Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения

 

УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМШЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, содержащее СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии один от другого, где - длина волны, четыре коммутирующих элемента,- управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления , и квадратичный детектор, выход которого соединен с информационным входом блока вычисления и индикации, управляющий вход которого соединен с соответствующш4 выходом блока управления , отличающееся тем, что, с цельюупрощения устройства и его настройки путем исключения отрезка круглого волновода с асимметричной деталью, элементы связи размещены вдоль отрезка волноводного тракта, выход каждого из которых связан с одним из четырех введенных дополнительных волноводных трактов, в каждом из которых на одном конце установлены последовательно соединен (Л ные введенный фазовращатель и коммутирующий элемент, а на другом - введенный регулируемый аттенюатор, выход которого подключен к соответствующему входу введенного четырехплечего сумматора мощности, выход которого соединен с входом квадратичного детектора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЫИЦВ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 4(51) С 01 К 27/06

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЮ1ДЯТЕЛЬСТВУГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3636861/24-09 (22) 18.08.83 (46) 07. 01. 85. Бюл. Р 1 (72) И.К. Бондаренко, А.П. Баклыков, Ю.Б, Гимпилевич, Ю.И. Царик и А.И. Худяков (71) Севастопольский приборостроитель» ный институт (53) 621.317.799(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 263701, кл. G 01 R 27/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 765755,.кл. G 01 R 27/06, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

K0MElEKCH0E0 КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, содержащее СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии > /8 один от другого, где Ъ вЂ” длина волны, четыре коммутирующих элемента, управляющие входы которых соединены с соот1 ветствующнми выходами блока управления, и квадратичный детектор, выход которого соединен с информационным входом блока вычисления и индикации, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и его настройки путем исключения отрезка круглого волновода с асимметЮ ричной деталью, элементы связи размещены вдоль отрезка волноводного тракта, выход каждого из которых связан с одним из четырех введенных дополнительных волноводных трактов, в каждом из которых на одном конце Я установлены последовательно соединенные введенный фазовращатель и коммутирующий элемент, а на другом — введенный регулируемый аттенюатор, выход которого подключен к соответствую- д щему входу введенного четырехплечего сумматора мощности, выход которого соединен с входом квадратичного детектора.

1133565

Изобретение относится к радиоизмерительной технике на СВЧ и может быть использовано в автоматических измерительных системах и приборах встроенного контроля. 5

Известно устройство для измерения. комплексного коэффициента отражения, содержащее СВЧ генератор, отрезок первичного тракта, элементы связи, каждый из которых соединен с вторич- 10 ной линией, на выходах которых установлены квадратичные детекторы (1) .

Недостатком данного устройства является наличие четырех (либо минимум трех)детекторов, что приводит к 15 погрешности измерения, нестабильности результатов измерения и зависимости их от внешних факторов (температуры).

Наиболее близким техническим ре- 20 шением к предлагаемому изобретению является устройство для измерения комплексного коэффициента отражения,содержащее СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного 25 тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии /8 один от другого, где Я вЂ” длина волны, 30 четыре коммутирующих элемента, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами блока уп1 равления, и квадратичный детектор, выход которого соединен с информаци- З онным входом блока вычисления и индикации, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления.

Однако известное устройство отли- 40 чается сложностью конструкции и трудоемкостью его изготовления и настройки.

Конструкция предполагает установку внутри круглого волновода сложной асимметричной детали, состоящей из вертикального штыря, к которому в одной плоскости под углом 45 друг к

О другу присоединены ..четыре горизон / тальных штыря, в разрывах котор.ях установлены р п-диоды, Изготовление устройства требует выполнения прецизионных сборочных работ.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения комплексного коэффициента отражения, содержащее

СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии 9 /8 один от другого, где 5 — длина волны, четыре коммутирующих элемента, управляющие входы которых соединены с соответствующими

I выходами блока управления, и квадратичный детектор, выход которого соединен с информационным входом блока вычисления и индикации, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, элементы связи размещены вдоль отрезка волноводного тракта, выход каждого из которых связан с одним из четырех введенных дополнительных волноводных трактов, в каждом из которых на одном конце установлены последовательно соединенные введенный фазовращатель, и коммутирующий элемент, а на другомвведенный регулируемый аттенюатор, выход которого подключен к соответствующему входу введенного четырехплечего сумматора мощности, выход которого соединен с входом квадратичного детектора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— вариант конструкции в коаксиальном исполнении.

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения (фиг. 1) содержит СВЧ генератор 1, отрезок волноводного тракта 2, включенный между СВЧ генератором 1 и исследуемой нагрузкой 3, четыре элемента 4-7 связи, четыре дополнительных волноводных тракта 8-11, фазовращатели

12«15, коммутирующие элементы 16-19,. блок 20 управления, регулируемые аттенюаторы 21-24, четырехплечий сумматор 25 мощности, квадратичный детектор 26, блок 27 вычисления и индикации.

Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения работает следующим образом.

Цель изобретения — упрощение уст- 55 ройства и его настройки путем исключения отрезка круглого волновода с асимметричной деталью.

Сигнал от СВЧ генератора 1 через отрезок волноводного тракта 2 поступает в исследуемую. нагрузку 3 с некоторым комплексным коэффициентом отражения. В результате интерферен11335 ции отраженной и падающей волн в от-, резке волноводного тракта 2 создается некоторое распределение поля. На элементах 4-7 связи наводятся четыре высокочастотных сигнала, амплитуды которых пропорциональны напряжен- . ностям полей в соответствующих сечениях отрезка волноводного тракта 2 °

Эти напряжения возбуждают дополнительные волноводные тракты 8-11. !О .При этом в каждом из дополнительных волноводных трактов 8-11 будут распространяться две волны с одинаковыми амплитудами в различных направлениях от места соединения с элемента- 15 ми 4-7 связи. Волны, распространяющиеся в сторону коммутирующих элементов 16-19, проходят через фазовращатели 12-15, отражаются от коммутирующих элементов 16-19, опять прохо- 2О дят через фазовращатели 12-15 и интерферируют в месте соединения элементов 4-7 связи с волнами, распрост раняющнмися в сторону четырехплечего сумматора 25 мощности. Результи- 25 рующие волны через регулируемые аттенюаторы 21-24 поступают на входы четырехплечего сумматора 25 мощности. Суммарная волна с выхода четырехплечего сумматора 25 мощности детектируется квадратичным детектором 26, выходной сигнал которого поступает в блок 27 вычисления и индикации.

Блок 20 управления осуществляет поочередное включение коммутирующих эле35 ментов 16-19. При этом включенному состоянию коммутирующих элемектов 1619 соответствует режим короткого за65 4 мыкания дополнительных волноводных трактов 8-11, а выключенному состоянию — режим холостого хода.

Расстояние от места соединения элементов 4-7 связи до места включения коммутирующих элементов 16-19, а также фазовые сдвиги, вносимые фазовращателями 12-15, выбираются таким образом, чтобы в режиме холостого хода результирующая волна, поступающая на соответствующий вход четырехплечего сумматора 25 мощности, имела бы нулевую амплитуду, а в режиме корот кого замыкания — максимум.

Таким образом, при поочередном включении коммутирующих элементов

16-19 на выходе сумматора будем получать последовательность радиоимпульсов, амплитуды которых пропорциональны напряженности поля в соответствующем сечении отрезка волноводного тракта 2. Этот сигнал поступает на вход квадратичного детектора.

Блок 20 управления синхронно с переключением коммутирующих элементов 16-19 управляет блоком 27 вычисления и индикации, в котором по любому известному алгоритму осуществляется определение модуля и фазы отраженной волны по указанным замеренным сигналам и осуществляется индикация результатов измерения.

Таким образом, устройство для измерения комплексного коэффициента отражения благодаря исключению отрезка круглого волновода с асимметричной деталью стало проще в настройке и в конструкции.

1133565

lf Дятлу улрвбмтв

pgJiYt

Составитель В. Васильев

Редактор С. Патрушева Техред Л.Микеш Корректор О. Луговая

Заказ 9946/38 ти 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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