Способ измерения шумовой температуры четырехполюсников

 

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для измерения шумовой температура усилительных приборов СВЧ с преобразованием частоты. Цель изобретения - расширение области применения - достигается путем подачи на вход измеряемого четырехполюсника сигнала на фиксированной частоте измерения шумовой температуры. Сущность способа состоит в том, что на вход измеряемого четырехполюсника подают шумовой сигнал от эталонного источника с шумовой температурой T₁ , а сигнал с выхода четырехполюсника подают на вход измерительного тракта и фиксируют уровень мощности сигнала на выходе этого тракта. Подают на вход измеряемого четырехполюсника шумовой сигнал от эталонного источника с шумовой температурой T₂ , а сигнал с выхода четырехполюсника подают на вход измерительного тракта. Вводят при необходимости затухание α на входе измеряемого четырехполюсника до достижения уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта в пределах его диапазона измерения и фиксации уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта. Шумовую температуру вычисляют по формулам, приведенным в описании изобретения.

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для измерения шумовой температуры усилительных приборов СВЧ с преобразованием частоты. Целью изобретения является расширение области использования путем подачи на вход измеряемого четырехполюсника сигнала на фиксированной частоте измерения шумовой температуры. Сущность способа состоит в том, что при измерении шумовой температуры четырехполюсника подают на вход измеряемого четырехполюсника шумовой сигнал от эталонного источника с шумовой температурой Т₁, а сигнал с выхода четырехполюсника - на вход измерительного тракта, фиксируют уровень мощности сигнала на выходе измерительного тракта, подают на вход измеряемого четырехполюсника шумовой сигнал от эталонного источника с шумовой температурой Т₂, а сигнал с выхода четырехполюсника - на вход измерительного тракта, вводят при необходимости затухание α на входе измеряемого четырехполюсника до достижения уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта в пределах его диапазона измерения и фиксации уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта. Для определения отношения М уровней мощности сигналов на входе измерительного тракта подают на вход измеряемого четырехполюсника сигнал на частоте, соответствующей частоте измерения шумовой температуры, уровень мощности которого равен заданному рабочему уровню мощности входного сигнала четырехполюсника, а сигнал с выхода четырехполюсника - на вход измерительного тракта, вводят затухание на входе измерительного тракта до достижения уровня мощности сигнала на его выходе, равного зафиксированному большему значению, вводят затухание на входе измеряемого четырехполюсника до достижения уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта, равного зафиксированному меньшему значению, измеряют величину М этого затухания и определяют шумовую температуру измеряемого четырехполюсника по формуле T_ш = - - T₀+ , (1) где Т_о - температура окружающей среды, К; К_у - коэффициент усиления измеряемого четырехполюсника на частоте измерения Т_ш , отн. ед; α_1,α ₂= α₁˙ α - начальное и конечное затухание тракта от выхода эталонного источника с шумовой температурой Т₁ и Т₂ соответственно и до входа измеряемого четырехполюсника, отн.ед. При Т₁=Т_о, Т₂>Т_о (шумовая температура выключенного и включенного высокотемпературного эталонного источника шумового сигнала) формула (1) преобразуется к виду T_ш = - T₀+ , (2) где α _o - начальное затухание тракта от выхода эталонного источника шумового сигнала до входа измеряемого четырехполюсника (при α = 1), отн.ед. При α_o= 1 и α = 1 формула (2) преобразуется к привычному виду T_ш = + (2^l) При Т₁<Т, Т₂= Т_о (шумовая температура низкотемпературного эталонного источника шумового сигнала и шумовая температура согласованной нагрузки при температуре окружающей среды соответственно) формула (1) преобразуется к виду T_ш = - T₀+ ,
(3) где α _oα= α₁. При α _o = 1 и α = 1 формула (3) преобразуется к привычному виду
T_ш = + (3^l)
При Т₁= Т₂< Т_о (шумовая температура низкотемпературного эталонного источника шумового сигнала) формула (1) преобразуется к виду
T_ш = - - T₀+ ,
(4) где α _o˙α = α . При α_o = 1 формула (4) преобразуется к более привычному виду
T_ш = - +
(4^l)
При Т₁= Т₂>Т_о (шумовая температура высокотемпературного эталонного источника шумового сигнала) формула (1) преобразуется к виду
T_ш = - - T₀+ ,
(5) где α_o˙α=α. При α_o = 1 формула (5) преобразуется к более привычному виду
T_ш = - + . (5^l)

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ, содержащий операцию подачи на вход измеряемого четырехполюсника шумового сигнала от эталонного источника с шумовой температурой Т₁, а сигнала с выхода четырехполюсника - на вход измерительного тракта, фиксации на частоте измерения шумовой температуры уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта, подачи на вход измеряемого четырехполюсника шумового сигнала от эталонного источника с шумовой температурой Т₂, а сигнала с выхода четырехполюсника - на вход измерительного тракта, измерения отношения М уровней мощности сигналов на входе измерительного тракта на частоте измерения шумовой температуры от эталонных источников с шумовой температурой Т₁ и Т₂ и определения шумовой температуры Т_шизмеряемого четырехполюсника из выражения
T_ш = - - T₀+ (K),
где Т₀ - температура окружающей среды, К;
K_у - коэффициент усиления измеряемого четырехполюсника на частоте измерения Т_ш, отн.ед;
α₁ , α₂ - вносимое затухание тракта от выхода эталонного источника с шумовой температурой Т₁ и Т₂ соответственно до входа измеряемого четырехполюсника, отн.ед.;
отличающийся тем, что, с целью расширения области использования способа, для измерения отношения М уровней мощности сигналов на входе измерительного тракта подают на вход измеряемого четырехполюсника сигнал с частотой, соответствующей частоте измерения шумовой температуры, уровень мощности которого равен заданному рабочему уровню мощности входного сигнала четырехполюсника, а сигнал с выхода четырехполюсника на вход измерительного тракта, вводят затухание на выходе измерительного тракта до достижения уровня мощности сигнала на его выходе, равного зафиксированному большему значению, вводят затухание на входе измеряемого четырехполюсника до достижения уровня мощности сигнала на выходе измерительного тракта, равного зафиксированному меньшему значению.