Устройство для измерения параметров свч-элементов

 

Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения - расширение верхней границы частотного диапазона и повьшение точности измерения фазовых параметров. Устр-во содержит г-р 1 качающейся частоты, три направленных ответвителя 2-4, детектор 5, два гетеродина 6 и 18j блок 7 автоматической подстройки частоты, четьфе развязьшающих эл-та 8,9,15 и 16, два делителя мощности (ДМ) 10 и 17, два смесителя 11 и 12, два балансных смесителя (БС) -13 и 14, полосовой фильтр (ПФ) 19, СВЧ-переключатель 20, согласованную нагрузку 21, исследуемый СВЧ-эл-т 22, индикатор 23, переменный аттенюатор 24 и отрезок 25 линии передачи переменной длины. Цель достигается введением БС 13 и 14, ДМ 17,гетеродина 18, ПФ 19, аттенюатора 24 и отрезка 25, с помощью которых обеспечивается процесс калибровки по параметрам передачи . При этом процессе добиваются равенства амплитуд сигналов, поступающих на входы опорного и измерительного каналов индикатора 23, и равенства фазовых сдвигов этих сигналов. Устр-во по п.2 ф-лы отличается выполнением гетеродина 18. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. С (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) (5д 4 G 01 R 27/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920065/24-09 (? 2) 26. 04.85 (46) 07.01.87. Бюл. ¹ 1 (71) Минский радиотехнический институт (72) А.С.Елизаров, В.Т.Ревин и И.Е.Гришукевич (53) 621.317.341 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1068841, кл. С 01 R 27/28.

Измерение параметров радиотехнических цепей,/Под ред. Андрушенко В.Г., Фатеева В.П. — М.: Радио и связь, 1984, с.248, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СВЧ-ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения — расширение верхней границы частотного диапазона и повышение точности измерения фазовых параметров. Устр-во содержит r-p 1 качающейся частоты, три направленных ответвителя 2-4, детектор 5, два гетеродина 6 и 18 > блок 7 автоматической подстройки частоты, четыре развязывающих эл-та

8,9,15 и 16, два делителя мощности (ДМ) 10 и 17, два смесителя 11 и 12, два балансных смесителя (БС) 13 и 14, полосовой фильтр (ПФ) 19, СВЧ-переключатель 20, согласованную нагрузку

21, исследуемый СВЧ-эл-т 22, индикатор 23, переменный аттенюатор 24 и отрезок 25 линии передачи переменной длины. Цель достигается введением

БС 13 и 14, ДМ 17, гетеродина 18, ПФ 19, аттенюатора 24 и отрезка 25, с помощью которых обеспечивается процесс калибровки по параметрам передачи. При этом процессе добиваются равенства амплитуд сигналов, поступающих на входы опорного и измерительного каналов индикатора 23, и равенства фазовых сдвигов этих сигналов.

Устр-во по п.2 ф-лы отличается выполнением гетеродина 18. 1 з.п. ф-лы.

2 ил.

82023 2 поступает измерительный сигнал, часть

Цель изобретения — расширение верхней границы частотного диапазона и повышение точности измерений фазовых параметр он .

На Лиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров СВЧ-элементов; на фиг. 2 — структурная электрическая схема дополнительного гетеродина.

Устройство для измерения параметров СВЧ-элементов содержит генератор

1 качающейся частоты, первый, второй и третий направленные ответнители 2, 3 и 4, детектор 5, гетеродин 6, блок

7 автоматической подстройки частоты, первый и второй развязынающие элементы 8 и 9, делитель 10 мощности, первый и второй смесители 11 и 12, первый и второй балансные смесители 13 и 14, третий и четвертый развязывающие элементы 15 и 16, дополнительный делитель 17 мощности, дополнительный гетеродин 18, полосоной фильтр 19, СВЧ-переключатель 20, согласованную нагрузку 21, исследуемый СВЧ-элемент

22, индикатор 23, переменный аттенюатор 24, отрезок 25 линии передачи переменной длины, первый и второй генераторы 26 и 27 СВЧ-сигнала, дополнительпый СВЧ-переключатель 28, дополнительную согласованную нагрузку 29.

Устройство для измерения параметров СВЧ-эпементов работает следующим образом.

f5

3О

1 12

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано при измерении параметров устройств миллиметрового диапазона.

В режиме калибровки нместо исследуемого СВЧ-элемента 22 включается

СВЧ-элемент 22 с единичной матрицей рассеяния 0 1 ), СВЧ-переключатель

20 устанавливается в положение,при котором обеспечивается измерение параметрон передачи. (При калибровке ло параметрам отражения к входу основного канала направленного отнетвителя 4 подключается короткозамкнутая нагрузка). С помощью второго

СВЧ-переключателя 28 к балансным смесителям 13 и 14 подключается выход первого генератора 26 СВЧ-сигнала.

В этом случае с выхода генератора

1 на вход балансного смесителя 13 которого ответвляется с помощью направленного ответнителя 2 и через основнои канал направленного ответвителя 3 поступает на аттенюатор 24.

Постоянство выходной мощности генератора 1 обеспечивается схемой автоматической регулировки мощности (АМР) включающей в себя направленный ответвитель 3 и детектор 5.

После прохождения аттенюатора, 24 и отрезка 25 СВЧ сигнал поступает на вход смесителя 11, на второй вход которого подается сигнал от гетеродина 6.

В результате частотного преобразования на выходе смесителя 11 формируется опорный сигнал, На второй вход балансного смесителя 13 поступает сигнал с выхода дополнительного гетеродина 18.

В результате частотного преобразования измерительного сигнала с последующим выделением с помощью полосового фильтра 19 сигнала суммарной частоты на исследуемый CB I-элемент

22 через основной канал третьего направленного отнетнителя 4 подается сигнал, который после прохождения

СВЧ-элемента 22 с единичпой матрицей рассеяния получает дополнительный фазовый сдвиг Ч„, обусловленный его определенной электрической длиной.

В результате обратного преобразования частоты этого сигнала во втором балансном смесителе !4 Hà его выходе образуется сигнал разностной частоты, выделяемый трактом передачи, стоящим после балансного смесителя 14.

При этом электрическая длина тракта передачи от нторого выхода делителя 17 мощйости до второго входа балансного смесителя 14 ныполняется на, /2 больше, чем электрическая длина тракта передачи от перного выхода делителя 17 мощности до второго входа балансного смесителя

13 (h„ä — длина волны сигнала допол50 нительного гетероднна 18).

После второго преобразования часготы н смесителе 12 на вход измерительного канала индикатора. 23 поступает сигнал

) Eù3 CQS 1 (е г) + к 1 к где и>, — частота сигнала генератора 1;

3 1282023 частота. сигнала гетеродина; нератора 1, фазовый сдвиг СВЧ-элемента ного режима с единичной матрицей расседля обеспечения панорамработы индикатора 23..

20

25 яния; фазовый сдвиг сигнала гетеродина 6; амплитуда сигнала.

Подбором соответствующего соотношения электрических длин трактов передачи от гетеродина 6 к входам смесителей 11 и 12 добиваются, чтобы фазовые сдвиги сигнала гетеродина и сигнала генератора качающейся частоты, поступающие на смесители 11 и

12, были с разными знаками.

Регулировкой ослабления аттенюатора 24 добиваются равенства амплитуд сигналов, поступающих на входы опорного и измерительного каналов индикатора 23, а регулировкой электрической длины отрезка 25 линии . передачи — равенства фазовых сдвигов этих сигналов.

На этом процесс калибровки по параметрам передачи заканчивается. Калибровка по параметрам отражения осуществляется аналогичным образом.

В этом случае к выходу направленного ответвителя 4 подключается короткозамыкающая нагрузка, а СВЧ-переключатель 20 устанавливается в положение, соответствующее режиму измерения параметров отражения.

В процессе измерения СВЧ-элемента

22 с единичной матрицей рассеяния заменяется на исследуемый СВЧ-элемент 22. В этом случае на вход измерительного канала индикатора 23 по- ступает сигнал, содержащий информацию об амплитудных и фазовых параметрах исследуемого СВЧ-элемента 22;

+е- v 3 к Г1 ) где ф и „- ослабление (усиление) и фазовый сдвиг, вносимые исследуемым СВЧ-,элементом 22.

Выделение и обработка измерительной информации об амплитудных и фазовых параметрах исследуемого СВЧ-элемента 22 осуществляется в индикаторном устройстве 23, на управляющий вход которого подается напряжение, управляющее перестройкой частоты re40

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

1. Устройство для измерения параметров СВЧ-элементов, содержащее генератор качающейся частоты, первый выход которого подключен к входу основного канала первого направленного ответвителя, соединенного выходом вторичного канала с входом основного канала второго направленного ответвителя, выход вторичного канала которого, соединен через детектор с управляющим входом генератора качающейся частоты, блок автоматической подстройки частоты, выход которого через гетеродин подключен к входу делителя мощности, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго смесителей, выход первого смесителя подключен к входу блока автоматической подстройки частоты и опор ному входу индикатора, измерительный вход которого соединен с выходом второго смесителя, а управляющий вход — с вторым выходом генератора качающейся . частоты, третий направленный ответвитель, выход основного канала которого является выход м для подсоединения входа исследуемого СВЧ-элемента, а выход вторичного канала через СВЧпереключатель — с согласованной нагрузкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения верхней границы частотного диапазона и повышения точности измерения фазовых параметров, в него введены последовательно соединенные дополнительный гетеродин, дополнительный делитель мощности, первый балансный смеситель и полосовой фильтр, выход которого подключен к вхопу основного канала третьего направленного ответвителя, мехщу вторым выходом дополнительного делиТеля мощности и вторым входом второго смесителя включен второй балансный смеситель, второй вход которсп о соединен с вторым выходом СВЧ-переключателя, между выходом основного канала второго направленного ответвителя и вторым входом первого смесителя последовательно включены переменный аттенюатор и отрезок линии передачи переменной длины, при этом втсрой вход первого балансного смесителя соединен с выходом основного канала первого на у /7

Составитель P.Êóçíåöîâà

Редактор Н.Марголина Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7260/42 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

5 128202 правленного ответвителя, а второй вход СВЧ-переключателя является входом для подсоединения выхода исследу- емого СВЧ-элемента.

2. Устройство по п ° 1, о т л и ч а- 5 ю щ е е с я тем, что дополнительный гетеродин состоит из первого и второго генератора СВЧ-сигнала, выходы которых подключены к первому и второму входам дополнительного СВЧ-переключателя, первый выход которого соединен с входом дополнительной согласованной нагрузки, второй выход дополнительного СВЧ-переключателя является выходом дополнительного гетеродина.