Устройство для измерения потерьневзаимных четырехполюсников

 

Союз Советскик

Соцнапистическмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«>842633

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100578 (21) 2614653/18-09 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300681.Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 3006.81 (s»e. кл.

G 01 и 27/26

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений н открытий (5З) УАК 621. 317 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.С.Елизаров, В.И.Калинин, B.C.реуцкий, В.Т.Ревин и М.A.Koëoìèåö (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ

НЕВЗАИМНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к радиотех ° нике, а также измерительной технике и может быть использовано в качестве измерителя потерь СВЧ невзаимных четырехполюсников.

Известно устройство для измерения потерь невзаимных четырехполюсников, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, выход напряжения качания которого подключен к горизонтальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, и две цепи, каждая из. которых состоит из последовательно соединенных вентиля, направленных ответвителей прямой и обратной волн с детекторами во вторичных каналах и сверхвысокочастотного переключателя, и также два сумматора, входы одного из которых соединены с выходами вторичных каналов направленных ответвителей прямой волны, а другого — с выходами вторичных каналов направленных ответвителей обратной волны, а выходы сумматоров подключены к соответствующим входам изме- рителя отношений, выход которого подключен к вертикальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом одни выходы сверхвысокочастотных переключателей соединены через отрез ок калибровочного вол новода, а к другим подключен исследуемый невзаимный четырехполюсник Г1 .

Однако известное устройство имеет большие погрешности при измерении прямых и обратных потерь, связанные с наличием рассогласований в тракте, которые приводят к переотражениям от входа и выхода измеряемого четырехполюсника, и, следовательно, дополнительной систематической погрешности.

Цель изобретения — повышение точности при измерении прямых и обрат ных потерь.

Для этого в известное устройство для измерения потерь невзаимных четырехполюсников, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, выход напряжения качания которо20 го подключен к горизонтальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, и две цепи, каждая из кото" рых состоит из последовательно соединенных вентиля, направленных ответви; телей прямой и обратной волн с детекторами во вторичных каналах, и сверхвысокочастотного переключателя, и также два сумматора, входы одного из которых соединены с выходами вторич30 ных каналов направленных ответвите842633 лей прямой волны, а.другого — c вы1ходами вторичных каналов направленных ответвителей обратной волны, а, вйходы сумматора подключены к соответствующим входам измерителя отношений, выход которого подключен к вертикаль- 5 ным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом одни выходы сверхвысокочастотных переключателей соединены через отрезок калибровочного волновода, а к другим подключен исследуемый невзаимный четырехполюсник, введено трехдецибельное гибридное соединение с электрически управляе-. мыми аттенюаторами, включенными на его выходах, при этом вход трехдеци.бельного гибридного соединения соеди- нен с выходом перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, а выход каждого электрически управляемого аттенюатора соединен с входом соответствующего вентиля, а их управляющие 20

Входы соединены с противофазными выходами введенного блока управления.

На чертеже представлена структурно-электрическая схема предлагаемого устройства. 25

Устройство для измерения потерь невзаимных четырехполюсников содержит перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор 1, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 2, вентили 3 и 4, направленные ответвители 5 и 6 прямой волны, направленные ответвители

7 и 8 обратной волны с детекторами во вторичных каналах, сверхвысокочастотные переключатели 9 и 10, два сумматора 11 и 12, измеритель 13 отношений, отрезок 14 калибровочного волновода, исследуемый невзаимный четырехполюсник 15, трехдецибельное гибридное соединение 16, связанное с электрически управляемыми аттеню- 40 аторами 17 и 18, блок 19 управления.

Устройство работает следующим образом.

В режиме калибровки сверхвысокочастотные переключатели 9 и 10 устанавливаются в положение и и д, перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор 1 и блок 19 управления переводятся в ручной режим работы, а частота СВЧ-сигнала устанавливается равной средней рабочей частоте исследуемого невзаимного четырехполюсника 15. При этом блок 19 управления устанавливается в такое положение, при котором управляемый аттенюатор

17 включен, а аттенюатор 18 выключен, и к входам измерителя 13 отношений подключены выхсщы сумматоров 11 и 12.

При таком состоянии измерительного тракта СВЧ-сигнал поступает от сверхвысокочастотного генератора 1 на 6G вход трехдецибельного гибридного соединения 16, где распределяется поровну между двумя каналами. Сигнал со второго выхода трехдецибельного гибридного соединения 16 поглощает- у ся управляемым аттенюатором 18 и дальше в измерительный тракт не поступает. Сигнал с первого его выхода проходит через управляемый аттенюатор

17, вентиль 3, основные волноводные каналы направленных ответвителей 5 и

7, сверхвысокочастотный переключатель

9, отрезок 14 калибровочного волновода, сверхвысокочастотный переключа1тель 10, основные волноводные каналы направленных ответвителей 8 и 6 и поглощается вентилем 4. При этом на выходах детекторных секций направленных ответвителей 5 и 8 появляются сигналы, соответствующие уровню мощности на входе и выходе отрезка 14 калибровочного волновода, и на первом входе измерителя 13 отношений появляется сигнал (при квадратичном детектировании)

U = К„ Р (1) где Р— уровень мощности на входе тракта 7-9-14-10;

К„ - коэффициент передачи трак— та 5-11.

На втором выходе измерителя 13 отношений появляется сигнал

2 25 9 (2) где К - коэффициент передачи трак2 та 8-12;

S - коэффициент передачи соответствующего индексу узла устройства. При этом S < =1.

Регулируя коэффицие .том передачи тракта 8-12, устанавливают измеритель отношений на О дБ. Это происходит при 0„ = КО. (3) где К К (4)

К25т Sg 5.1о

На следующем этапе калибровки блок

19 управления устанавливают в положение, при котором сигнал от перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора 1 проходит последовательно через трехдецибельное гибридное соединение 16, аттенюатор 18, вентиль

4, направленные ответвители 6 и 8, сверхвысокочастотный переключатель

10, отрезок 14 калибровочного волновода, сверхвысокочастотный переключатель 9, направленные ответвители

7 и 5 и поглощается вентилем 3.

В этом случае на первом входе измерителя 13 отношений появляется сиг(5) где Р2 — уровень СВЧ-мощности на входе тракта 8-10-14-9;

К„ - коэффициент передачи тракта

6-11, а на втором входе измерителя отношений появляется сигнал

К2 Sg б o Sg S Р ° (6)

Регулируя коз ффицйе нтом передачи тракта 7-12, вновь устанавливают измеритель отношений на О дБ, при этом

u1 = к u (7) где К, (8)

2 8 10 69

842633

На этапе измерения сверхвысокочастотные переключатели 9 и 10 устанавливаются в положение б и б,а перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор

1 и блок 19 управления переводятся в автоматический режим.

Пилообразное напряжение с частотой качания F< подается с перестраивае-. мого сверхвысокочастотного генератора 1 на отклоняющие пластины ЭЛТ в качестве напряжения развертки, а блок О

19 управления вырабатывает управляющие импульсы с такой частотой Г„пр, что Г jF« = п,где п определяет число точек измерения в пределах полосы качания. На экране ЭЛТ луч очерчивает две линии, одна из которых 5 представляет функцию p„„=Ч (св ), (9) где 9 „р- прямые потери йсследуемого невзаимного четырехполюсника; частота сигнала, 20 а другая функцию

@obp=

Когда СВЧ-сигнал поступает в измерительный тракт через аттенюатор 17, на первом входе измерителя 13 отношений будет напряжение

U = К- Ка Ьт Sg 6 о. пР P,) 30 учитывая выражение (4), u " R= К„ „,.PÄ (12)

При этом на выходе измерителя 13 отношений будет

tt

202Я вЂ” „= 208ф „, (3) 35

1 где A — измеряемые прямые потери в дБ.

Когда СВЧ-сигнал поступает в измерительный тракт через аттенюатор 18, на втором входе измерителя 13 отно- 40 шений будет напряжение

0 к = К К- 58- S

Прй этом на выходе измерителя 13 45 отношений будет

II)

А = 20&g = 20В 1ъ р, (16)

IJ) где А 5.„— измеряемые обратные потери об Р в дБ.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность в автоматическом режиме измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения потерь невзаимных четырехполюсников, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, выход напряжения качания которого подключен к горизонтальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, и две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентиля, направленных ответвителей прямой и обратной волн с детекторами во вторичных каналах, и сверхвысокочастотного переключателя и также два сумматора, входы одного из которых соединены с выходами вторичных каналов направленных ответвителей прямой волны, а другого — с выходами вторичных каналов направленных ответвителей обратной волны, а выходы сумматоров подключены к соответствующим входам измерителя отношений, выход которого подключен к вертикальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом одни выходы сверхвысокочастотных переключателей соединены через отрезок калибровочного волновода, а к другим подключен исследуемый невзаимный четырехполюсник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при измерении прямых и обратных потерь, введено трехдецибельное гибридное соединение с электрически управляемыми аттенюаторами, включенными íà его выходах, при этом вход трехдецибельного гибридного соединения соединен с выходом перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, а выход каждого электрически управляемого аттенюатора соединен с входом соответствующего вентиля, а их управляющие входы соединены с противофазными выходами введенного блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 192871, кл. G Ol R 27/32, 1967 (прототип).

842633

Составитель N.Oâ÷àðåíêî

Техред А».Ач Корректор Л.Иван

Редактор Л.Филь

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5669/52 . Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

° 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5