Панорамный измеритель коэффициента стоячей волны и ослаблений

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для панорамных измерений коэффициента стоячей волны и ослаблений широкополосных четырехполюсников в диапазоне СВЧ. Цель изобретения - повышение точности. Измеритель содержит генератор 1 качающейся частоты, направленные ответситсли 2, 3, 4, детекторы 5, 6, 7 схемы сравнения 8, 9,10, коммутаторы 11-15 отсчетный аттенюатор 16, источник 17 опорного напряжения, блок 18 памяти, панорамный индикатор 19, короткозамыкатель 20 и согласованную нагрузку 21. Цель изобретения достигается введением направленных ответвителей 2, А, аттенюатора 16, источника 17, детектора 7, схемы 10, коммутаторов 13, 14,15, короткозамыкателя 20 и согласованной нагрузки 21. 1 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

n1)s G 01 В 27/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬCTBY (21) 4772345/09 (22) 22.12.89 . (46) 23.07.92 Бюл. N 27 . (71} Всесоюзный научно-исследовательский институт Традиент (72) E.È.Pîìàíîí (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 808984, кл, G 01 и 2?/28, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1337828, кл. G 01 R 27/28, 1987, (54) ПАНОРАМНЪ|Й ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ И ОСЛАБЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для панорамных измерений коэффициента

2 стоячей волны и ослаблений широкополосных четырехполюсников в диапазоне СВЧ, Цель изобретения — повышение точности.

Измеритель содержит генератор 1 качающейся частоты, направленные ответвители

2, 3, 4, детекторы 5, 6, 7 схемы сравнения 8, 9, 10, коммутаторы 11 — 15 отсчетный аттенюатор 16, источник 17 опорного напряжения, блок 18 памяти, панорамный индикатор 19, короткозамыкатель 20 и согласованную нагрузку 21. Цель изобретения достигается введением направленных ответвителей 2, 4, аттенюатора 16, источника 17, детектора 7, схемы 10, коммутаторов 13, 14, 15, короткозамыкателя 20 и согласованной нагрузки 21.

1 ил, 1749850

Изобретение относится к радиоизмери- выходом генератора качающейся частоты, тельной технике и может быть использовано второй выход ответвителя — с входом надля панорамных измерений коэффициента правленного ответвителя отраженной волстоячей волны (KCB) и ослаблений широко- ны, а выход третьего детектора соединен с полосных четырехполюсников в диапазоне 5 первыми входами первой и второй схем

СВЧ, сравнения, вторые входы которых соединеИэвестен измеритель параметров-СВЧ ны соответственно с выходами первого и трактов, copeðæàtöèé генератор качающей- второго детекторов, а выходы — с входами ся частоты со стабилизированной мощно- первого и второго коммутаторов, введены стью в полосе свипирования, индикатор, 10 последовательно соединенные направлендва направленных ответвителя и детектора, ный ответвитель прошедшей волны, третий согласованную нагрузку, два эмиттерных коммутатор и короткозамыкатель, вход наповторителя, блок вычитания, согласующий правленного ответвителя прошедшей волблокикомпенсирующийаттенюатор. ны является входом для подсоединения

Однакоэтотизмеритель не обеспечива- 15 выхода исследуемого четырехполюсника, ет коррелированных измерений КСВ и ос- выходвторичного канала соединен с входом лаблений, а влияние неквадратичности второгодетектора, а второй выходтретьего амплитудных характеристик детекторов на коммутатора соединен с введенной согласометрологические характеристики измерите- ванной нагрузкой, введены четвертый и пяля не позволяют обеспечить высокую точ- 20 тый коммутаторы, первые входы которых ность измерений и широкий динамический соединены с вторыми выходами, соответстдиапазон значений контролируемых пара- венно, первого и второго коммутаторов, втометров, рые входы — с выходами блока памяти, а

Наиболее близким к предлагаемому по выходы — с входами панорамного индикатотехнической сущности является панорам- 25 ра. ный измеритель коэффициента стоячей вол- На чертеже приведена структурная схены и ослаблений. содержащий генератор ма панорамного измерителя коэффициента качающейся частоты, датчики отра>кенной и стоячей волны и ослаблений, прошедшей мощности, два блока сравне- Панорамный измеритель КСВ и ослабния, блок памяти, два коммутатора и пана- 30 лений содержит генератор 1 качающейся рамный индикатор. частоты (ГКЧ), направленный ответвитель 2

Недостаткомизвестногоустройстваяв- падающей волны, направленный ответвиляется невысокая точность измерения и уз- тель 3 отраженной волны, направленный от. кий диапазон контролируемых параметров ветвитель 4 прошедшей волны, первый 5, из-завлияния амплитудно-частотныххарак- 35 второй 6 и третий 7 детекторы, перву.:о 8, теристик детекторов на указанные парамет- вторую 9 и третью 10 схемы сравнения, f1epBbtl1 ры измерителя, 11, второй 12, третий 13, четвертый 14 и

Цель изобретения — повышение точно- пятый 15 коммутаторы. отсчетный аттенюасти, тор 16, источник 17 опорного напря>кения, укаэанная цель достигается тем, что в 40 блок 18 памяти, панорамный индикатор 19, панорамныйизмеритель KCB и ослаблений, короткозамыкатель 20, согласованную насодержащий генератор качающейся часто- грузку 21, исследуемый четырехполюсник ть1, направленный ответвитель отраженной (ИЧ).22. волны, выход первичного канала которого Панорамный измеритель КСВ и ослабявляется выходом для подсоединения исс- 45 лений работает следующим образом. ледуемого четырехполюсника, а K выходу При подготовке к работе проводится KGвторичного канала подключен первый де- либровка измерителя — устанавливается тектор, первая и вторая схемы сравнения, уровень стабилизированной мощности на первый и второй коммутаторы, первые вы- выходе ГКЧ 1, запоминается частотная хаходы которых соединены с блоком памяти. 50 рактеристика тракта прошедшей волны в а также панорамн:й индикатор и второй отсутствии ИЧ 22 и запоминается частотная детектор, введены последовательно соеди- характеристика тракта отраженной волны ненные направленный ответвитель падаю- при нагрузке его иа короткозамыкатель 20. щей волны, отсчетный аттенюатор, тоетий Для этого ИЧ 22 исключается из тракта издетектор и третья схема сравнения, второй 55 мерителя, выход первичного канала направвход которой соединен с введенным источ- ленного ответвителя 3 соединяется с ником опорного напряжения, а выход — с входом ответвителя 4, отсчетный аттенюауправляющим входом генератора качаю- тор 16 фиксируется в промежуточном полощейся частоты, вход направленного ответ- жении, при котором его ослабление К,=K», вителя падающей волны соединен с коммутаторы 11 и 12 устанавливаются в по1749850

50 ложения, при которых выходы схем 8 и 9 сравнения подключены к соответствующим входам блока 18 памяти, коммутатор 13 — в положение, при котором выход ответвителя

4 подключен к нагрузке 21. Выходное напряжение 0 > источника 17 опорного напряжения, определяющее стабилизированный уровень Рр сигнала на выходе ГКЧ 1, устанавливается таким, чтобы уровень Ро соответствовал (с учетом затуханий элементов измерителя) участкам монотонного измене ния амплитудных характеристик детекторов

5 — 7, Сигнал ГКЧ 1 поступает последовательно на каждой формируемой частоте в пределах установленной рабочей полосы через ответвитель 2„отсчетный аттенюатор 16 и детектор 7 на один из входов схемы 10 сравнения, на другой вход которой подается опорное напряжение Up от источника 17, Сигнал разности текущего значения напряжения на выходе детектора 7 и напряжения

Up на каждой частоте ГКЧ 1 поступает с выхода схемы 10 сравнения на вход управления генератора 1, изменяя его мощность до значения Ро, Далее стабилизированный сигнал ГКЧ 1 поступает с второго выхода ответвителя 2 через первичный канал отвегвителя 3, вторичный канал ответвителя 4, детектор 6; схему 9 сравнения и коммутатор 12 на первый вход блока 18 памяти, который запоминает характеристику этого тракта на каждой частоте, формируемой ГКЧ 1. При этом на другой вход схемы 9 сравнения поступает сигнал с выхода детектора 7, величина которого при выбранном значении напряжен ия Up я вляется постоянной для каждой частоты ГКЧ 1 и не зависит от изменения в процессе работы величины ослабления Ко аттенюатора 16, обеспечивая запоминание изменения коэффициента передачи тракта прошедшей волны в реальном масштабе, выходной сигнал первичного канала ответвителя 4 проходит коммутатор 13 и поглощается согласованной нагрузкой 21.

Коммутатор 13 переводят в положение, при котором выход первичного канала ответвителя 4 подключен к коротказамыкателю 20, Стабилизированный по уровню сигнал

ГКЧ 1 поступает последовательно на ка>кдой формируемой частоте с второго выхода ответвителя 2 через ответвители 3 и 4 и коммутатор 13 на вход короткозамыкателя

20, который отражает пришедший сигнал с коэффициентом ГО1 отражения, равным единице. Отраженный сигнал проходит коммутатор 13, первичный канал ответвителя 4, вторичный канал ответвителя 3, детектор

5, схему 8 сравнения и коммутатор 11, поступая на второй вход блока 18 памяти, который запоминает характеристику тракта отраженной волны с нормированным значением коэффициента отражения на каждой частоте, формируемой ГКЧ 1, при этом на другой вход схемы S сравнения поступает сигнал с выхода детектора 7, обеспечивая запоминание изменения коэффициента отражения в реальном масштабе.

Для измерения параметров ИЧ 22 подключается между выходом первичного канала ответвителя 3 и входом ответвителя 4,. коммутаторы 11 и 12 переводятся в положения, при которых выходы схем 8 и 9 сравнения подключены к входам коммутаторов 14 и 15 соответственно, а коммутатор 13 устанавливается в положение, при катарам выход ответвителя 4 соединен с нагрузкой 21.

Стабилизированный сип ал ГКЧ "; последовательно на каждой формируемой частоте проходит через ответвители 2 и 3, ИЧ

22, ответвитель 4, детектор 6, схему 9 сравнения, коммутатор 12 и поступает на перBbIA вход коммутатора 15, на второй вход которого подаются от блока 18 памяти сигналы. соответствующие исходной чзстотной характеристике тракта прошедшей волны, За счет поочередного подключения входа индикатора 19 через коммутатор 15 к блоку

18 памяти и схеме 9 сравнения на экране индикат ора 19 отабража отся в панораме частотные характеристики — записанная в блок 18 памяти и текущая, соответству ощая характеристике ИЧ 22, Для измерения коэффициента К» передачи ИЧ 22 регулировкой ослабления Ко отсчетнаго аттенюатора 16 контролируемая частотная характеристика смещается до совмещения наблюдаемых характеристик в выбранной точке частотной характеристики, при этом фиксируется величины Kp=Kpz и определяется значение Ky,=Kp2(Kp1, Отраженный сигнал ИЧ 22, пропорциональный ега коэффициенту (Гх t отражения, проходит через ответвитель 3. детектор 5, схему 8ср,авнения,,коммутатор 11 и поступает на первый вход коммутатора 14, на второй вход которого подаются от блока „8 памяти сигналы. соответствующие отраженному сигналу с нормированным значением коэффициента l f p ) отражения. За счет по - очередного подключения второго входа индикатора 19 через коммутатор 14 к блоку 18 памяти и схеме 8 сравнения на экране индика гора 19 отображаются в панораме характеристики коэффициента отражения— нормированная и контролируемая, Для измерения коэффициента Гх отражения ИЧ 22 регулировкой ослабления Ко отсчетного ат1749850 динены с блоком памяти, а также панорамный индикатор и второй детектор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно соеди5 ненные направленный ответвитель падаю-щей волны, отсчетный аттенюатор, третий детектор и третья схема сравнения, второй вход которой соединен с введенным источником опорного напряжения, а выход — с

10 управляющим входом генератора качающейся частоты, вход направленного ответвителя Падающей волны соединен с выходом генератора качающейся частоты, второй выход — с входом направленного от15 ветвителя отраженной волны, а выходтретьего детектора соединен с первыми входами первой и второй схемы сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго детекторов, а

20 выходы — с входами первото и второго коммутаторов, введены последовательно соединенные направленный ответвитель прошедшей волны, третий коммутатор и короткозамыкатель, вход направленного от25 ветвителя прошедшей волны является входом для подсоединения выхода исследуемого четырехполюсника, выход вторичного канала соединен с входом второго детектора, а второй выход третьего коммутатора

30 соединен с введенной согласованной нагрузкой, введены четвертый и пятый коммутаторы, первые входы которых соединены с выходами соответственнб первого и второго коммутаторов, вторые входы — с выхода35 ми блока памяти, а выходы — с входами панорамного индикатора. тенюатора 16 контролируемая характеристика смещается до совмещения с нормированной характеристикой в выбранной частотной точке, при этом фиксируется величина КО-К,з и определяется значение!

Гхl- или КСВН Коз + Ka> . Коз . K03 К01

Поочередное переключение коммутаторов 11 и 12 дает возможность одновременно наблюдать на экране панорамного индикатора 19 картины изменения КСВ и ослабле ния, Повышение точности измерения достигается сравнением контролируемых параметров с нормированными значениями в одних и тех же точках амплитудно-частотных характеристик детекторов, что тайке обеспечивает воэможность измерения в широком динамическом диапазоне йзменения контролируемйх параметров, не зависящем о т характеристик элементов измерителя.

Фо р мул а изобретения

Панорамный измеритель коэффициента стоячей волне и ослаблений, содержащий генератор качающейся частотЫ, направленный отвегвитель отраженной волны, выход первичного канала которого является выходом для подсоединения исследуемого четырехполасника, а к выходу вторичного канала подключен первый детектор, первая и вторая схем ы сравнения, первый и второй коммутаторы, первые выходы которых соеСоставитель Е. Романов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В, Гирняк

Редактор О. Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2694 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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