель изобретения — повышение точности измерений путем уменьшения влияния формы огибающей сверхвысокочас1 тотных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройство, содержащее преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временной преобразователь, элемент И, счетчик импульсов и инидикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И, введены последовательно соединенные многоотводная линия задержки, вход которой подключен к выходу преобразователя сверхвысокочастотных импульсов, резистивный сумматор и управляемый диодный ключ, выход которого подключен к входу амплитудно-времен- 60 ного преобразователя, управляющий вход — к введенному блоку управления, соединенному по входу с первым и последним отводами многоотводной линии задержки. 65

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство ддя измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов содержит последовательно соединенные преобразователь 1 сверхвысоксчастотных импульсов в видеосигналы, в качестве которого использован детекторный преобразователь с квадратичной характеристикой, многоотводную линию 2 задержки, резистивный сумматор 3,. управляемый диодный ключ 4, амплитудно-временной преобразователь 5, элемент И 6, счетчик 7 импульсов, индикатор 8, а также генератор 9 счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И 6, и схему

10 управления, входы которой соединены с первым и последним отводами многоотводной линии 2 задержки, а выход подключен к управляющему входу управляемого диодного ключа 4.

Устройство для измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов работает следующим образом.

Видеосигнал, мгновенные значения которого пропорциональны мгновенным значения мощности одиночного или редко повторяющегося сверхвысокочастотного импульса, с выхода преобразователя 1 поступает на вход многоотводной линии 2 задержки с длительностью задержки (Тg) не меньше длительности входного импульса (с,,1). Длительность задержки сигнала между двумя соседними отводами многоотводной линии 2 задержки (0 1э-) выбрана гораздо меньшей длительности входного импульса.

Сигналы с выходов многоотводной линии 2 задержки суммируются в резистивном сумматоре 3, причем максимальное значение сигнала с выхода резистиви ного сумматора 3 д - p где P.—

1=4

1 максимальные значения сигналов с отводов многоотводной линии 2 задержки, ll — число отводов многоотводной линии 2 задержки. Энергия входного импульса равна "и

®= ) (+)а+, о где P(t) — мгновенные значения мощности сверхвысокочастотного импульса.

При аппроксимации сигнала с выхода преобразователя 1 дискретными значениями выражение для W примет вид

Il

% =К a i -РI

1= 1 где К =. P(t) /U (t) — коэффициент, связывающий Р(с) с соответствующими им значениями напряжения с выходов линии задержки 0(с).

1008666

Величины и и Асз выбираются такими, чтобы для данного входного сигнала приближенное вычисление энергии по формуле для Ю осуществлялось с погрешностью не более заданной.

С учетом A выражение для 9I можно переписать следующим образом:

W=Ka V е,4

Поскольку величина а з является постоянной для данной многоотводной ли- 10 нии 2 задержки, определение энергии входного сверхвысокочастотного сигнала сводится к измерению максимального значения сигнала с выхода резистивного сумматора 3. Это измерение про- 15 изводится с помощью амплитудно-временного преобразователя 5, элемента И 6, генератора 9, счетчика 7 и индикатора 8. Схема 10 и управляемый диод ный ключ 4 подключают амплитудновременной преобразователь 5 к выходу резистивного сумматора 3 на время прохождения переднего фронта сигнала с выхода преобразователя 1 от первого до последнего отвода многоотводной линии 2 задержки. Таким образом предлагаемое устройство позволяет измерять энергию одиночных и редко повторяющихся импульсов СВЧ.

Использование новых элементов— многоотводной линии задержки, резистивного сумматора, управляемого диодного ключа и схемы управления выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как на выходе сумматора формируется импульс, мгновенные значения которого пропорциональны энергии импульса к данному моменту времени, что позволяет реализовать измерение энергии одиночных и редко повторяющихся сверхвысо". кочастотных импульсов произвольной формы. Так как измерение производится уже над проинтегрированным импульсом с выхода резистивного сумматора и, следовательно, огибающая сйгнала на входе амплитудно-временного преобразователя представляет собой монотонно неубывающую функцию в пределах длительности импульса, погрешность измерения энергии в импульсе устройством в целом не возрастает заметно даже при форме входного сигнала, сильно отличающейся от прямоугольной.

ВНИИПИ Заказ 2331/56

Тираж 708 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4