Устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий

 

Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Повьшается точность измерений и расширяется диапазон частот. Устр-во содержит два полосковых делителя 1 и 2 мощности (ЩЩ, два отрезка (О) 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, три направленных ответвителя (НО) 5, 6 и 15 с детекторными головками 7,8 и 16 соответственно, два индикатора 9 и 10, СВЧ-г-р 11, два О 12 и 14 полосковой линии, размещенных перпендикулярно О 4 и 3 соответственно , две согласованные нагрузки 13 и 18 и четвертьволновый О 17 копланарной линии, поперечные размеры ко- g торой не превышают толщины диэлектри- - ческой подложки. Через зазоры 19 jf to СП СП ф СП 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU, 1255953

А1 (594 С 01 R 23 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1." и

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»i " ..: .,ф (21) 3757683/24-09 (22) 28.06.84 (46) 07.09.86.Бюл. У 33 (72) P.Ê.Ñòàðoäóáðoâñêèé (53) 621.317.36 (088.8) (56) Richings J.G. Easter В. Measured odd-and even-mode dispersion of

coupled microstrip lines. — IFEE.

Trans., ч. MTT-23, 1975, р.826 †8.

Rehnimark S. High directivity

CTL-couplers апй à new technique

L.

for the measurement of CTL-coupler

parameters. — IEEE Trans„ v.ÌÒT-25, h» 12, 1977, р.1116-1121. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВЫХ СКОРОСТЕЙ ВОЛН ЧЕТНОГО И НЕЧЕТНОГО ТИПОВ В ОТРЕЗКАХ СВЯЗАННЫХ ПОJI0CK0BbK ЛИНИЙ (57} Изобретение относится к технике

СВЧ-измерений. Повышается точность измерений и расширяется диапазон частот. Устр-во содержит два полосковых делителя 1 и 2 мощности 1,ПДИ), два отрезка (О) 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, три направленных ответвителя (H0) 5, 6 и 15 с детекторными головками 7,8 и 16 соответственно, два индикатора

9 и 10, СВЧ-г-р 11, два 0 12 и 14 полосковой линии, размещенных перпендикулярно О 4 и 3 соответственно, две согласованные нагрузки 13 и 18 и четвертьволновый 0 17 коплаа нарной линии, поперечные размеры ко- щ торой не превышают толщины диэлектрической подложки. Через зазоры 19

1255953 и 20 (21 и 22) происходит возбуждение плеч ПДМ 1 (2), который выпол— нен противофазным (синфазным) и поэтому воспринимает сигнал только синфазной (противофазной) волны. Т.о. в устр-ве происходит разделение сигналов по синфазной и противофазной волнам, что позволяет осуществить измерение на одном и том же

Изобретение относится к технике

СВЧ измерений и может испольэоваться при проектировании микрополосковых СВЧ-устройств.

Цель изобретения — повышение точности измерений, а также расширение диапазона частот.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. 10

Устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий содержит первый 1 и второй 2 полосковые делители мощ— ности, отрезки 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, первый и второй направленные ответвители 5 и 6 падающей волны, детекторные головки 7 и 8, индика- ур тор 9, дополнительный индикатор 10, СВЧ-генератор 11, отрезок 12 полосковой линии, размещенный перпендикулярно отрезку 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий на pac— стоянии 1/8 — 1/10 его длины от его конца, согласованную нагрузку 1 дополнительный отрезок 14 полоско.вой линий, размещенный перпендикулярно отрезку 3 исследуемых отрезков связанных полосковых линий на расстоянии !/8 — 1/!О его длины от его конца, третий направленный ответвитель 15 падающей волны с детекторной головкой 16 во вторичном пле35 че, четвертьволновой отрезок 17 копланарной линии, поперечные размеры которой не превышают толщины диэлект рической подложки, дополнительную согласованную нагрузку 18, при этом первый полосковый делитель 1 мощности выполнен противофазным, а втообразце с повышенной достоверностью и точностью. Цель достигается введением в устр-во О 12 (141, размещенного перпендикулярно 0 4(3) Hà расстоянии 1/8-1/10 его HH i oT его конца, индикатора 10, НО 15 с детекторной головкой 16, 0 17 и согласованной нагрузки 18. 2 з.п. A-a i, ил.

2 рой полосковый делитель 2 мощности— синфазным.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от СВЧ-генератора ll, свипируемого по частоте, через направленный ответвитель 5 поступает на вход отрезка 12. Часть сигнала ответвляется во вторичный канал направлен.— ного ответвителя 5 и после детектирования поступает в канал "падающий" индикатора 9 (панорамного измерителя коэффициента стоячей волны и ослабления). Сигнал, проходящий по отрезку

12, через зазор возбуждает отрезки

3 и 4. Такое возбуждение вызывает одновременное появление стоячих волн синфазного и противофазного типа (четной и нечетной волны). Через зазоры 19 и 20 происходит возбуждение плеч полоскового делителя 1. Во входном плече полоскового делителя 1 сигнал может появиться только при синфаэном возбуждении выходных плеч (при их противофазном возбуждении эти сигналы взаимно уничтожаются во входном плече). Таким образом, полосковый делитель I воспринимает только сигнал синфазной волны в отрезках 3 и 4. Через зазоры 21 и 22 происходит возбуждение полоскового делителя 2. Если поступающие сигналы синфазны, то между центральными и внешним проводниками отрезка 17 копланарной линии нет разности потенциалов и вход полоскового делителя

2 не возбужден. При противофазных сигналах в выходных плечах появляется разность потенциалов в отрезке

17 копланарной линии и возбуждается вход. Таким образом, полосковый делитель 2 воспринимает только сигнал

3 12 .противофазной волны. Подключая второй направленный ответвитель 6 (также ориентированный на прием падаю-. щей волны) и снимая часть сигнала во вторичный канал, подавая его после детектирования в канал "отраженный" индикатора 9, можно получить резонансные отклики, характерные для резонансных частот отрезков 3 и 4 по синфазной или противофазной вол. не (соответствующих распределению целого числа полуволн в связанных линиях).

Таким образом, происходит разделение сигналов по синфазной и противофазной волне, измерение осуществляется на одном и том же образце, что повышает достоверность и точность измерений. Возможность просмотра гармоник 2 fe, 3 fe и т.д., а также 2 f, 3 $ и т.д. позволяет опрео о делить дисперсионную зависимость искомых параметров от частоты.

С целью дополнительного увеличения точности измерения введен дополнительный отрезок 14 полосковой линии, подключенный через зазор к вто. рому иэ исследуемых отрезков на расстоянии, равном 1/8 — 1/10 его длины от его конца и перпендикулярно к нему, причем к отрезку 14 подключен третий направленный ответвитель

15 с детекторной головкой 16 во вторичном канале, которая соединена с дополнительным индикатором 10.

Так как размер отрезка 17 копланарной линии можно сделать весьма малым (имеет значение, так как внешний проводник отрезка 17 копланарной линии является одним из симметрирующих короткоэамкнутых на конце шлейфов), то можно добиться максимальной высокоомности шлейфов, чему еще дополнительно способствует выборка в экране. Кроме того, малая по поперечным размерам копланарная линия имеет лучшую экранировку централь ного проводника относительно экранной поверхности, что улучшает Аазировку выходных сигналов противофазного делителя {приближает к идеальной разности фаэ 180 ) .

Формула изобретения

1.устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий, содержащее первый и

55953 4 45

5

I5

35 второй полосковые делители мощности,: торцы выходных плеч которых электромагнитно связаны с торцами соответствующих отрезков исследуемых отрезков связанных полосковых линий, первый и второй направленные ответвители падающей волны, во вторичных плечах которых размещены детекторные головки, выходы которых подключены к входам индикатора, СВЧ-генератор, выход которого соединен с входом первичного плеча первого направленного ответвителя падающей волны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен отрезок полосковой линии, размещенный перпендикулярно одному из отрезков исследуемых отрезков связанных полосковых линий на расстоянии 1/8 — 1/10 его длины от его конца, один конец отрезка полосковой линии электромагнитно связан с одним отрезком исследуемых отрезков связанных полосковых линий, а другой соединен с выходом первичного плеча первого направленного ответвителя падающей волны, первый полосковый делитель мощности выполнен противофазным, а второй — синфазным, выход первичного плеча второго направленного ответвителя падающей волны нагружен на согласованную нагрузку, а вход соединен с выходным плечом второго полоскового делителя мощности в режиме измерения фазовой скорости волны четного типа и с выходным плечом первого полоскового делителя мощности в режиме измерения фазо-" вой скорости волны нечетного типа.

2. Устройство по п.!, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены дополнительный отрезок полосковой линии, размещенный перпендикулярно другому отрезку исследуемых отрезков связанных полосковых линий на расстоянии 1/8-1/10 его длины от

его конца, один конец дополнительного отрезка полосковой линии .электромагнитно связан с другим отрезком исследуемых отрезков связанных полосковых линий, а к другому последовательно подключены третий направленный ответвитель падающей волны с детекторной головкой во вторичном плече, выход основного плеча которого нагружен на дополнительную согласованную нагрузку,и дополнительный индикатор.

В 1255953 е

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т " ному и внешнему проводникам введенл и ч а ю щ е е с я тем, что, с ного четвертьволнового отрезка коцелью расширения диапазона частот, планарной линии, поперечные размевыходные ппечи противофазного дели- ры которой не превышают толщины дителя мощности подключены к централь- электрической подложки.

Составитель P.Êóçíåöîâà

Редактор О.Бугир Техред H.Õoäàíè÷ Корректор М.Самборская

Заказ 4818/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4