Измеритель коэффициента отражения свч-диапазона

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ СВЧ ДИАПАЗОНА, содержащий СВЧ генератор, детектор, короткозамыкатель , индикатор, первый направленный ответвитель, выход основного тракта которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, а к второму выходу его вторичного тракта присоединен короткозамыкатель , причем в основном и вторичном трактах соответственно перед исследуемой нагрузкой и короткозамыкателем установлены с возможностью поочередного введения аттенюатора пластины с узлом переключения аттеийаторных пластин, о тличаюцийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем измерения фазы коэффициента отражения в него введены блок управления, коммутируемый усилитель, делитель мощности , второй и третий направленные ответвители, причем одни концы их. вторичных трактов соединены с согласованными нагрузками, а третий направленный ответвитель имеет два вторичных тракта с возможностью одновременного или попеременного введения в них со второны их других концов аттенюаторных пластин, при этом к выходу СВЧ генератора последовательно подсоединены основными трактами второй и первый направленные ответвители , другой конец вторичного тракта второго направленного ответвителя соединен с входом делителя мощности, к выходам которого подсоединены другие концы вторичных трактов третьего направленного ответвитепя , вход основного тракта которого соединен с первым выходом вторичного тракта первого направленного ответвителя , а к его выходу последовательно подсоединены детектор, к «мутируемый усилитель и индикатор, четыре выхода блока управления соединены соответственно с управляющими СВЧ генератора, узлов .переключения аттенюаторных пластин и коммутируемого усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (l 3),1рц G 01 R 27/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР1ГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPOIOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3589882/24-09 (22) 13.05.83 (46) 23.06.85. Бюл. 11 23 (72) А.M.IBàðöìàí (53) 621.317 ° 341 (088.8) (56) 1. Гинатон Э.Л. Измерения на сантиметровых волнах. М., !960, с. 377-379.

2. Авторское свидетельство СССР

11с 166755„ 1965. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ СВЧ ДИАПАЗОНА, содержащий

СВЧ генератор, детектор, короткозамыкатель, индикатор, первый направленный ответвитель, выход основного тракта которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, а к второму выходу его вторичного тракта присоединен короткоэамыкатель, причем в основном и вторичном трактах соответственно перед исследуемой нагрузкой и короткоэамыкателем установлены с возможностью поочередного введения аттенюатора пластины с узлом переключения аттеиюаторных пластин, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем измерения фазы коэффициента отражения, в него введены блок управления, комI мутируемый усилитель, делитель мощнос ти, в торой и тре тий направленные ответвители, причем одни концы их. вторичных трактов соединены с согласованными нагрузками, а третий направленный ответвитель имеет два вторичных тракта с возможностью одновременного или попеременного введения в них со второны их других концов аттенюаторных пластин, при этом к выходу СВЧ генератора последовательно подсоединены основными трактами второй и первый направленные ответвители, другой конец вторичного тракта второго направленного ответвителя соединен с входом делителя мощности, к выходам которого подсое" динены другие концы вторичных трактов третьего направленного ответвителя, вход основного тракта которого соединен с первым выходом вторичного тракта первого направленного ответвителя, а к его выходу последовательно подсоединены детектор, .коммутируемый усилитель и индикатор, четыре выхода блока управления соединены соответственно с управляющими входами

СВЧ генератора, узлов .переключения аттенюаторных пластин и коммутируемого усилителя.

8) 1 1632

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ диапазона и мо.жет быть использовано для измерения коэффициента отражения в волноводных трактах.

Известен измеритель коэффициента отражения СВЧ диапазона, содержащий

СВЧ генератор с подсоединенным рефлектометром, выход которого является входом для подсоединения нагрузки 1 1))

Однако такой измеритель не определяет фазы отраженной волны.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель коэффициента отражения СВЧ диапазона, содержащий СВЧ генератор, . детектор, короткозамыкатель, индикатор, первый направленный ответвитель, выход основного тракта которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, а к второму выходу его вторичного тракта присоединен короткозамыкатель, причем в основном и вторичном трактах соответственно перед исследуемой на25 груэкой и короткозамыкателем установлены с воэможностью поочередного введения аттенюаторные пластины с узлом переключения аттенюаторных пластин $23.

Однако известный измеритель коэффициента отражения СВЧ диапазона не измеряет фазы отраженной волны.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем измерения фазы коэффициента отражения.

Для этого в измеритель коэффициента отражения СВЧ диапазона, содержащего СВЧ генератор, детектор„ короткозамыкатель, индикатор, первый направленный ответвитель, выход основного тракта которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, а к второму выходу его вторичного тракта присоединен короткозамыкатель, причем в основном и вторичном трактах соответственно перед исследуемой нагрузкой и короткозамыкателем установлены с возможностью поочередного введения аттенюаторные 50 пластины с узлом переключения аттенюаторных пластин, в него введены блок управления, коммутируемый усилитель, делитель мощности, второй и третий направленные ответвители, 55 причем одни концы нх вторичных трактов соединены с согласованными нагрузками, а третий направленный ответвитель имеет два вторичных тракта с возможностью одновременного или попеременного введения в них со стороны их других концов аттенюаторных пластин, при этом к выходу СВЧ генератора последовательно подсоединены основными трактами второй и первый направленные ответвители, другой конец вторичного тракта второго направленного ответвителя соединен с входом делителя мощности, к выходам которого подсоединены другие концы вторичных трактов третьего направленного ответвителя, вход основного тракта которого соединен с первым выходом вторичного тракта первого направленного ответвителя, а к его выходу последовательно подсоединены детектор, коммутируемый усилитель, иидикатор, четыре выхода 4. блока управления соединены соответственно с управляющими входами СВЧ генератора, узлов переключения аттенюаторных пластин и коммутируемого усилителя.

На чертеже представлена структурно-электрическая схема измерителя коэффициента отражения СВЧ диапазона.

Измеритель содержит СВЧ генератор 1, первый и второй направленные ответвители 2 и 3, делитель 4 мощности, третий направленный ответвитель 5, детектор 6, коммутируемый ,усилитель 7, блок 8 управления, сое,динительный волновод 9, согласованные

I нагрузки 10 — 12, аттенюаторные пластины 13 — 16, вторичные тракты 17 и.)8 соответственно первого и второго направленных ответвителей 2 и 3, вторичные тракты 19 и 20 и основной тракт 21 третьего направленного ответвителя 5, короткоэамыкатель 22, исследуемую нагрузку 23 и индикатор 24.

Измеритель коэффициента отражения СВЧ диапазона работает следующим образом.

В режиме 1 (аттенюаторные пластины 13 15 и 16 введены в волноводы, l4 выведена ) на детектор 6 поступают СВЧ сигналы от СВЧ генератора 1, прошедшие первый и второй направленные ответвители 2 и 3 с учетом отражения от короткозамыкателя 22. После квадратичного детектирования и усиления получим выходное напряжение

О m Кай ()) где К -. коэффициент передачи при детектировании и усилении.

1163281

Следовательно в=а .-Е <- .оз

Я д-ф — arc ces

40

В режиме ! (аттенюаторные пластины 14, 15 и 16 введены, à 13 выведена) на детектор 6 поступает СВЧ сигнал а - от СВЧ генератора 1, про1 шедший первый и второй направленные ответвители 2 и 3, с учетом отражения от входа исследуемой нагрузки 23, а Ka; K lpga а, (2)

В режиме III (аттенюаторные плас- !б тины 14 и 16 введены, а 13 и 15 выведены ) наряду с в сигналом а- на деL тектор 6 поступает сигнал а от СВЧ

I7I генератора 1 через второй направленный ответвитель 3, делитель 4 мощности и вторичный тракт !9.

После детектирования и усиления получим

О К(а +а,-2а, a,cps e. ), (3) где Π— сдвиг фазы сигналов а и. д@

Выражение (3) получено как резуль-, тат векторного суммирования. двух 2д векторов, повернутых один относительно другого на угол 8-;„..

В режиме IЧ (аттенюаторные пластины 14 и 15 введены, а 13 и 16 выведены) наряду с сигналом а- на дев тектор 6 поступает сигнал а>, пришедший с СВЧ генератора 1 через второй направленный ответвитель 3, делитель 4 мощности и вторичный тракт !9, 2

35 а = К(а„-+а -2а„.а, cos 9;;„) .

Вторичные тракты 19 и 20 расположены относительно основного тракта 21 таким образом, что обеспечнвают сдвиг фазы сигнала относительно а е ф на 180 при равенстве их амплитуд.

7 — 8 -,!< а, К (а +а „+2a < a„;cos Og ) ° (4)

В режиме Ч (аттенюаторные пластины I 3 и 16 введены,,à 14 и 15 выведены) на детектор 6 поступают сигналы а и а-„ a s режиме )/I (артенюаторные пластины 13 и 15 введены, а 14 и 16 выведены) на детектор 6 поступают сигналы а и а -„. Аналогично указанному получйм

0 - К(а +ав-2а аасозд «„ ); (5).

0ь K(a +a +2a>a casey « ) (М

Полученные значения U,,U,,Оз, U, U и UI, позволяют одйоэйачно решить с помощью простейшего микрокалькулятора, например введенного в индикатор 24, систему линейных уравнений (1-6 и найти модуль коэффициента отражения g и фазу коэффициен02. та отражения 6: у (" ) u„-u„

® Жв " )

Блок 8 управления формирует напряжение (команды) для управления аттенюаторными пластинами 13, -. 16 и коммутируемым усилителем 7, а также подает импульс (команду) перехода на следующую частоту СВЧ генератору 1 после последовательного прохождения режимов 1-Ч! на предыдущей частоте.

Таким образом, предлагаемый измеритель позволяет измерить одновремен" но и модуль и фазу коэффициента отражения.

1163281

Составитель В.Васильев

Редактор P.Цицика Техред Л.Коцюбняк — Корректор Л.Бескид

Заказ 4101/46 Тираж 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