Устройство измерения мощности свч

 

1. УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ СВЧ, .содержащее индикатор, блок управления, первый выход которого связан с первым входом высокочастотного переключателя, второй вход которого подключен к входной клемме устройства , а выход через посл.едовательно соединенные термистор и частотноимпульсньй мост подключен к первому входу преобразователя частота-код, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, В него введены три блока памяти, блок суммирования, блок вычитания, причем второй выход блока управления подключен к первому входу первого ждущего мультивибратора, первый выход которого связан с первым входом блока управления , второй выход упомянутого мультивибратора соединен с входом второго ждущего мультивибратора, а третий выход соединен с одним входом первого ключа, другой вход последнего связан с первым входом преобразователя частота-код, выход первого ключа связан с одним входом счетчика, другой вход которого соединен с первым выходом второго ждущего мультивибратора , второй выход последнего связан с вторым входом блока управления. выход счетчика подключен непосредственно к первым входам первого, второго и третьего блоков памяти, вторые входы первого, второго и третьего блоков памяти связаны соответственно с третьим, четвертым и пятым выходами блока управления, выход первого блока памяти соединен с первым входом блока суммирования, выход второго блока памяти связан с первым входом блока вычитания , второй вход которого соединен с выходом блока суммирования, блок суь1мирования вторым входом соединен с выходом третьего блока памяти , а выхбд блока вычитания подклю чен к первому входу индикатора, связанного , вторым входом с шестым выхо (Л дом блока управления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит тактовый генератор, три триггера, четыре элемента И, второй ключ и кнопку, которая через первьй триггер связана с первым входом 00 второго ключа, второй вход которого QD подключен к выходу тактового генераОО тора, выход упомянутого ключа является вторым выходом блока управления, первый вход блока управления является входом второго триггера, единичный выход второго триггера связан с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, нулевой выход второго триггера связан с первым входом четвертого элемента.И и с входом третьего триггера, единичный выход третьего триггера подключен к второму входу первого элемента И, нулевой выход третьего триггера связан с вторым входом второго элемен

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5g G 01 R 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3607539/18-21 (22) 20.06.83 (46) 15.10.84. Вюл. К 38 (72) Ю.Н. Максимов и А.С. Викторов (53) 621.317.38(088.8)

-(56) 1. Авторское свидетельство, СССР

У 317985, кл. G 01 R 21/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 369506, кл. G 01 R 21/04, 1971 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ СВЧ,,содержащее индикатор, блок управления, первый выход которого связан с первым входом высокочастотного переключателя, второй вход которого подключен к входной клемме устройства, а выход через последовательно соединенные термистор и частотноимпульсный мост подключен к первому входу преобразователя частота-код, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены три блока памяти, блок суммирования, блок. вычитания, причем второй выход блока управления подключен к первому входу первого ждущего мультивибратора, первый выход которого связан с первым входом блока управления, второй выход упомянутого мультивибратора соединен с входом второго ждущего мультивибратора, а третий выход соединен с одним входом первого ключа, другой вход последнего связан с первым входом преобразователя частота-код, выход первого ключа связан с одним входом счетчика, другой вход которого соединен с первым выходом второго ждущего мультивибратора, второй выход последнего связан с вторым входом блока управления, „„SU„„1118930 A

1 выход счетчика подключен непосредственно к первым входам первого, второго и третьего блоков памяти, вторые входы первого, второго и третьего блоков памяти связаны соответственно с третьим, четвертым и пятым выходами блока управления, выход первого блока памяти соединен с первым входом блока суммирования, выход второго блока памяти связан с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования, блок суммирования вторым входом соединен с выходом третьего блока памяти, а выхбд блока вычитания подключен к первому входу индикатора, связанного.вторым входом с шестым выходом блока управления.

2. Устройство по п. 1, о т л и- С ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит тактовый генератор, три триггера, четыре элемента И, второй ключ и кнопку, которая через первый триггер связана с первым входом второго ключа, второй вход которого QQ подключен к выходу тактового генера- Щ тора, выход упомянутого ключа является вторым выходом блока управления, первый вход блока управления является входом второго триггера, единичный выход второго триггера связан с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, нулевой выход второго триггера связан с первым входом четвертого элемента, И и с входом третьего триггера, единичный выход третьего триггера подключен к второму входу первого элемента И, нулевой выход третьего триггера свя зан с вторым входом второго элемента И причем второй вход блока управУ ления подключен к третьим входам neps0ro и второго элементов И, а также к вторым входам третьего и четвертого элементов И, единичный выход второго триггера является первым выхоi18930 1 дом устройства управления, а выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И1 являются соответственно третьим, пятым, шестыми четвертым выходами блока управления. !

4 1

Изобретение относится к о л ся к области тоты пропорционально величине измерадиоизмерении и мож и может быть исполь- ряемой мощности СВЧ, их измерителях Для уменьшения влияния изменения зовано в автоматических изме . температуры окружающей среды работа мощности СВЧ.

Известны устроиства изме измерения мощ- 5 устройства осуществляется в три такности СВЧ, чувствительным элем ьным элементом . та. В первом такте длительностью Т которых является термистор, у истор установ- мощность СЗЧ на термистор еще не поленный в одно из плеч сама самабалансиру- дана, и реверсивный счетчик запоминающегося термисторного мо т, г моста который ет число импульсов, прошедших на его балансируется прямоуго

Угольными импуль- 10 суммирующий вход за время Т . Во сами, и информация о вел величине измеря- втором такте длительностью 2.Т на термистор подается измеряемая мощемой мощности С выдается в ность СВЧ, и с реверсивного счетчика разности частот на выходе моста до и после подачи на его вход из ход измеряемой списывается" число импульсов, поступающих на его вычитающий вход в мощности СВЧ 1 1.

Такое устройство имеет недо еет недостаточ- этом такте. В третьем такте длительную чувствительность, так как в так как величи- ностью Т мощность СВЧ с термистора о а составляет снимается, импульсы поступают на сумна мощности самобаланса составля и емпературе ок- мирующий вход реверсивного счетчика.

20-40 мВт при низко температ ружающей среды и малои величи величине изме- 1п По окончании третьего такта на выходе реверсивного счетчика устанавливается ряемой мощности СВЧ соответствует слишком малое изменение ение выходной код, соответствующий разности между .. числом импульсов, поступающих на сумчастоты.

Наиболее близким к изо рет изобретению мирующий вход реверсивного счетчика по техническо сущности яв и сти является уст- 25 в первом и третьем тактах, и числом ройство измерения мощности щности СВЧ содер- импульсов, поступивших на его вычижащее индикатор, лок ун б управления пер- тающий вход во втором такте. Полученвым входом высокочастотного пе тотного переклю- ный код несет информацию о величине, чателя, второй вход

Ъ вход которого подклю- измеряемой мощности СВЧ. чен.к входной схеме устройства, а вы- щ Так как эа время измерения темпераход через последовательно соединенные тура окружающей среды, а следовательтермистор и частотно-импульсный мост но, и частота на выходе частотно"имподключены к первому входу преобра- пульсного моста изменяются практичесзователя.частота-код (2)- ки по линейному закону, то число им35 пульсов поступивших на суммирующий

Работа этого устроиства о

"с. ва основана вход реверсивного счетчика в первом на методе замещения, пр при котором из- и третьем тактах, равно числу импульмеряемая мощность СВЧ замещается мощ- сгв которое поступило бы на вычитау ностью импульсовg ал балансирующих тер- юций вход его во втором такте при ри подаче на 4О отсутствИи измеряемой мощности СВЧ, мисторный мост, т.е. при под

ВхОд мОста измеряемО . мощ и СВЧ мощности т.е. измерение числа импульсов при шается на та- отсутствии измеряемой мощности СВЧ мощность импуль"ов уменьшается т уменьшения и при ее наличии производится как кую же величину за счет умень менение час- бы одновременно, что позволяет исклюих частоты. При этом изменени

3 1118930 4 чить из результата измерения темпера- образователя частота-код, выход перволюча связан с одними входом счетчитурную составляющую погрешности. го ключа связа д д

Однако при необходимости непрерыв- ка, другой вход которого соединен с ного измерения мощности СВЧ длитель- первым выходом второго ждущего мультиность одного цикла, равная о, поавная 4 Т по- вибратора второй выход последнего свяУ лучается довольно большой, т.е. быст- зан с вторым входом блока управления, родействие такого устройс ва устройства не вели- выход счетчика подключен непосредств ко. Кроме того, в реальном устройстве но к первым входам первого, второго подача; и снятие измеряемой м и мой мощности и третьего блоков памяти, вторые вхоСВЧ сопровождается переходным процес- 10 ды первого, второго и третьего блоков памяти связаны соответственно с третьсом.

Наличие переходного процесса приесса при- им четвертым и пятым выходами блока

Э водит к ошибке при измерении мощно— ении мощнос- управления, выход первого блока памяти соединен с первым входом блока ти, поскольку число импульсов, запис ммирования, выход второго блока санных в реверсивный счетчик за вре- 15 у р мяти связан с первым входом блока г измерения превышает число памяти свя р вто ой вход которого соимпульсов, соответствующее величине вычитания, второи вход е инеи с выходом блока суммирования, измеряемой мощности СВЧ на величину ед

Т блок суммирования вторым входом соаИ, причем а

20 единен с выходом третьего блока памя ти, а выход блока вычитания подклюо чен к первому входу индикатора, святак как е = О при То>) i т, занного вторым входом с шестым выхогде Т вЂ” постоянная времени переход- дом блока управления. ного процесса.

Кроме того, блок управления содерМетодическая погрешность, обуслов- т тактов и генератор, три триггера, ленная наличием переходного процесчетыре элемента И, второй ключ и кнопса, может быть определена как ку, которая через первый триггер свяьн 23F Х,„„ зана с первым входом второго ключа, 1О07 T "" . 30 и

М ч ДР2ТО

1 ходу тактового генератора, выход упоНедостатком этого устройства яв- мянутого ключа является вторым выхоляется низкое быстродействие. дом блока управления, первый вход блока управления является входом втоНель изобретения — повышение быст-35 рого триггера, единичный выход второ

ro триггера связан с:первыми входами

Поставленная цель достигается первого, второго и третьего элементов тем, что в устройство, содержащее И, нулевой выход второго триггера индикатор, блок управления, первый связан с первым входом четвертого выход которого связан с первым вхо- 40 элемента И и с входом третьего тригдом высокочастотного переключателя, гера, единичный выход третьего тригвторой вход которого подключен к гера подключен к второму входу первходной клемме устройства, а выход вого элемента И, нулевой выход третьчерез последовательно соединенные его триггера связан с вторым входом термистор и частотно-импульсный мост 45 второго элемента И, причем второй подключены к первому входу преобразо- вход блока управления подключен к вателя частота-код, введены три блока третьим входам первого и второго элепамяти блок суммирования блок вы- ментов И, а также к вторым входам

Ф У н в И читания, причем второй выход блока третьего и четвертого элементов управления подключен к первому входу 50 единичный выход второго триггера явпервого ждущего мультивибратора, пер- ляется первым выходом устройства вый выход которого связан с первым управления, а выходы первого, второвходом блока управления, второй выход го, третьего и четвертого элементов упомянутого мультивибратора соединен И являются соответственно третьим, с входом второго ждущего мультивибра- 55 пятым, шестым и четвеРтым выходами тора, а третий выход соединен с одним блока управления. входом первого ключа, другой вход по На чертеже представлена схема следнего связан с первым входом пре- устройства.

5 1118

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные высокочастотный переключатель 1, термистор

2, частотно-импульсный мост 3, преобразователь частота-код 4, содержащий первый ключ 5, вход которого соединен с выходом частотно-импульсного моста 3, выход — с входом счетчика 6, а управляющий вход — с первым выходом ждущего мультивибратора 7, вторым выходом соединенного с входом ждущего мультивибратора 8, первый вы- . ход которого соединен с управляющим входом счетчика 6, выходом соединенного с входами первого 9, второго 10 и третьего 11 блоков памяти, выходы первого 9, второго 10 и третьего 11 блоков памяти соединены с входами блока суммирования t2 выход которого, а также выход второго блока папяти 10 соединены с входами блока вычитания 13, выходом соединенного с индикатором 14, а также блока управления 15, содержащего кнопку 16, соединенную с входом первого триггера 17, тактовый генератор 18, соединенный с первым входом ключа 19, вторым входом соединенного с выходом триггера 17, а выходом — с входом ждущего мультивибратора 7, второй выход которого соединен с входом триггера 20, нулевой выход которого соединен с входом триггера 21, а единичный выход триггера 20 так же, как единичный выход триггера 21 соединен с входами первого элемента И 22, пер35 вый вход второго элемента И 23 соединен с нулевым выходом второго триггера 20, и выходом третьего элемента И 24, входы которого соединены с нулевым выходом триггера 21 и единичным выходом триггера 20, четвертого элемента И 25, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера 20, один из входов первого

22, второго 23, третьего 24 и четвертого 25 элементов И соединены с вторым выходом ждущего мультивибратора 8, выход элемента И 22 соединен с управляющим входом блока памяти 9, выход элемента И 23 соединен с управляющим

50 входом блока памяти 10, выход третьего элемента И 24 соединен с входом блока памяти 11, выход четвертого элемента И 25 соединен с управляющими входами блока суммирования 12, блока вычитания 13 и индикатора 14, единичный выход триггера 20 соединен с управляющим входом высокочастотного пе930 а реключателя 1, подключенного к входной клемме устройства 26.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью кнопки 16 триггер 17 устанавливается в такое состояние, при котором открывается ключ 19, и импульсы с выхода тактового генератора 18 начинают поступать на вход ждущего мультивибратора 7. Ждущий мультивибратор 7 вырабатывает импульсы длительностью Тд, на время каждого из которых открывается ключ 5 и на счетный вход счетчика 6 начинают поступать импульсы с выхода частотно-импульсного моста 3. Задним фронтом выходного импульса ждущего мультивибратора 7 запускаются ждущий мультивибратор 8 и триггер 20 с нулевогс выхода которого запускается триггер 21. В результате совпадения импульсов, поступающих с выхода жду1 щего мультивибратора 8, триггеров 20 и 21, на выходе элемента И 22 появляется импульс, совпадающий с выходным импульсом ждущего мультивибратора 8. Этот импульс поступает на управляющий вход блока памяти 9, который запоминает код на выходе счетчи\ ка 6. Этот код соответствует значению частоты на выходе частотно-импульсного моста 3 до подачи мощности СВЧ.

Задним фронтом импульса ждущего мультивибратора 8 счетчик 6 приводится в исходное состояние. Далее импульс с единичного выхода триггера 20 вклю.чает высокочастотный переключатель и на термистор 2 поступает измеряемая мощность СВЧ. По приходе второго импульса с тактового генератора 18 ждущий мультивибратор 7 вырабатывает импульс, под воздействием которого открывается ключ 5, и счетчик 6 считает импульсы на выходе частотно-импульсно-, го моста 3. По окончанйи счета код,, соответствующий значению частоты на выходе частотно-импульсного моста при доданной мощности СВЧ, запоминается вторым блоком памяти 10 по команде элемента И 23. Задним фронтом второго импульса ждущего мультивибратора 8 счетчик 6 приводится в исходное состояние. По приходе третьего импульса с тактового генератора 18 производится измерение частоты на выходе частотно-импульсного моста 3 при отсутствии мощности СВЧ. Код, соответствующий этой частоте, поступает на блок памяти 11 по команде элемента И 24.

1118930

QQQIR Заказ 7445/32 Тираж 710 Водлшааое

Филиал ППП "Патешт", г. Ужгород, ул.Проектшая,4

По команде элемента И 25 блок суммирования 12 вычисляет среднее значение кодов, хранящихся в блоках памяти 9 и 11 — . Зяачеиия кодов К1 и Ке

Ki+ К

2 3 соответствуют частоте на выходе частотно-импульсного моста 3 до подачи и после снятия с термистора 2 измеряемой мощности СВЧ. Блок вычитания

13 определяет значение кода дК ев к+ к

2 — где К вЂ” код соответст2 К вующий частоте на выходе частотноимпульсного моста 3 при заданной мощности СВЧ. Величина кода Д К соответ- 15 ствует величине измеряемой мощности

СВЧ и индицируется индикатором 14.

В момент времени t на термистор

2 подается измеряемая мощность СВЧ.

По.окончании переходного процесса, длящегося t за время Т осуществляется преобразование выходной частоты частотно-импульсного моста 3 в код и последующее запоминание в блоке памяти 2. В момент времени t> мощность

СВЧ снимается с термистора 2. По окончании переходного процесса за время

Tä осуществляется преобразование выходной частоты частотно-импульсного моста 3 в код, запоминание кода блоком памяти 11, вычисление и индикация результата.

Таким образом, в предлагаемом устройстве один цикл измерения состоит только из двух тактов, так как при вычислении используется значение кода К„, полученного в предыдущем цикле. Кроме того поскольку погрешность устройства не зависит от соотношения времени установления и времени преобразования, последнее может быть достаточно малым, не превышающим время установления.