Устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсников

 

(72) Авторы изобретения

В.И.Водотовка, В.С.Балюк, Ю.А.Скрипник (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПЕРЕДАЧИ ЧЕ ТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения коэффициента передачи пассивных четырехполюсников.

Известно устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсS ников, содержащее первый и второй сверхвысокочастотные генераторы, подключенные соответственно через первый балансный смеситель к входам

10 первого фильтра нижних частот и фильтра верхних частот, соединенного с первым переключателем, второй пере.ключатель и последовательно соединенные логарифмический преобразоваIS тель, первый синхронный детектор и второй фильтр нижних частот (13.

Однако известное устройство имеет низкую точность измерения.

Цель изобретения — повышение точ20 ности измерения.

Для этого в устройство для измерения коэффициента передачи четырех олюсников, содержащее первый и вто2 рой сверхвысокочастотные генераторы, подключенные соответственно через первый балансный смеситель к входам первого фильтра нижних частот и фильтра верхних частот, соединенного с первым переключателем, второй переключатель и последовательно соединенные логарифмический преобразователь, первый синхронный детектор и второй фильтр нижних частот, введены блок развертки, блок регулировки частоты, регулируемый аттенюатор, два двойных щелевых моста, образцовый аттенюатор, последовательно соединенные второй балансный смеситель, первый феррорезонансный фильтр, первый детектор, первый усилитель, второй синхронный детектор и третий фильтр нижних частот, управляющий генератор, последовательно соединенные резо-. нансный волномер, второй детектор, второй усилитель, блок совпадения, запоминающий блок и регистрирующий блок и последовательно соединенные третий балансный смеситель,, второй феррорезонансный фильтр, третий усилитейь, третий детектор, четвертый усилитель, третий синхронный детек-.. тор, четвертый фильтр нижних частот, пятый усилитель, блок регулировки образцового аттенюатора и преобразователь угол-код, измеритель разности

879507 4 содержит первый и второй сверхвысокочастотные .генераторы 1 и 2, блок 3 развертки, блок 4 регулировки частоты, первый балансный смеситель 5, фильтр 6 верхних частот, первый фильтр

7 нижних частот, регулируемый аттенюатор 8, первый переключатель 9, второй переключатель 10, управляющий генератор 11, первый двойной щелей вой мост 12, второй балансный смеситель .13, первый феррорезонансный фильтр 14 первый детектор 15, первый усилитель 16, первый синхронный детектор 17, второй фильтр 18 нижних частот, третий фильтр 19 нижних частот, образцовый аттенюатор 20, блок 21 регулировки образцового аттенюатора, преобразователь угол-код

22, второй двойной целевой мост 23, третий балансный смеситель 24, второй феррорезонансиый фильтр 25, второй усилитель 26, второй детектор 27. третий усилитель 28, второй синхрон" .

l нижних частот, четвертый усилитель

31, регистрирующий блок 32, третий детектор 33, пятый усилитель 34, третий синхронный детектор 35, логарифмический преобразователь 36, блок совпадения 37, запоминающий блок 38, резонансный волномер 39, измеритель

40 разности экстремумов, кроме того показан исследуемый четырехполюсник 41.

Устройство работает следующим образом.

Частота первого сверхвысокочастотного генератора 1 линейно перестраивается блоком 3 развертки. Частота второго сверхвысокочастотного генератора 2, отличающаяся от частоты первого сверхвысокочастотного генератора 1, изменяется синхронно с ней блоком 4 регулировки частоты. Сигналы обоих сверхвысокочастотных генераторов.балансно смешиваются первым балансным смесителем 5, из резуль тирующего сигнала фильтром 6 верхних частот выделяется. сигнал переменной суммарной частоты, а первым фильтром

7 нижних частот †. сигнал постоянной разностной частоты. Выход первого фильтра нижних частот, соединенный с регулируемым аттенюатором 8, предназначен. для регулирования уровня мощИ ности сигнала меньшей (суммарной) частоты, поскольку уровень мощности этого сигнала всегда будет большим в сравнении с сигналом большей (сумдам регистрирующего блока подключены соответственно выходи преобразователя Ж экстремумов, при этом выход блока развертки подключен соответственно

K входам первого и второго феррорезонансных фильтров, регистрирующего. блока и первого сверхвысокочастотного генератора, другой выход которого через блок регулировки частоты подключен к входу второго сверхвысокочастотного генератора, выход которого соединен с другими входами второго балансного смесителя и третьего балансного смесителя, подключенного, к выходу второго двойного щелевого моста, первый фильтр нижних частот через последовательно соединенные регулируемый аттенюатор и второй переключатель подключен к одному входу первого двойного щелевого моста, .к другому входу которого подключены выход первого переключателя и резонансный волномер, выходы первого двойного щелевого моста и входы второго двойного щелевого моста являются соответственно входами и выходами исследуемого четырехполюсника и образцового аттенюатора, а третий выход первого двойного щелевого мос-. та соединен с входом второго баланс.ного смесителя, выходы управляюще.го генератора соединены соответственно с другими входами первого и второго переключателей и трех синхрониых детекторов, а выход третьего филь тра нижних частот соединен с другим входом регулируемого аттенюатора, выход четвертого усилителя подключен к входу логарифмического преобразователя, выход второго фильтра нижних частот соединен с другим входом блока совпадения и входом измерителя разности экстремумов, причем к вхоугол- код, запоминающего блока, вход и выход измерителя разности экстремумов °

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложен ного устройства.

Устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсникав ный детектор 29, четвертый фильтр 30

7950

15

25

40

50

5 8 марной) частоты из-за меньших потерь в передающем тракте. Выходные сигналы фильтра верхних частот и регулируемого аттенюатора 8 противофазно прерываютея первым и вторым переключателями 9 и 10 с низкой частотой, задаваемой управляющим генератором

11. Затем выравниваются уровни мощности сигналов суммарной и разност-. ной частот.

Далее сигнал линейно изменяющейся суммарной частоты поступает на вход исследуемого четырехполюсника

41,; а сигнал постоянной частоты поступает на вход образцового аттенюатора 20, аттестованного на постоянной разностной частоте с высокой точностью известными средствами..Образцовый аттенюатор 20, например, поляризационного типа выполнен в виде электрически управляемого устройства, затухание его изменяется блоком 21 пропорционально .сигналу управления, поступающему на его вход.

Отсчет значения коэффициента передачи образцового аттенюатора 20 производится по его шкале, а также дистанционно передается преобразователем угол-код 22 на регистрирующий блок 32.

Выходные сигналы исследуемого четырехполюсника и образцового аттенюатора поступают на соответствующие входы второго двойного щелевого мосте

23, общий канал которого соединен с входом третьего бапансного смесителя 24, второй вхор которого соединен с вторым сверхвысокочастотным генератором 2. Из результирующего сигнала после смешивания второй феррорезонанс» ный фильтр 25, перестраиваемый блоком 3 развертки, выделяет сигналы на частоты первого.сверхвысокачастотного генератора l. Эти сигналы усиливаются третьим усилителем 28, детектируются третьим детектором 33, снова усиливаются на низкой частоте модуляции четвертым усилителем 31 и синхронно детектируются третьим синхронным детектором 35.

Выходной сигнал третьего синхронного детектора 35 пропорционален разности сверхвысокочастотных сигналов, прошедших через исследуемый четырехполюсник и образцовый аттенюатор, изменяется по закону амплитудно-частотной характеристики исследуемого четырехполюсника с периодом развертки. Этот сигнал интегрируется (усредняется) четвертым

7 6 фильтром нижних частот 30, постоянная времени которого равна периоду развертки. Выходной сигнал четвертого фильтра 30 нижних частот постоянного тока усиливается пятым усилителем 34 и поступает на вход блока 21, который устанавливает такое значение коэффициента передачи образцового аттенюатора, при котором указанный разностный сигнал и, соответ". ственно, сигнал постоянного тока на выходе четвертого фильтра нижних частот становится равным нулю. Происходит замещение среднего за период развертки значения коэффициента пе- . редачи исследуемого четырехполюсника величиной известного коэффициента передачи образцового четырехполюсника, четвертый фильтр нижних частот

30, как интегрирующее звено, обеспечивает астатический закон регулирования -без погрешности статизма.

Значение среднего коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника считывается визуально по шкале образцового аттенюатора 20 и после преобразования преобразователем угол -код

22 передается в регистрирующий блок 32.

Информацию об отклонении текущего значения коэффициента передачи исследуемого четырехпопюсника от среднего значения, т.е. об изменении коэффициента передачи в рабочем диапазоне частот, получают с помощью последовательно соединенных логарифмического преобразователя 36, первого сикх" ронного детектора 17 и второго фильтра нижних частот (при этом логарифмический преобразователь подключают к выходу четвертого усилителя 31) °

С выхода второго фильтра нижних частот 18 получают также информацию о значении отклонения коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника на любой из частот рабочего диапазона с помощью блока 37 совпадения и запоминающего блока 38. Для этого резонансный волномер 39 настраивают на нужную частоту. Частотная метка волномера 39 после второго детектора

27 и второго усилителя 26 поступает на вход блока 37 совпадения 1на второй вход которого поступает сигнал с выхода второго фильтра нижних частот. Зафиксированное запоминающим блоком 38 значение неравномерности коэффициента передачи на частоте, например 1-q поступает на регистрирующий блок 32.

879507

Формула изобретения

Максимальное значение отклонения коэффициента передачи получают с помощью измерителя 40 разности экстремумов.

Таким образом, экономический эффект, достигаемый при внедрении предложенного устройства, заключается, в повышении достоверности оценки качества выпускаемых промышленностью

СВЧ элементов, а также в повышении производительности труда операторов в технологических процессах изготовления и контроля СВЧ элементов.

Устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсников, содержащее первый и второй сверхвысокочастотные генераторы, подключенные соответственно через первый балансный смеситель к входам первого фильтра нижних частот и фильтра верхних частот, соединенного с первым переключателем, второй переключатель и последовательно соединенные логарифмический преобразователь, первый синхронный детектор и второй фильтр нижних частот, о т— л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены блок развертки, блок регулировки частоты, регулируемый аттенюатор, два двойных щелевых моста, образцовый аттенюатор, последовательно соединенные второй балансный смеситель, первый феррорезонансный фильтр, первый детектор, первый усилитель, второй синхронный детектор и третий фильтр нижних частот, управляющий генератор, последовательно соединенные резонансный волномер, второй детектор, второй усилитель, блок совпадения, запоминающий блок и регистрирующий блок и последовательно соединенные третий балансный смеситель, второй феррорезонансный фильтр, третий усилитель, третий детектор, четвертый усилитель, третий синхронный детектор, четвертый фильтр нижних 1астот, пятый усилитель, блок регулировки образцового аттенюатора и преобразователь угол10

1S

И

И код, измеритель разности экстрему.мов, при этом выход блока развертки подключен соответственно к входам первого и второго феррорезонансных фильтров, регистрирующего блока и первого сверхвысокочастотного генератора, другой выход которого через блок регулировки частоты подключен к входу второго сверхвысокочастот.— ного генератора, выход которого соединен с другими входами второго балансного смесителя и третьего балансного смесителя, подключенного к выходу второго двойного щелевого моста, первый фильтр нижних частот через последовательно соединенные регулируемый аттенюатор и второй переключатель подключен к одному входу первого. двойного щелевого моста, к другому входу которого подключены выход первого переключателя и резонансный волномер, выходы первого двойного щелевого моста и входы второго двойного щелевого моста являются соответственно входами и выходами исследуемого четырехполюсника и образцового аттенюатора, а третий выход первого двойного щелевого моста соединен с входом второго балансного смесителя, выходы управляющего генератора соединены соответственно с другими входами первого и второго переключателей и трех синхронных детекторов, а выход третьего фильтра нижних частот соединен с другим входом регулируемого аттенюатора, выход четвертого усилителя подключен к входу логарифмического преобразователя, выход второго фильтра нижних частот соединен с другим входом блока совпадения и входом измерителя разности экстремумов, причем к входам регистрирукнцего блока подключены соответственно выходы преобразователя уголкод, запоминающего блока, вход и выход измерителя разности экстремумов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2714639/18-09. кл. G 01 R 27!28, 16.01.79 (прототип) в