Способ измерения параметров фазочастотной характеристики свч-четырехполюсников

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

М бМ

PECllVSJNH

С 01 R 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kRTOPCKONIV СЮДатВВСтви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531837/18-09 (22) 30. 12.82 (46) 07.08.84. Бюл. У 29 (72) Л.Я. Ильницкий и И.Л. Шимберг (53) 621.3l7.343(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 397855, кл..G 01 R 27/28, 1971.

2. Бова И.Т., Лайхтман И.Б. Измерение параметров волноводных элемектов. Киев, "Техника", 1968, с. 148 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗИЕРЕИИЯ ПАРАМЕТРОВ

ФАЗОЧАСТОТНОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЧ-ЧЕТЦРЕХПОЛ1ОСНИКОВ, включающий подачу части свнпированного по частоте

СВЧ.-сигнала на исследуемый СВЧ-четырехполюсник,переотражение сигнала, прошедшего исследуемый СВЧ-четырехполюсник, суммирование его в сумматоре с другой, частью свипиро" ванного rio частоте СВЧ-сигнала, селективное детектирование суммарного сигнала и фиксацию отдельных значений частот свипировакного по частоте,.Я0„„1107074 А

СВЧ-сигнала, по которым определяют фазочастотные характеристики иссле-, дуемого СВЧ-четырехполюсника, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений как коротких, так и протяженных по электрической длине исследуемых СВЧ-четырехполюсников, в качестве свипированного по частоте СВЧ-сигнала используют немодулированный по амплитуде сигнал, причем часть свипнрованного по частоте СВЧ-сигнала, передаваемая на исследуемый СВЧ-четырехпояюсннк,меньше другой части

° ,свипированного по частоте СВЧ-сигнала, подаваемого на сумматор, в 5-10 раэ, переотраженный сигнал, прошедший исследуемый СВЧ-четырехполюсник, подвергают фаэовой манипуляции на 0-180, из суммарного сигнала выделяют сигнал с частотой фазовой манипуляции,а фиксацию Q ю отдельных значений частот свипированного по частоте СВЧ-сигнала проводят в моменты, соответствующие нулевым значения селективно продетектированного сигнала

1107074

Изобретение относится к технике радиоизмерений.

Известен способ измерения параметров фазочастотной характеристики СВЧ-четырехполюсников, согласно которому сформированный СВЧ-сигнал делят на два сигнала, один иэ сигналов подают на вход исследуемого четырехполюсника, а второй — на вход эталонного СВЧ-тракта, .в состав IO которого входит также аттенюатор, позволяющий в процессе измерений выровнять модули коэффициентов переУ дач измеряемого и эталонного СВЧ-четырехполюсников. Сигналы с выходов 15 измеряемого и эталонного СВЧ-трактов суммируют, детектируют и анализируют с помощью какого-либо индикатора (1 g.

Недостатком этого способа явля- 2п ется то, что погрешность оценки параметров эталонного СВЧ-тракта входит в погрешность оценки параметров измеряемого СВЧ-тракта, что не позволяет достичь высокой точности 25 измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения параметров фазочастотной характеристики СВЧ-четырехполюсни- ЗО ков, включающий подачу части свилированного по частоте СВЧ вЂ сигна на " исследуемый СВЧ-четырехполюсник, переотражение сигнала, прошедшего исследуемый СВЧ-четырехполюсник, суммирование его в сумматоре с другой частью свипированного по частоте

СВЧ-сигнала, селективное детектирование суммарного сигнала и фиксацию отдельных значений частот свипированного по частоте СВЧ-сигнала,. по которым определяют фаэочастотные характеристики исследуемого СВЧ-четырехполюсника (2 J.

Недостатком известного способа 45 является низкая точность измерений как коротких, так и протяженных по электрической длине четырехполюсников.

Цель изобретения — повышение точ- 50 ности измерений как коротких, так и протяженных по электрической длине исследуемых СВЧ-четырехполюсников.

Цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров 55 фазочастотной характеристики СВЧ-четырехполюсников, включающему подачу части свипированного по частоте

СВЧ-сигнала на исследуемый СВЧ-четырехполюсник, переотражекие сигнала, прошедшего исследуемый СВЧ-четырехполюсник, суммирование его в сумматоре с другой частью свипированного по частоте СВЧ-сигнала, селективное детектирование суммарного сигнала и фиксацию отдельных значений частот свипированного по частоте СВЧ-сигнала, по которым определяют фазочастотные характеристики исследуемого

СВЧ-четырехполюсника, в качестве свипированного по частоте СВЧ-сигнала используют немодулированный по амплитуде сигнал, причем часть свипировакного по частоте СВЧ-сигнала, передаваемая на исследуемый СВЧ-четырехнолюсник, меньше другой части свипированного по частоте СВЧ-сигнала, подаваемого на сумматор, в

5-10 раз,переотраженный сигнал, прошедший исследуемый СВЧ-четырехполюсник, подвергают фазовой манипуляции на 0-180, из суммарного сигкала выделяют сигнал с частотой фазовой манипуляции, а фиксацию отдельных значений частот свипированного по частоте СВЧ-сигнала проводят в моменты, соответствующие нулевым значениям селективно продетектированного сигнала.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства,реализующего предлагаемый способ.

Устройство для измерения параметров фазочастотной характеристики СВЧ-четырехполюсников содержит

СВЧ-генератор 1 с перестройкой частоты, работающий в непрерывном режиме, направленный ответвитель 2, электронный частотомер 3, сумматор 4, например измерительная линия, селективный нуль-индикатор 5, некалиброванный аттенюатор 6, исследуемый

СВЧ-четырехполюсник 7 — длинный

СВЧ-тракт, фазовый манипулятор 8, отражатель 9, генератор 10 сигналов манипуляции, синхронный детектор 11, блок 12 формирования нуль-импульсов.

Устройство для измерения параметров фазочастотной характеристики СВЧ-четырехполюсников работает следующим образом.

Устанавливают нижнюю и верхнюю границы сканирования СВЧ-генератора 1 с перестройкой частоты. Выбор полосы сканирования определяют

1 ) 07074

Составитель В. Ежов

Редактор А. Козориз Техред М.Кузьма Корректор Н. Бонкало

Заказ 5753/32 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. длиной исследуемого СВЧ-четырехполюсника 7 и его рабочим диапазоном частот. Скорость сканирования СВЧ-генератора 1 определяют в основном способом фиксации частотных точек.

Если запись-рабочих точек ведется вручную, то скорость сканирования необходимо выбирать небольшой, например 40 с. После этого включают гене1О ратор 10 сигналов манипуляции и

СВЧ-генератор 1 с перестройкой частоты.

Записывают последовательно частотные точки, высвечиваемые на цифровом табло электронного частотомера 3, IS ,1, и т. д. По окончании одУ у ного цикла свипирования СВЧ-генератора 1, если записаны все частотные точки, измерения окончены.

Полученные данные достаточны для расчета интересуюших характеристик.

Групповое время задержки определяется формулой (r -1) л

"Р и -со 2 ь где а„ - первая частотная точка; о — последняя частотная точка;

h — количество частотных точек (Ji — точек), включая первую и последнюю.

Для узкополосных трактов или трактов с нелинейной фазочастотой характеристикой можно определять параметры исследуемых СВЧ-четырехполюсников

7 на выбранном частотном интервале по двум точкам:, я 1

ГР 2 4р L0

Z 1

Электрическую длину исследуемого

СВЧ-четырехполюсника 7 на частоте м . определяют по шормчле (.Т((ll-1) м3

2 щ цу !

1 а для отдельного выбранного частот" ного участка по формуле для 2-х частотных точек»

М ы

2 (м -щ и

Эквивалентная длина исследуемого

СВЧ-четырехполюсника 7 определяется по формуле

1 С -1З э 2 ш„-ш1

Для СВЧ-четырехполюсника 7 .с ярко выраженной нелинейностью фазочас" тотных характеристик, вызванной неоднородностями в трактах, часто

/ вводят. средние характеристики. Усреднение наиболее целесообразно вести по четырем частотным точкам (эа четыре частотные точки электрическая длина исследуемого СВЧ-четырехполюсника 7 изменяется на 2 я ).

Как показывают результаты исследований, используя изобретение, можно измерить эквивалентную длину элен ° трически длинного СВЧ-четырехполюсника и, следовательно, „ и Ч с погрешностями в 40 и более раэ лучшими, чем известным способом.

При этом точность измерения средней электрической длины при 0з " 100 составляет 1 1 (среднеквадратическ е значение}.