Стробоскопический измеритель параметров рассеяния цепей во временной области

 

Союз Советскик

Социапистическик

Респубпик

О П И С А Н И Е (938158

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 08. 08. 80 (2! ) 2 7602с;/18-21 с присоединением заявки РЙ (51) М. Кл.

О 01 К 13/28 фЬаударстваииый комитет (23) Приоритет по делан изобретений и открытий

Опубликовано 23. 06.82, Бюллетень № 23 (53) УДК 621 ° 317 °

757(088.о) Дата опубликования описания 23. 06. 82

172) Авторы изобретения

А.В.Андриянов, В.M Горячев и С,И.Денисенко (71) Заявитель

I ,!т (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

РАССЕЯНИЯ ЦЕПЕЙ 80 ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ

F(Uo И) <«<(w) F )u„®

Цар,М, 2:1(и) F (u„q+)

F(u.рЮ, ю(кГ )„ Ч

c(u»H) ) т2.(и() р р„() т) (4) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении частотных параметров рассеяния радиоцепей.

Наиболее близким по технической сущности является стробоскопический измеритель параметров рассеяния цепей во временной области, содержащий гейератор зондирующих импульсов, о управляющий вход которого соединен с вторым выходом электронно-вычислительной машины, а выход синхронизации — с входом синхронизации первого стробоскопического преобразо t5 вателя, выход которого подключен к первому входу измерителя, а выход аналогового сигнала — к первому входу двухканального аналого-цифрового преобразователя, выход которого свя- 2в зан с входом электронно-вычислительной машины, первым выходом соединенной с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу. блока индикации, и две согласованные нагрузки (1 j.

Известное устройство производит измерение частотных параметров рассеяния объектов с использованием быстрого преобразования Фурье импульсных сигналов, прошедших объект и отраженных от него.

Параметры рассеяния объекта -опре- деляются по формулам:

93815

8 4 выход которого соединен с второй со гласованной нагрузкой, à Второи выход — с вторым выходом второго переключателя,вход которого подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, а первый выход — к второму выходу первого переключателя, первый выход которого связан с первой согласованной нагрузкой, а вход— с входом первого стробоскопического преобразователя, а также тем, что он снабжен четвертым, пятым и шестым коаксиальными сверхвысокочастотными переключателями и генератором калибровочного сигнала, управляющий вход

f которого соединен с третьим выходом электронно-вычислительной машины, а выход — с входом пятого переключателя, первый выход которого подключен к первому выходу четвертого переключателя, второй выход — к первому выходу шестого переключателя, вход которого связан с выходом второго стробоскопического преобразователя> а второй выход - с вторым входом измерителя, первый вход которого соединен с вторым выходом четвертого переключателя, входом подключенного к выходу первого стробоскопического преобразователя.

U<<(t) - импульсы напряжения, отраLJ@z(+1 женные от входа и выхода исследуемого объекта;

u„>„(<), u„< (с) - импульсы напряжения, про- 10 шедшие с входа на выход и с выхода на вход исследуемого объекта.

Недостатками этого устройства яв.ляются большое время измерения, обусловленное необходимостью ручной коммутации блоков, и большая погрешЗо ность измерения, обусловленная неоднородностью СВЧ разъемов и нелинейностями трактов вертикального и горизонтального отклонений.

Цель изобретения — уменьшение времени и погрешности измерения.

35 0

3 где F - операция быстрого преобразования Фурье; 1>,(Ц - зондирующий импульсный сигнал;"

Эта цель достигается тем, что стробоскопический измеритель параметров рассеяния цепей во временной области, содержащий генератор зондирующих импульсов, управляющий вход которого соединен с вторым выходом электронно-вычислительной машины, а выход синхронизации — с входом синхронизации первого стробоскопического преобразователя,выход которого подключен к первому входу измерителя> а выход аналогоВого сигнала — к первому»входу двухканального аналого- цифрового преобразователя, выход которого связан с входом электронно-вычислительной машины, первым выходом соединенной с входом цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к входу блока индикации, и две согласованные нагрузки, снабжен тремя коаксиальными сверхвысокочастотными переключателями и вторым стробоскопическим преобразователем, вход синхронизации которого связан с выходом синхронизации генератора зондирующих сигналов, выход аналогового сигнала с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход — с вторым входом измерителя, а вход -с входом тре гьего переключателя, первый

На фиг.1 и 2 показаны структурные электрические схемы устройства.

Устройство (фиг,1) состоит иэ первого, второго и третьего коаксиальных сверхвысокочастотных (СВЧ) переключателей 1,2 и 3, первой и вто= рой согласованных нагрузок 4 и 5, генератора б зондирующих сигналов, первого и второго стробоскопических преобразователей 7 и 8, цифроаналогового преобразователя 9, электронновычислительной машины (ЭВМ ) 10> двухканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 11 и блока 12 индикации.

Устройство (фиг.2) содержит дополнительно четвертый, пятый и шестой коаксиальные CBV переключатели

13, 14 и 15 и генератор 16 калиброф вочного сигнала.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

При измерении параметров S<< и по командам от ЭВМ 10 переключатель 1 устанавливаетоя в положение В, переключатели 2 и 3 — в положение А, Этим обеспечивается поступ938158 ление зондирующего сигнала на вход преобразователя 7 и регистрация с помощью преобразователя 7 сигнала,отраженного от объекта. С помощью преобразователя Ы регистрируется сигнал, s прошедший через объект. ЭВМ осуществляет запуск генератора 6 зондирующих импульсов, который запускает стробоскопические преобразователи 7 и 8.

На аналоговых вы iодах стробоскопи- 10 ческих преобразователей 7 и 8 образуются сигналы, равные сигналам на их высокочастотных входах в момент запуска. Эти сигналы йоступают на входы АЦП 11, который также запуска15 ется ЭВМ 10.

По сигналу из ЭВМ 10 коды сигналов первого и второго каналов АЦП 11 считываются в память ЭВМ. Процесс повторяется до тех пор, пока в памяти ЭВМ 20 не будут сформированы массивы сигналов U <, U <<, 0 < . Далее осущести1 вляются вычисления по формулам (1) и (,2 ) с заменой U íà U „.После этоro, через цифроаналоговый преобразователь 25

9 ЭВМ 10 отображает информацию на экране блока 12 индикации.

Измерения параметров Б » и S<> осуществляется аналогичным образом.

При этом переключатели устанавлива- з0 ч ются в положения: 1 — в положение

А, 2 - в положение В, 3 - в положение В. Записываются сигналы UИ, "ог. - "пр .

По формулам (3) и (4) производятся вычисления Ои на 0п.2 и результат отображается на экране блока 12 инди ка ции.

Устройство (фиг. 2) работает следующим образом.

Запись сигналов в память ЭВМ 10 производится s этом устройстве так же, как в устройстве, представленном на фиг.1. После записи производится калибровка стробоскопических преобразователей 7 и 8. Переключатели

1,3, 13 и 15 по команде от ЭВМ 10 устанавливаются в положение А. На входы преобразователей 7 и 3 поочередно подается калибровочный сигнал

50 в виде меандра со стабильным периодом и фиксированным набором прецизионных уровней напряжений.

В памяти ЭВМ программными средствами записываются таблицы, изме55 ренные значения периодов мвандра в течение длительности используемой развертки, амплитуды фиксированных уровней.

На основании этих данных методом регрессионного анализа определяются параметры кубичного полинома, характеризующего нелинейность развертки стробоскопического преобразователя и тракта вертикального отклонения, т.е. определяются функции для каждого .канала, позволяющие устранить нелинейность трактов горизонтального и вертикального отклонения.

Параметры рассеяния цепи определяются по формулам: где 9. — функция, характеризующая нелинейность вертикального тракта преобразователя; т„ — функция, характеризующая нелинейность горизонтального тракта преобразователя.

Устройство позволяет автоматизировать процесс измерений, уменьшить нелинейные искажения в трактах вертикального и горизонтального отклонений, учесть систематические погрешности и исключить случайные погрешности из-эа неоднородности СВЧ разъемов. В результате этого время измерения сокращается, а точность измерения повышается. формула изобретения

1. Стробоскопический измеритель параметров рассеяния цепей во временной области, содержащий генератор зондирующих импульсов, управляющий вход которого соединен с вторым

938158!

5 выходом электронно-вычислительной машины, а выход синхронизации — с входом синхронизации первого стробоскопического преобразователя, выход которого подключен к первому входу измерителя, а выход аналогового сигнала — к первому входу двухканального аналого-цифрового преобра=-ователя, выход которого связан с входом электронно-вычислительной машины, 10 первым выходом соединенной с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу блока индикации,и две согласованные нагрузки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени и погрешности измерения, он снабжен тремя коаксиальными сверхвысоко— частотными переключателями и вторым стробоскопическим преобразователем, щ вход синхронизации которого связан с выходом синхронизации генератора зондирующих сигналов, выход аналогового сигнала — с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, вы- г ход — с вторым входом измерителя, а вход - с входом третьего переключателя, первый выход которого соединен с второй согласованной нагрузкой, а второй выход — с вторым выходом второго переключателя, вЖод которого подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, а первый выход — к второму выходу первого переключателя, первый выход которого связан с первой согласованной нагруз— кой, а вход — с входом первого стробоскопического преобразователя, 2. Измеритель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен четвертым, пятым и шестым коаксиальными сверхвысокочастотными переключателями и генератором калибровочного сигнала, управляющий вход которого соединен с третьим выходом электронно-вычислительной машины, а выход с входом пятого переключателя, первый выход которого подключен к первому выходу четвертого переключателя, второй выход — к первому выходу шестого переключателя, вход которого связан с выходом второго стробоскопического преобразователя, а второй выход — с вторым входом измерителя, первый вход которого соединен с вторым выходом четвертого переключателя, входом подключенного к выходу первого стробоскопического преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертие

1. Эндрюс Дж. Автоматическое определение параметров электрических цепей посредством измерений во временной области, ТИИЭР, т.66, N 4, 1978, с.56 (прототип).

93815о

Составитель В.Лившиц

Ф

Редактор А.Коэориэ ТехредМ, Рейвес Корректор М.Коста

Заказ 4452/67 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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