Панорамный измеритель s-параметров цепей

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона. Измеритель содержит фазовый детектор 1, индикатор 2, состоящий из синхронных детекторов 15 и 16, АЦП 17, управляюще-вычислительного блока 18, блока индикации 19 и электронно-лучевой трубки 20, г-р 3, состоящий из г-ра 5 перестраиваемой частоты, регулируемого аттенюатора 6, делителей 7 и 9 сигнала, амплитудного модулятора 8, детектора 10 СВЧ, детекторов 11 и 14 НЧ, сумматора 12 и фазосдвигающего блока 13, а также исследуемый четырехполюсник 4. Введением фазосдвигающего блока 13 и детектора 14 обеспечивает уменьшение влияния паразитного модулированного по амплитуде сигнала на сигналы с выходов синхронных детекторов 15 и 16. За счет этого с помощью синхронных детекторов 15 и 16 фиксируются более слабые измерительные сигналы, синфазные с опорным напряжением частоты модуляции, что обеспечивает расширение динамического диапазона. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 R 27 32 с с с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t .(21) 4377173/24-09 (22) 11.02.88 (46) 15.01.90, Бюл, Р 2 (72) И.А.Ульянычев, К.С.Милюнас и В.И.Масюлис (53) 621,317,341 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 951181, кл. Г 01 R 27/04, 1980, Комплект панорамных волноводных, измерителей Я-параметров с цифровым отсчетом в диапазоне частот от 17,44 до 37,5 ГГц. Технический проект.

Отчет МПСС СССР. В.Г.Голубев и др, Каунас, 1986, гос. рег, 1 У2 4438. (54) ПАНОРАМНЕ1Й1 ИЗМЕРИТЕЛЬ 8-ПАРАMFTP0B ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретенияувеличение динамического диапазона, Измеритель содержит фазовый детектор

1, индикатор 2, состоящий из синхронных детекторов 15 и 16, AIIII 17>

2 управляюще-вычислительного блока 18, блока индикации 19 и электроннолучевой трубки 20, г-р 3, состоящий из r-pa 5 перестраиваемой частоты, регулируемого аттенюятора б, делителей 7 и 9 сигналя. амплитудного модулятора 8, детектора 10 СВЧ, детекторов 11 и 14 НЧ, сумматора 12 и фазосдвигяющего блока 13, а также исследуемый четырехполюсник 4. Введение фязосдвигяющего блока 13 и детектора 14 обеспечивает уменьшение влияния нярязитного модулированного по амплитуде сигнала на сигналы с выходов синхронных детекторов .5 и .16. Зя счет этого с помощью синхронных детекторов 15 H 16 фиксируются более слабые измерительные сигналы, синфазные с опорным напряжением частоты модуляции, что обеспечивает расширение динамического диапазона, 1 ил.

1536325

ГПЧ 5 содержит интерферентный блок связи для обмена цифровыми сигналами с УВБ 18, цифро-аналоговый

55 преобразователь для перестройки частоты задающего СВЧ генератора и блок формирования частотных меток, исполь— зуемых пля калибровки и линеаризапии

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в панорамных измерителях комплексных коэффициентов отражения и передачи (S-параметров) четырехполюсников в диапазоне миллиметровых волн, Цель изобретения — увеличение динамического диапазона . 10

На чертеже представлена электрическая структурная схема панорамного измерителя S-параметров цепей, Измеритель. содержит фазовый детектор (ФД) 1, индикатор 2 и генератор 3, исследуемый четырехполюсник

4. Генератор 3 содержит последовательно соединенные генератор 5 перестраиУаемой частоты (ГПЧ), регулируемый аттенюатор 6, первый делитель

7 сигнала, амплитудный модулятор (АМ) 8, второй делитель 9 сигнала, детектор 10 СВЧ, первый детектор 11 низкой частоты (НЧ), сумматор 12, фазосдвигающий блок 13, второй детектор 14 НЧ. Индикатор 2 содержит первый 15 и второй 16 синхронные ( детекторы (СД), аналого-цифровои преобразователь (АЦП) 1 7, управляюще-вычислительный блок (УВБ) 18, блок 1 9 индикации и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 20.

Панорамный измеритель S-параметров цепей работает следующим образом, От второго (измерительного) выхо35 да генератора З.отключают исследуемый четырехполюсник 4 и фазосдвигающий блок 13 настраивают на минимум сигналов с выходов СД 15 и 16„ Это происходит тогда, когда фазы пульсаций сигналов на выходах детекторов НЧ 11 и 14 отличаются примерно на 90 . Затем оператором с передней панели индикатора 2 с помощью УВБ 18 в диалоговом режиме проводится процесс калибровки измерителя и выполняется измерение в точке развертки индикатора 2, задаваемой перестраиваемой меткой. Результат измерения выводится на экран ЭЛТ 20 в цифровой форме, закона управления частотой ГПЧ 5 цифровыми сигналами от УВБ 18 °

Блоки 6-12 представляют собой систему авторегулирования мощности (APN) на первом и втором выходах генератора 3. На второй вход сумматора 12 подается напряжение Г, определяющее уровни мощности íà выходах генератора 3, причем на втором его выходе сигнал СВЧ промодулирован по амплитуде с частотой модуляции F, С выхода детектора 10 СВЧ на третий выход генератора 3 подается опорное напряжение Г с частотой Р, пропорциональное мощности генератора 3.

Система APN служит для расширения рабочего динамического диапазона детекторов в ФД 1 и уменьшения ошибки измерения из-за рассогласования на выходах генератора 3.

Немодулированный сигнал СВЧ с первого выхода генератора 3 в ФД 1 делится пополам и подводится к его детекторам в фазе, а измерительный модулированный по амплитуде сигнал с выхода исследуемого четырехполюс— ника 4 в ФД 1 после деления пополам, подводится к его детекторам с фазоо вым сдвигом 90 . В результате смешивания опорного и АМ измерительного сигналов СВЧ на выходах ФД 1 получают сигналы с частотой Р и амплитудами, пропорциональными модулю коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника 4, умноженному на синус (на одном выходе ФД 1) и на косинус (на другом выходе ФД 1) фазо- вого сдвига измеряемого коэффициента передачи. Эти сигналы содержат информацию о коэффициенте передачи в комплексном виде. СД 15 и 16 служат для выделения измерительной информации. Они содержат входные усилители сигналов частоты Р, нормирователи их амплитуды с управляемыми от УВБ 18 аттенюаторами и собственные ключевые синхронные детекторы, настроенные на совпадение по фазе сигналов на их входах с опорным на— пряжением 1, подводимым с третьего выхода генератора 3 (c выхода детектора 10).

АЦП 17 преобразует сигналы постоянного тока с измерительной информацией в цифровые информационные сигналы, которые передаются к УВБ 18.

УВБ 18 содержит вычислительный блок, оперативное запоминающее уст5 )536325 ройство (ОЗУ), постоянное запоминаю@ее устройство НЗУ, блок управле" ния, интерфейсный блок для связи с генератором 3 и блок запоминания индикации для связи с блоком 19.

УВБ 18 управляет работой основных узлов измерителя, в том числе частотой и мощностью ГПЧ 5, выполняет вычислительные и логические операции процессов калибровки измерения, обработки его результатов и вывода их через блок 19 на ЭЛТ 20 в цифровой и графической форме.

Наибольший выигрыш достигается

15 при использовании двухполупериодных детекторов НЧ.

При установке в фаэосдвигающем о блоке 13 фазового сдвига около 90 эа счет сложения сдвинутых по фазе 2С пульсаций выпрямленных напряжений на выходах обоих детекторов НЧ 11 и

)4 уменьшается амплитуда и вдвое по-. вышается частота параэитного остаточного сигнала на выходе сумматора 25

12, в результате чего уменьшается

Индекс паразитной амплитудной модуляции о .системе АРИ, ограничивающий минимальный уровень измеряемого сигнала, т.е. уменьшается влияние 30 на сигналы с выходов синхронных детекторов паразитного модулированного по амплитуде сигнала. Благодаря этому с помощью синхронных детекторов фиксируют более слабые измерительные сигналы, синфаэные с опорным напряжением частоты модуляции,.за счет чего расширяется динамический диапазон.

Формула изобретения 40

Панорамный измеритель S-параметров цепей, содержащий последовательно соединенные генератор, фазовый детектор и индикатор, причем второй 45 выход генератора является выходом для подключения входа исследуемого четырехполюсника, второй вход фазового детектора является входом для подключения выхода исследуемого четырехполюсника, второй выход фазового детектора соединен с вторым входом индикатора, третий выход генератора соединен с третьим входом индикатора, входы-выходы генератора соединены с входами-выходами индикатора, генератор содержит последовательно соединенные генератор перестраиваемых частот, входы-выходы которого являются входами-выходами генератора, регулируемый аттенюатор, первый делитель сигнала, второй выход которого является первым выходом генератора, амплитудный модулятор, второй вход которого является входом для подключения источника модулирующего сигнала, второй делитель сигнала, второй выход которого является вторым. выходом генератора, детектор СВЧ, первый детектор низкой частоты и сумматор, второй гход которого является входом для подключения источника опорного напряжения, а выход соединен с управляющим входом регулируемого аттенюатора, выхоц детектора СВЧ является третьим выходом генератора, индикатор содержит последовательно соединенный первый синхронный детектор, первый вход которого является первым входом индикатора, и аналого-цифровой преобразователь, второй синхронный. детектор, первый вход которого является вторым входом индикатора, выход соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, вторые входы первого и второго синхронных детекторов соединены и являются третьим входом индикатора, последовательно соединенные управляюще-вычислительный блок, входы-выходы которого являются входами-выходами индикатора, а другие входы-выходы соединены с входами-выходами аналого-цифрового преобразователя, блок индикации и электроннолучевая трубка, другие выходы аналого-цифрового преобразователя соединены общей шиной с другими входами первого и второго синхронных детекторов, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона, введены последовательно соединенные фаэосдвигающий блок, вход которого соединен с выходом детектора СВЧ, и второй детектор низкой частоты, выход которого соединен с дополнительным входом сумматора,