Способ анализа устойчивости активных свч-четырехполюсников

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при анализе устойчивости активных СВЧ- четырехполюсников. Цель изобретения - определение границ зон неустойчивости - достигается путем измерения комплексных коэффициентов отражения согласующих трансформаторов, включенных на входе и выходе активного СВЧ-четырехполюсника, при различных режимах его работы, добиваясь границ срыва автогенерации, и вычисления координат центров и радиусов окружностей, являющихся границами зон неустойчивости. 4 ил.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s G 01 R 27/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792072/09 (22) 19,12.89 (46) 30.08.92. Б(ол. ¹ 32 (71) Омский политехнический институт (72) В.П.Петров и С.В.Савелькаев (56) IE E E Trans. 1965, ч,МТТ-12. N 2.

Microwave JoUrna!, 1985, Мау, р,255, 256. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ

АКТИВНОГО СВЧ-ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА (57) Изобретение относится к радиоизмерител ьной технике и может быть использовано

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при анализе устойчивости активных

СВЧ-четырехполюсников.

Цель изобретения — определение границ зон неустойчивости.

На фиг. 1 показаны зоны неустойчивости активного СВЧ четырехполюсника в области комплексных коэффициентов отражения (KKO) входной и выходной нагрузок; на фиг. 2 — упрощенная структурная схема анализатора устойчивости, содержа- . щего измерительный преобразователь, включающий основание 1, на каждом из двух подвижных столов 2 которого последовательно размещены втулка питания 3, согласующий трансформатор 4, измерительный датчик 5 и пьедестал 10 для исследуемого активного СВЧ четырехполюсника

9. Кроме того, анализатор содержит СВЧ генератор 12, двухканальный СВЧ коммутатор 13, тройник 14 и анализатор 15 спектра; на фиг. 3 — упрощенная структурная схема измерительного датчика 5, выполненного в виде моста на двух связных линиях, в первое, 5U, 1758595 Al при анализе устойчивости активных СВЧчетырехполюсников. Цель изобретения— определение границ зон неустойчивости— достигается путем измерения комплекснь(х коэффициентов отражения согласующих трансформаторов, включенных на входе и выходе активного СВЧ-четырехполюсника, при различных режимах его работы, добиваясь границ срыва автогенерации, и вычисления координат центров и радиусов окружностей, являющихся границами зон неустойчивости. 4 ил. плечо отраженной волны которого включена согласованная нагрузка 16, а во второе— фазовращатель 17 отражательного типа.

При этом плечи падающих волн слУжат для регистрации мощностей РР и Рр (например, детекторами), где i = 1, 2 — индекс входного и выходного измерительных датчиков

5 соответственно; на фиг. 4 — упрощенная структурная схема согласующего трансформатора 4, содержащего отрезок регулярной линии 18 и емкостной замыкатель 19, установленный с воэможностью его продольного и поперечного перемещения по отношению к отрезку регулярной линии 18 с помощью микровинта 20.

Способ реализуют следующим образом.

Исследуемый четырехполюсник 9 устанавливают на пьедестале 10 в соответствии с фиг. 2. При встречном перемещении столов 2 при помощи приводных механизмов 6 подпружиненные цанги 11 зажимают выводы исследуемого четырехполюсника 9 непосредственно у его корпуса. тем самым обеспечивая их надежный электрический

1758595

Х1 = RI PoI

2 2

p>1 = arccos(YI/6> + XI ) (4) (2) ° (() Pk() = i А г

4o R>= fxp+p,p (5) контакт в плоскостях 1-1 и 2-2 измерительных датчиков 5. Затем при постепенном увеличении модуля ККО p ) входного (1=1) и выходного (1=2) согласующих трансформаторов 4 и поочередной их перестройке по фазе ККО ф с помощью микровинтов 20

1I) вводят исследуемый четырехполюсник 9 в режим устойчивой автогенерации, который контролируют анализатором 15 спектра.

При этом фиксированные значения ККО входного и выходного согласующих трансформаторов 4, обеспечивающих устойчивую автогенерацию, обозначены точками (=1 и

i=2 на соответствующих зонах неустойчивости (фиг, 2), Далее при фиксированном значении

ККО выходного согласующего трансформатора 4 в точке i--2 и поочередной перестройке входного согласующего трансформатора

4 по модулю р и фазе р фиксируют точку (1) (1)

ККО р последнего с мйнимальным значеХ нием модуля ККОр ), при котором наблюдается срыв автогенерации. После чего исследуемый четы рехполюсник 9 совместно с пьедесталом 10 отключают от измерительных датчиков 5 и при непосредственном соединении плоскостей входов 1 — 1 и

2 — 2 измеряют значение ККО/У при помощи выходного измерительного датчика 5.

Для этого двухканальным СВЧ коммутатором 13 подают зондирующий сигнал аг на выходной измерительный датчик 5 и для трех (k=1,2,3) различных положений фаэовращателя 17 регистрируют дискретные значения,мои ности Р114() и P2k ), Неизвестное

ККОр =р определяют путем решения системы трех уравнений вида

Pk"=Рь" /Рж" — нормированное значение мощности, исключающее влияние перестройки согласующих трансформаторов 4 на результаты измерения;

А14 ), В " и I k(— собственные комплексные константы входного (!=1) и выходного ()=2) измерительных датчиков 5 соответственно.

Далее двухканальным СВЧ коммутатором 13 отключают зондирующий сигнал а2, а исследуемый четырехполюсник 9 совместно с пьедесталом 10 подключают к входам

1 — 1 и 2-2 измерительных датчиков 5. После чего посредством поочередной перестройки входного согласующего трансформатора 4 по модулю р ) и фазе р фиксируют две точки с ККО р ) и р ), симметрично расположенные относительно первом го измеренного значения ККО р и макси1 манена удапенные друг от друга, Затем по аналогии с измерением ККО р поочередно измеряют два значения ККО ) и j$>) в вы5 бранных точках входного согласующего трансформатора 4. После чего посредством его перестройки возвращают его ККО в исходную точку i=1 и выполняют аналогичные измерения трех значений ККО p ), р() и р(2)

10 выходного согласующего трансформатора

4, Эти измерения выполняют выходным измерительным датчиком 5 при воздействии зондирующего сигнала а4.

По измеренным значениям ККО р, р и (1) )

15 р определяют координаты центров р,1, (a I () и радиусы RI окружностей зон неустойчивости посредством решения системы трех уравнений вида ри = XI + а14YI + bkZI, k = 1,2,3, (2) где а„= 2 рРсоз р4(); Ь = 2 р1, sin р,()— константы, определяемые значением модулярк и фазы p< ККОр =pkI

25 По вычисленным переменным

YI = ро1соз ро1

ZI =oisin I (3) определяют координаты центров ры, ро> и радиусы В окружностей зон неустойчивости

При необходимости определяют максимально достижимый диапазон перестройки частоты автогенерации по формуле

Ла —— иЬ1 — ВП .

Преимуществом предлагаемого способа является то, что он исключает необходи50 мость измерения S-параметров в режиме большого сигнала.

Формула изобретения

Способ анализа устойчивости активно55 го СВЧ-четырехполюсника, основанный на измерении комплексных коэффициентов отражения (ККО) со стороны его входа и выхода, отличающийся тем, что, с целью определения границ неустойчивости, активный СВЧ-четырехполюсник путем пере1758595 стройки включенных на его входе и выходе согласующих трансформаторов вводят в режим устойчивой автогенерации, измерян;гг

ККОсостороны входного(с) и выходногоф

1, согласующих трансформаторов при непосредственном их соединении, поочередно изменяют фазу и уменьшают модуль ККО входного согласующего трансформатора, добиваясь срыва автогенерации активного

СВЧ-четырехполюсника, определяют первую точку границы зонь(неустойчивости, соответствующую ККО, входного согла1) сующего трансформатора, имеющего минимальиый модуль((Ц измеряют знаяение

ККОр при непосредственном соединении

Л1) согласующих трансформаторов, увеличивают модуль ККО входного согласующего трансформатора и изменяют фазу ККО, вновь добиваясь срыва автогенерации, определяя при этом две другие границы зоны неустойчивости, располо>кенные симметрично относительно первой, измеряют соот5 ветствующие этим точкам значения ККОуР е,)

g. при непосредственном соединении согласующих трансформаторов, устанавл ивают величину ККО входного согласующего трансформатора, равной р; и повторяют (1)

10 указанные операции для выходного согласующего трансформатора измеряя при этом значения ККО р) р< рз, соответствующие трем точкам границы зоны неустойчивости, после чего по найденным двум тройкам

15 точек вычисляют координаты центров и радиусы окружностей, являющихся границами зоны неустойчивости.

1758595

Щ (° 9.

Составитель С.Савелькаев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор З,Салка

Редактор С.Лисина

Заказ 2998 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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