Измеритель комплексных коэффициентов отражения и передачи

 

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ-диапазона. Цель изобретения - сокращение времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и передачи, Устр-во содержит генератор 1, направленные ответвители 2,3,4, делитель мощности 6, исследуемое устройство 10, короткозамыкатель 11, детектор 13, усилитель 14, блок обработки информации 15, индикатор 16, формиробатель управляющих сигналов 17, первые и вторые аттенюаторные пластины

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИК (19) 01) 518 А1 (511 4 0 01 R 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4052921/24-09 (22) 19. 02.86 (46) 30.06.88. Бюл. У 24 (71) Минский радиотехнический институт (72) А.М.Шварцман, А;С.Елизаров, А.M. Кострикин и А.А.Шварцман (53) 621.317.341(088.8) (56) Грищенко С.В. Установка измерения параметров многоканальных СВЧ устройств. Электронная техника, сер. электроника, СВЧ, вып. 6(34.2), 1982, с. 54-55.

Авторское свидетельство СССР

В 116328), кл. С 01 К 27/06, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ КОЭФФИЦИЕНТ0В ОТРАЖЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к измерительной технике СВЧ-диапазона. Цель изобретения — сокращение времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и передачи. Устр-во содержит генератор 1, направленные ответвители 2,3,4, делитель мощности 6, исследуемое устройство 10, коротко- замыкатель 11, детектор 13, усилитель 14, блок обработки информации

15, индикатор 16, формирователь управляющих сигналов 17, первые и вторые аттенюаторные пластины

1406518

18, 19, 20, 21 с первым и вторым узлом переключения, согласованные11 нагрузки 22-29, 3a счет введения дополнительного направленного ответвителя 5, управляемых переключателей 7,8,9 каналов и отрезка регулярного волновода !2 и новых функци.ональных связей добиваются цели изобретения. В каждой фиксированной точке

Изобретение относится к измеритель, ной технике СВЧ диапазона и может быть использовано для измерения комп лексных коэффициентов отражения и

:передачи в волноводных трактах мил- 5 .лиметрового диапазона волн, Цель изобретения — сокращение времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и передачи.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого из мерителя комплексных коэффициентов отражения и передачи.

Измеритель комплексных коэффици:ентов отражения и передачи содержит генератор I, первый, второй, третий, четвертый и направленные ответвители

2 — 5, делитель 6 мощности, первый, второй третий управляемые переключатели, 7 -9 каналов, исследуемое устройство

1О, короткозамыкатель 11, отрезок регулярного волновода 12, детектор 13, усилитель 14, блок 15 обработки информации, индикатор 16, формирователь

17 управляющих сигналов, первые и

Вторые аттенюаторные пластины 18 — 21 первым и вторым узлом переключения, согласованные нагрузки 22-29.

Измеритель работает следующим образомм.

В каждой фиксированной точке рабочего диапазона частот измерителя, которая устанавливается при подаче соответствующего управляющего сигнала 35 с формирователя 17 управляющих сигнаЛов, измерение включает в себя двеНадцать режимов. Каждый из режимов устанавливается при подаче управляю- щих сигналов на переключатели 7-9 и 40 первый и второй узлы. рабочего диапазона частот измерителя, которая устанавливается при подаче соответствующего управляющего сигнала с формирователя управляющих сигналов

17, измерение включает в себя двенадцать режимов. Каждый иэ режимов устанавливается при подаче управляющих сигналов на переключатели 7-9 и первый и второй узлы. 1 ил.

В режим I (переключатели 7 и 9 находятся в положениях I, переключатель 8 — в .положении II первая, вторая четвертая аттенюаторные пластины 18, 19 и 21 введены в волноводы, третья 20 — выведена) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, прошедший от генератора 1 через первый и третий, направленные ответвители 2 и 4 и основной тракт второго направленного ответвителя 3 с учетом отражения от короткозамыкателя 11, После квадратичноro детектирования и усиления получим напряжение на входе блока 15 обработки информации

Ц К Ip lla I = K (a (где К вЂ” коэффициент передачи при детектировании усиления;

1 — комплексный коэффициент откз ражения короткозамыкателя.

В режимах II"VI переключатели

7-9 находятся в тех же положениях, что и в режиме I.

В режиме II (аттенюаторные пластины 18 — 20 введены в волноводы, 21 выведена) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, который с учетом отражения от входа исследуемого устройства 10 будет иметь следующее значение: где Бя — комплексный коэффициент отражения входа исследуемого устройства 10.

В режиме III (аттенюаторные пластины 18 и 21 введены в волноводы, пластины. 19 и 20 выведены) наряду

14065 с сигналом p„ à, на детектор 13 поступает сигнал а 2 от генератора 1 через первый направленный отнетвитель 2, делитель 6 можности и первый нторичный тракт второго направленного ответвителя 3. После детектирования и усиления с учетом, что arg(pÄ>) = « ra выходе усилителя

14 образуется сигнал

U>= K(pqqa, + azf К((а(+

+ f a (- 2 (а „(l а (cos (g ), где Ч„- сдвиг фаэ сигналов а и à,. 15 (И режиме IV (аттенюаторные пластины 18 и 19 введены в волноводы, а - 18 и 20 выведены) наряду с сигналом. о„ а < на детектор 13 поступает сигнал — а, так как первый и . 20 второй вторичные тракты второго направленного ответвителя 3 расположены относительно основного тракта та-( ким образом, что обеспечивается сдвиг фазы их сигналон Hà A при.равенстве амплитуд. Следовательно, К Ip Ça> a >(K((a<(+(apl +

+ 2(а,((а (совф.

В режимах V (аттенюаторные пласти-. ны 18 и 20 введены в волноводы, а — 19 и 21 выведены) и VI (аттенюаторные пластины 19 и 20 введены в нолноводы, пластины 18 и 19 выведены) 3 получим

Us Kl Б«а, +а (=K(f Sn I2(а, f +

+ (а2(+ 2(Бя ((а„(I а (сон (Ч«+ Гол: (2 =КЦ S« f2 (а,(+

+fag(- 2(8«((ar ((ag(cos(p«+ Чо Я, 40 где Ч«= arg(S ) - фаза комплексного коэффициента отражения исследуемого устройства

10, В режиме VII (переключатели 7-9 ( находятся в положениях II, аттенюаторные пластины 18-21 введены в нолноводы) на детектор 13 поступает

СВЧ сигнал, прошедший через первый 2 направленный отнетвитель, четвертый

5 направленный ответвитель и основной тракт второго 3 направленного ответвителя, который с учетом прохождения через отрезок регулярного волно18 4 вода 12 одинаковой длины с исследуемым устройстном 10 и параметрами

2л1 (с((1 arg (o| ) — — после детекoS 06 л тиронания и усиления будет иметь вид

U = K faîâ f,(aз(K(aç f °

В режимах VIII u IX переключатели

7-9 находятся в тех же положениях, что и в режиме VII. В режимах VIII (аттенюаторные пластины 18,20 и 21 введены в волноводы, а пластина 19 выведена) и IX (аттенюаторные пластины 19-21 введены в волноноды, пластина 18 выведена) с учетом дополнительных сигналов а и -а соответственно получим

U,-K{iо а +а, (2K((à l +(а l +

+ 2(аг((аз(соа(Чщ Ч")j;

U9=K Il()В з- f -K È4(+ f a f2 (a2 (f >g((Ров+ Ч", Л э

261 где gB<= arg(gо ) = — — 1 сдвиг фаз сигналов а < и а9.

В режимах Х-XII переключатели 8 и 9 находятся в положении I переключатель 7 — в положении II. В режимах

Х (аттенюаторные пластины 18 — 20 введены в волноводы, пластина 21 выведена), XI (аттенюаторные пластины

18 и 20 введены н нолноводы, 19 и 21 выведены), XII (аттенюаторные пластины 19 и 20 введены в волноводы 18 и 21 выведены) получим

Urn = KfStt I (а (U1 = К(я,а, + а(=K((В ((аэ(+!

+(а, Р+ 2(Sи((а (faз(соз(Ч,2+ q",));

Пп К(8паэ аг(=КЛАВ ((аэ(+ f aq(.— 2(S,q ((а ((аэ сов Ч12+Ч,)), где S . — комплексный коэффици12 ент передачи исследуемого -устройства 10 в обратном направлении;

g = аг8(812) — фаза комплексного коэффициента передачи исследуемого устройства

10 в обратном направлении.

Модули и фазы комплексного коэффициента отражения Б1< и комплексного коэффициента передачи 8 определя140б5!8 (S I e

Ug- Ua

ff arccos

И.И 1

П7

30 :Формула изобретения ! !

Измеритель комплексных коэффици, ентов отражения и передачи, содержащий генератор, первый, второй и тре" тий направленный ответвители, дели35 ! тель мощности, последовательно сое диненные детектор, усилитель, блок ,обработки информации и индикатор, ! ,формирователь управляющих сигналов, причем к выходу генератора подключен вход основного тракта первого,направленного ответвителя, первые выходы вторичных трактов первого и второго направленных ответвителей соеди-

45 иены с согласованными нагрузками, причем второй направленный ответвитель имеет два вторичных тракта с возможностью одновременного или попеременного введения в них со стороны их входов первой, второй аттеню50 аторных пластин, с помощью узлов переключения, вторбй выход вторичного тракта первого направленного ответвителя соединен с входом делителя мощНости, к выходам которого подключены

Вторые выходы вторичных трактов вто1

В11ИИПИ Заказ 3188/41 Тираж

5 ются из системы уравнений (1)-(12) по значениям U -U, а именно

U - Оз

- arccos

S 4

8U e(UН+ Un 21 р) ! 11е- Ug 271 - агссоз + ф 80 т О1 + Б g 26„)

Для определения модулей и фаз комплексного коэффициента отражения выхода исследуемого устройства 10 S и комплексного коэффициента передачи в прямом направлении S необхо, димо исследуемое устройство 10 пере-!

, ориентировать и осуществить иэмере-! ния аналогично приведенному алгорит му. arccos — — — — - — —Произв.-полигр. пр-тие, r. рого направленного ответвителя, выход основного тракта которого подключен к детектору, к первым выходам основно5 го и вторичного трактов третьего направленного ответвителя подключены вход исследуемого СВЧ-устройства и короткозамыкатель соответственно, перед которыми установлены с воэможностью поочередного введения третья и четвертая аттенюаторные пластины с узлами переключения, первый, второй и третий выходы формирователя управляющих сигналов соединены с управля15 ющими входами генератора и первым и вторым узлами переключения, о т л и"ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и пе2р редачи, в него введены первый, второй, третий управляемые переключатели, четвертый направленный ответвитель и отрезок регулярного волновода, причем первый управляемый пере25 ключатель своими первым и вторым выходами соединен соответственно с первым входом второго управляемого переключателя и входом основного тракта третьего направленного ответвителя, а своим первым входом - с выходом основного тракта первого направленного ответвителя, второй уп-. равляемый переключатель первым выходом соединен через отрезок регулярного волновода с входом основного тракта четвертого направленного ответвителя, а вторым входом подключен к выходу исследуемого устройства, третий управляемый переключатель своими первым и вторым входами подключен соответственно к вторым выходам вторичных трактов третьего и четвертого направленных ответвителей, а своим первым выходом соединен с входом ос" новного тракта второго направленного ответвителя, при этом вторые выходы первого, второго, третьего управляемых переключателей, выход основного тракта,и второй выход вторичного тракта четвертого направленного ответвителя соединены с согласованными нагрузками, а дополнительные четвертый, пятый и шестой выходы формирователя управляющих сигналов соединены с управляющими входами первого, второго и третьего управляемых переключателей.

772 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4