Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - првьшение точности измерений. Устройство содержит г-р 1 СВЧ, исследуемый четьфехполюсник 2, г-р 3 прямоугольных импульсов, СВЧ-фазовые манипуляторы 4, 6, 10 и 11, делители 5, 9 и 14 частоты на два, коммутаторы 7, 8, 12, 13, 18 и 19 напряжений, СВЧ-сумматор 15, балансный смеситель 16, усилитель 17 промежуточной частоты , узкополосные фильтры 20 и 21, сумматор 22, блок вычитания 23, синхронные детекторы 24 и 25 и фильтры 26 и 27 нижних частот. Цель достигается введением коммутаторов 7, 8, 12, 13, 18 и 19, делителей 9 и 14, фильтров 20, 21 и 26, сумматора 22, блока вычитания 23 и детектора 24, с помощью которых уменьшаются погрешности измерений, определяемые погрешностями установки фазы манипуляторами 4, 6, 10 и 11, а также паразитной амплитудной модуляцией. 1 ил. (Л 00 со to кэ 4

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

Qg 4 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТМЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОИЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t .

> 1

l

1 (21) 3903036/24-09 (22) 27.05.85 (46) 23.08.87. Бюл. У 31 (72) О.Е. Евтюхина и Л.А. Летунов (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 471551, кл. С 01 R 25/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1002980, кл. G 01 R 25/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения— повышение точности измерений. Устройство содержит г-р 1 СВЧ, исследуемый четырехполюсник 2, г-р 3 прямоугольных импульсов, СВЧ-фазовые ма„,Я0„„1332241 А 1 нипуляторы 4, 6, 10 и 11, делители

5, 9 и 14 частоты на два, коммутаторы 7, 8, 12, 13, 18 и 19 напряжений, СВЧ-сумматор 15, балансный смеситель

16, усилитель 17 промежуточной частоты, узкополосные фильтры 20 и 21, сумматор 22, блок вычитания 23, синхронные детекторы 24 и 25 и фильтры 26 и 27 нижних частот. Цель достигается введением коммутаторов 7, 8, t2, 13, 18 и 19, делителей 9 и 14, фильтров 20, 21 и 26, сумматора 22, блока вычитания 23 и детектора 24, с помощью которых уменьшаются погрешности измерений, определяемые погреш- ностями установки фазы манипулятора" ми 4, 6, 10 и 11, а также паразиткой амплитудной модуляцией. 1 ил.

1332241

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника.

Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника состоит из СВЧ-генератора 1, исследуемого четырехполюсника 2, генератора 3 прямоугольных импульсов, первого СВЧ-фазового ма- 15 нипулятора 4, первого делителя частоты на два 5, третьего СВЧ-фазового манипулятора 6, третьего и пятого коммутаторов 7 и 8 напряжений, второго делителя частоты на два 9, 20 второго и четвертого СВЧ-фазового манипулятора 10 и 11, четвертого и шестого коммутаторов 12 и 13 напряжений, третьего делителя частоты на два 14, СВЧ-сумматора 15, смесите- 25 ля 16, выполненного балансным, усилителя промежуточной частоты (УПЧ)

17, настроенного на частоту 2 $7 с широкой полосой пропускания, первого и второго коммутаторов 18 и 19 напря- 30 жений, первого .и второго узкополосных фильтров 20 и 21, настроенных на частоту 2Я, сумматора,22, блока

23 вычитания, второго и первого синх-. ронных детекторов 24 и 25, второго и первого фильтров 26 и 27 нижних, частот.

Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырех." полюсника работает следующим образом. 40

Сигнал от генератора 1 поступает на сумматор 15 по двум параллельным каналам: в первый канал входят последовательно соединенные исследуемый четырехполюсник 2, первый и второй

СВЧ-фазовые MaHHIDJJIHTopbJ 4 и 1.0, во второй канал (опорный) — последовательно соединенные третий и четвертый СВЧ-фаэовые манипуляторы 6 и 11.

Сигнал, прошедший через исследуемый rg четырехполюсник 2, подвергается затем фазовой манипуляции первым СВЧфаэовым манипулятором 4 по закону и cos2At, при OctsT/2;

-u cos25lt, при Т/2

Сигнал в опорном канале подвер-. гается фазовой манипуляции третьим

СВЧ-фазовым манипулятором 6 по закону

cosy„ i где T=4й/Я, 4.Й.— частота генератора 3, и вторым СВЧ-фазовым манипуля" тором 10 по закону ц cos52 t, при Oct Т/2;

-u cas Я t, при Т/2 сТ.

-u соэ2й, при 0

-u созй t, при 0(tiT/2;

u cos Я t, при Т/2

Необходимые законы фазовых манипуляций обеспечивают коммутаторы 7, 12, 8 и 13 напряжений соответственно, работой которых управляют делители

5, 9 и 14, имеющие прямые и инвертированные выходы. С выхода сумматора

15 сигнал поступает на смеситель 16, затем через УПЧ 17, настроенный на частоту 2й с широкой полосой пропускания, на входы коммутаторов 18 и 19, напряжений. При этом на управляюшие входы коммутаторов 18 и 19 напряжений поступают сигналы с частотой г

Я/2 с прямого и инвертированного выходов делителя 14 соответственно. Так производится пространственное разделение двух составляющих сигнала, разделенных во времени. С выходов коммутаторов 18 и 19 напряжений сигналы через фильтры 20 и 21, настроенный на частоту 257 с полосой пропускания dF (<Й/, поступают на входы сумматора 22 и блока вычитания 23.

С выхода сумматора 22 сигнал подается на вход синхронного детектора 24, на управляющий вход которого подается сигнал частоты 2й с прямого выхода делителя 5 и соэ2йс, а с выхода блока 23 вычитания сигнал подается на вход. синхронного детектора 25, на управляющий вход. которого подается сигнал частоты 22 с инвертированного выхода делителя 5 и sin2Rt. С выходов синхронных детекторов 24 и 25

cos u sin компоненты сигнала проходят через фильтры 26 и 27 на выход устройства; а ()=А K — 1-m m -m m J—

1 16 з1,-2!

332241

„(g0 88 ) gg>40< s (. 5 где А — амплитуда сигнала генератора 1;

К„, q — коэффициент затухания и фазовый сдвиг исследуемого четырехполюсника 2;

1 й&, 38 — погрешность установки фазы 2

СВЧ-фазовыми манипуляторами 4, 10, 6 и 11 соответственно.

Выражения для a„ (t) и а (t) позволяют вычислить модуль и фазу коэффициента прохождения исследуемого четырехполюсника 2, причем погрешности измерений, определяемые погрешностями установки фазы СВЧ-фазовыми манипуляторами, а также паразитной амплитудной модуляцией, имеют второй и более высокие порядки малости по сравнению с известным устройством.

35

Устройство для измерения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника, содержащее СВЧ-генератор, выход которого является входом для .подсоединения входа исследуемого четырехполюсника, последовательно соединенные первый СВЧ-фазовый манипулятор, вход которого является входом для подсоединения выхода исследуемого четырехполюсника, второй СВЧфазовый манипулятор, СВЧ-сумматор, смеситель, последовательно соединенные первый синхронный детектор и фильтр нижних частот, выход которого является выходом устройства, генератор прямоугольных импульсов и делитель частоты на два, вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных. импульсов, о т л и ч.а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены

ВНИИИИ Заказ 3828/41 Тир

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужг

40 дами первого делителя частоты на два соответственно, первый и второй входы четвертого и шестого коммутаторов

45 напряжения соединены с прямым.и инвертированным выходами второго делителя частоты на два соответственно, второй вход первого коммутатора напряжения, а также третьи входы треть50 его и четвертого коммутаторов напряжения соединены с прямым выходом третьего делителя частоты на два, второй вход второго коммутатора напряжения, а также третьи входы пято55 го и шестого коммутаторов напряжения соединены с инвертированным выходом третьего делителя частоты на два. аж 730 Подписное ород, ул. Проектная, 4 а (t)=А К вЂ” (1-m m -m m ) — sin 9 о х2 (2 4 q ) Ti>

m mz

m тп — индексы паразитной ампли3 тудной модуляции, вызванной неидентичностью коэффициентов передачи при разных фазовых сдвигах СВЧ-фазовых манипуляторов 4, 1О, 6 и 11 соответственно;

Формула изОбретения

5 последовательно соединенные первый коммутатор напряжения, первый уэкополосный фильтр, сумматор, второй синхронный детектор, второй фильтр нижних частот, выход которого является вторым выходом устройства, последовательно соединенные второй коммутатор напряжения, второй узкополосный фильтр и блок вычитания, выход которого соединен с входом первого синхронного детектора, а второй вход соединен с выходом первого узкополосного фильтра, входы первого и второго коммутаторов напряжения соединены с выходом смесителя, который выполнен балансным, второй вход сумматора соединен с выходом второго узкополосного фильтра, вторые входы первого и второго синхронных детекторов соединены с прямым и инвертированным выходами первого делителя частоты на два соответственно, между выходом СВЧ-генератора и вторым входом СВЧ-сумматора — последовательно соединенные третий и четвертый СВЧ-фазовые манипуляторы, а также введены последовательно соединенные второй и третий делители частоты на два, причем. вход второго делителя частоты на два соединен с прямым выходом первого делителя частоты на два, а также третий, четвертый, пятый и шестой коммутаторы напряжения, выходы которых соединены с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого СВЧ-фазовых манипуляторов соответственно, при

1 этом первый и второй входы третьего и пятого коммутаторов напряжения соединены с прямым и инвертированным выхо