Устройство для градуировки и аттестации свч-фазовращателей

 

Использование: изобретение относится к технике СВЧ-измерений и может использоваться для передачи размера единицы угла сдвига фазы рабочим измерительным средствам. Сущность изобретения: устройство для градуировки и аттестации СВЧ-фззоврзщателей содержит СВЧ-генератор, направленный ответвитель, к вспомогательному плечу которого подсоединен частотомер , делитель мощности и эталонный плавный фазовращатель (ЭПФ), а также фазометр СВЧ (ФСВЧ), выполненный в виде четырех плечей волноводного моста (ЧПВМ). Между выходом ЭПФ и первым входом ФСВЧ включен исследуемый объект, а между вторым выходом делителя мощности и вторым входом ФСВЧ включен тромбонный фазовращатель, состоящий из двух плавных аттестованных фазовращателей телескопического типа, соединенных 180-градусным волноводным поворотом. При этом волноводы каждого плавного аттестованного фазовращателл телескопического типа :выполнёныс плавным расширением поперечного сечения; волноводы всех плеч ЧПВМ скручены на 90°, при этом один из волноводов имеет направление.кручения, обратное другим. На входах ЧПВМ включе; ны согласованные волноводные тройники, в плечи включены соответственно введенные аттенюаторы, а на выходах - введенные от ветвители Бете. 3 з.п.ф-лы, 3 ил, (Л ЛЬУИ

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (s>)s G 01

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4794753/09 (22) 21.02.90 (46) 30.03.93. Бюл. М 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиофиэических измерений В >! ИИРИ (72) П.M,Ãåðóíè, Ю.Б.Казарян и Р,M.Òèãðàнян (56) Авторское свидетельство СССР

N617745,,кл. G 01 R 25/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 1018040, кл. 6 01 825/02,,1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И АТТЕСТАЦИИ СВЧ-ФАЗОВРАЩАТЕЛЕЙ (57) Использование: изобретение относится к технике СВЧ-измерений и может использоваться для передачи размера единицы угла сдвига фазы рабочим измерительным средствам. Сущность изобретения; устройство для градуировки и аттестации СВЧ-фазовращателей содержит СВЧ-генератор, направленный ответвитель, к вспомогательному плечу которого подсоединен частотоИзобретение относится к сверхвысокочастотной (СВЧ) измерительной технике и может быть использовано для передачи размера единицы угла сдвига фазы (градуса) рабочим измерительным средствам.

Изобретение решает задачу градуировки и аттестации всего многообразия существующих СВЧ-фазометрических приборов:

СВЧ-фазовращателей на удлинительных линиях, диэлектрических, диодных, ферритовых, плазменных и др„а также существующих фаэометров.

Цель изобретения — расширение возможностей градуировки и аттестации фаэо„„JIB 1805406 А1 мер, делитель мощности и эталонный плавный фазовращатель (ЭПФ), а также фазометр СВЧ (ФСВЧ), выполненный в виде четырех плечей волноводного моста (ЧПВМ). Между выходом ЭПФ и первым входом ФСВЧ включен исследуемый объект, а между вторым выходом делителя мощности и вторым входом ФСВЧ включен тромбонный фаэовращатель, состоящий из двух плавных аттестованных фаэовращателей телескопического типа, соединенных 180-градусным волноводным поворотом. При этом волноводы ка>кдого плавного аттестованного фаэовращателя телескопического типа выполнейыс плавным расширением поперечного сечения; волноводы всех плеч

ЧПВМ скручены на 900, при этом один из волноводов имеет направление кручения, обратное другим. На входах ЧПВМ включены согласованные волноводные тройники, в плечи включены соответственно введенные аттенюаторы, а на выходах — введенные ответвители Бете. 3 з.п.ф-лы, 3 ил, метрических приборов СВЧ, т.е, CHЧ-фаэо метров v СВЧ-фазовращателей любых типов, а также расширение частотного диапазона устройства, улучшение согласования тракта и упрощение технологии его изготовления.

Цель достигается тем, что в устройство для градуировки и атгестации фазометрических приборов СВЧ, содержащее СВЧ-генератор, делитель мощности, к одному из выходов которого подключен частотомер, тройник, делящий сигнал в два плеча, в одно, из которых включен плавный телескопиче- ский фаэовращатель, а выходы обоих плеч

1805406 подключены к СВЧ-фазометру, работающему как нуль-индикатор, во второе плечо вводится тромбонный фазовращатель, состоящий из двух предварительно аттестованных плавных телескопических фазовращателей, соединенных вместе 180-градусным волноводным поворотом.

Плавный телескопический фазовращатель, состоящий из двух волноводов, выполненных плавным расширвнием их сечений, обеспечивает во всем частотном диапазоне перемещением одного относительно другого динамический диапазон угла сдвига фазы, СВЧ-фаэометр, представляющий собой волноводный равноплечный мост, изготовлен скручиванием всех четырех плеч на 90, причем одно из плеч моста имеет обратное направление кручения, что обеспечивает необходимую для балансного фазового детектирования подачу на детекторы фазометра сигналов соответственно в фазе и противофазе, атакже включением на входах моста согласованных тройников, введением во все четыре плеча моста фазостабильных согласу ощих развязывающих устройств-аттенюаторов гильотинного типа, включением и введением во все четыре моста согласованных нагрузок, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — конструкция плавного фазовращателя телескопического типа; на фиг. 3 — блок-схема СВЧ-фазометра, Устройство для градуировки и аттестации фазометрических приборов СВЧ содер>кит СВЧ-генератор 1, делитель мощности 2, частотомер 3, СВЧ-тройник 4, плавный фазовращатель телескопического типа 5, плавный фазовращатель тромбонного типа 6, состоящий из двух телескопических фазовращателей 7 и 8, и 180-градусного волноводного поворота, СВЧ-фазометра 9 и дополнительного волноводного отрезка 10, Плавный телескопический фазовраща тель состоит из двух волноводов 13 и 14, выполненных плавным расширением их сечений и обеспечивающих во все частотном диапазоне перемещением одного относительно другого динамический диапазон угла сдвига фазы, СВЧ-фазометр представляет собой волноводный четырехплечный мост, входы которого представляют из себя согласованные тройники 15 и 16, в четыре плеча которого включены фазостабильные развязывающие устройства-аттенюаторы гильотинного типа

17, 18, 19, 20 и волноводные скрутки на 90

21, 22, 23, 24, одно из которых имеет обратное направление кручения. СВЧ-диоды включены в Бета-ответвители 25 и 26, и все четыре плеча моста имеют согласованные нагрузки 27, 28, 29, 30.

Устройство для градуировки и аттестации фазометрических приборов СВЧ работает следующим образом. Сигнал от

СВЧ-генератора 1, частота которого измеряется чатотомером 3, через тройник 4 раздваивается в два равноплечных тракта моста, в которые соответственно включены

"0 телескопический фаэовращатель 5 с дополнительным отрезком 10 и фаэовращатель тромбонного типа 6, состоящий из двух телескопических фазовращателей 7 и 8, и поступает на СВЧ-фазометр 9.

15 Лри градуировке.и аттестации телескопического фазовращателя 11 последний включается в структурную схему устройства, изображенную на фиг,1, вместо дополнительного волноводного отрезка. 10.

20 Аттестация и градуировка его осуществляется подобно прототипу, с той лишь разницей, что балансировка устройства —. сведение на ноль фазометра, осуществляется тромбонным фазовращателем 6.

Градуировка и аттестация всех других типов фазовращателей; на удлинительных линиях, диэлектрических, диодных, ферритовых, плазменных и др.,осуществляются следующим образом: плавным фаэовраща30 телем тромбонного типа 6 устройство ба-. лансируется при нулевом показании исследуемого фазовращателя 11, включенного вместо дополнительного волноводного отрезка 10.

35 Градуировка фазовращателя 11 осуществляются следующим образом. Тромбон- ным фазовращателем 6 задается угол сдвига фазы, который компенсируется градуируемым фазовращателем 11. Градуиров40 ка осуществляется при сбалансированном мосте, При аттестации фазовращателя 11 им задается угол сдвига фазы, который компенсируется плавным тромбонным фаэовраща45 телем 6. исходя из показаний которого определяется фазовая погрешность аттестуемого фазовращателя.

Градуировка и апестация СВЧ-фазометров осуществляются следующим образом.

50 Исследуемый фазометр 12 включается в устройство вместо СВЧ-фазометра 9, плавным фазовращателем тромбонного типа 6 задается угол сдвига фазы с определенным дискретом и соответственно градуируется шкала

55 исследуемого фазометра 12.

При аттестации СВЧ-фазометров угол сдвига фазы также задается фазовращателем тромбонного типа 6. Исходя из показаний аттестуемого фаэометра 12, определяется его фазовая погрешность.

1805406

Таким образом, в отличие от прототипа, предлагаемое устройство позволяет проводить аттестацию и градуировку фазометрических приборов СВЧ, т,е. СВЧ фаэометров и СВЧ-фазовращателей любых типов, позволяет также расширить частотный диапазон, улучшить согласование тракта и упростить технологию его изготовления.

Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве вторичного эталона угла сдвига фазы для передачи размера единицы угла сдвига фазы (градуса) рабочим измерительным средствам, т.е. решает задачу метрологического обеспечения фазометрических измерений на СВЧ.

Формула изобретения

1. Устройство для градуировки и аттестации СВЧ-фаэовращателей, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор, направленный ответвитель, к вспомогательному плечу которого подсоединен частотомер, делитель мощности. и эталон.ный плавный фазовращатель, а также фаэо. метр СВЧ, выполненный в виде четырех плечей волноводного моста, при этом выход эталонного плавного фазовращателя и пер-. вый вход фазометра являются соответственно входом и выходом для подсоединения исследуемого обьекта, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых обьектов путем обеспечения градуировки и аттестации фазовращателей

5 любых типов, а также СВЧ-фазометров,". между вторым выходом делителя мощности и вторым входом фазометра СВЧ введен тромбонный фазовращатель, состоящий из двух плавных аттестованных фазовращате10 лей телескопического типа, соединенных 180градусным волноводным поворотом.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что, с целью расширения диапазона частот и улучшения согласования во всем t5 динамическом диапазоне углов сдвига фазы, волноводы каждого плавного аттестованного фазовращателя телескопического типа выполнены с плавным расширением поперечного сечения, 20 3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, волноводы всех плеч четырехплечего моста скручены на 90, причем один из волноводов имеет направление кручения, обратное

25 другим, 4. Устройство по п.3, отл и ч а ю щеес я тем, что на входах четырехплечего моста . включены согласованные тройники, в плечи — введенные аттенюаторы, на выходах — вве30 денные ответвители Бете.

1805406

Составитель П. Геруни

Техред М.Моргентал Корректор И, Шмакова

Редактор

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

Заказ 940 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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