Устройство для измерения потерь в длинных свч-трактах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ В ДЛИННЫХ СВЧ-ТРАКТАХ, содержащее свч-генератор, последовательно соединенные направленный ответвитель отраженной волны, первый направленный ответвитель падающей волны, к второму каналу которого подсоединен первый управляемый отражательный фазовращатель, а также второй направленный ответвитель падающей волны, к вторичному каналу которого подсоединен второй управляемый отражательный фазовращатель, детекторный датчик , выход которого через селективный усилитель подключен к индикатору, при этом управляющие входы первого и второго управляеМЬЕХ отражательных фазовращателей соединены с выходами переключателя, подключенного к источнику управляющего сигнала, выход основного канала первого направленного ответвителя падающей волны и вход основного канала второго направ- - я . ленного ответвителя падающей волны являются соответственно входами для подключения исследуемого длинного СВЧ-тракта, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, введены третий направленный ответвитель падающей волны, некалиброванный плавный фазовращатель и делитель СВЧ-мощности, первый управляемый отражательный фазовращатель состоит из первого дискретно-управляемого СВЧ-модулятора и подвижного короткозамыкателя, установленного на его выходе, а второй управляемый отражательный фазовращатель состоит из второго дискретно-управляемого СВЧ-модулятора и неподвижного корот- g козамыкателя, установленйого на его (Л выходе, при этом вход делителя СВЧ- мощности соединен с выходом СВЧ- генератора, к первому выходу делителя СВЧ-мощности подсоединен вход основного канала направленного ответвителя отраженной волны, а второй его выход через некалиброванный плавный фазовращатель соединен с основным каналом третьего направлен00 ного ответвителя падающей волны, 4; вторичный канал которого включен между вторичным каналом направленно о ю го ответвителя отраженной волны и входом детекторного датчика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 2. А

3(51) 01 R 27 28 (21) 2873857/18-09 (22) 14.01.80 ,(46) 07.04.84. Бюл. 9 13 (72) Л.Я.Ильницкий и И.Л.Шимберг (53) 621.317.341 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 987536, кл.0, 01 Р 27/28, 1978 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОТЕРЬ Б ДЛИННЫХ СВЧ вЂ” ТРАКТАХ, содержащее СВЧ вЂ генерат, последовательно соединенные направленный ответвитель отраженной волны, первый направленный ответвитель падающей волны, к второму каналу которого подсоединен первый управляемый отражательный фазовращатель, а также второй направленный ответвитель падающей волны, к вторичному каналу которого подсоединен второй управляемый отражательный фазовращатель, детекторный датчик, выход которого через селективный усилитель подключен к индикатору, при этом управляющие входы первого и второго управляемых отражательных фазовращателей соединены с выходами переключателя, подключенного к источнику управляющего сигнала, выход основного канала первого направленного ответвителя падающей волны и вход основного канала второго направленного ответвителя падающей волны являются соответственно входами для подключения исследуемого длинного

СВЧ-тракта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены третий направленный ответвитель падающей волны, некалиброванный плавный фазовращатель и делитель СВЧ-мощности, первый управляемый отражательный фазовращатель состоит из первого дискретно-управляемого СВЧ-модулятора и подвижного короткозамыкателя, установленного на его выходе, а второй управляемый отражательный фазовращатель состоит из второго дискретно-управляемого

СВЧ-модулятора и неподвижного корот- Q козамыкателя, установленного на его выходе, при этом вход делителя СВЧмощности соединен с выходом СВЧгенератора, к первому выходу дели- С теля СВЧ-мощности подсоединен вход основного канала направленного от- ф ветвителя отраженной волны, а второй его выход через некалиброванный плавный фазовращатель соединен с основным каналом третьего направленного ответвителя падающей волны, вторичный канал которого включен между вторичным каналом направленного ответвителя отраженной волны и входом детекторного датчика.

1084702

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может. быть использовано при эксплуатации сложных радиотехнических и телевизионных комплексов {PTK) B условиях эксплуатации на объектах и при 5 лабораторных измерениях длинных

СВЧ-трактов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения потерь в 10 длинных СВЧ-трактах, содержащее

СВЧ-генератор, последовательно соединенные направленный ответвитель отраженной волны; первый направленный ответвитель падающей волны, к вторич- 15 ному каналу которого подсоединен первый управляемый отражательный фазовращатель, а также второй направленный ответвитель падающей волны, к вторичному каналу которого подсоединен второй управляемый отражательный фазовращатель, детекторный датчик, выход которого через селективный усилитель подключен к индикатору, при этом управляющие входы первого и второго управляемых отражательных фазовращателей соединены с выходами переключателя, выход основного канала первого направленного ответвителя падающей волны и вход основного канала второго направленного ответвителя; падающей волны являются соответственно входами для подключения исследуемого СВЧ-тракта 13.

Однако известное устройство не обеспечивает высокую точность измере- З ний, что обусловлено использованием аналоговых фазовращателей, имеющих большие потери.

Цель изобретения — повышение точности измерений. 40

Для достижения поставленной цели устройства для измерения потерь в длинных СВЧ-трактах, содержащее СВЧгенератор, последовательно соединенные направленный ответвитель отражен- 45 ной волны, первый направленный ответвитель падающей волны, к второму каналу которого подсоединен первый управляемый отражательный фазовращатель, а также второй направленный ответвитель падающей волны, к вторичному каналу которого подсоединен второй управляемый отражательный фазовращатель, детекторный датчик, выход которого через селективный усилитель подключен к индикатору, при этом управляющие входы первого и второго управляемых отражательных фазовращателей соединены с выходами переключателя, подключенного к источнику управляющего сигнала, выход 60 основного канала второго направленного ответвителя падающей волны и вход основного канала второго направленного ответвителя падающей волны являются соответственно входами65 для подключения исследуемого длинного

СВЧ-тракта, введены третий направленный ответвитель падающей волны, некалиброванный плавный фазовращатель и делитель СВЧ-мощности, первый управляемый отражательный фазовращатель состоит из первого дискретноуправляемого СВЧ-модулятора и подвижного короткозамыкателя, установленного на его выходе, а второй управляемый отражательный фазовращатель состоит из второго дискретно-управляемого СВЧ-модулятора и неподвиж-ного короткозамыкателя, установленного на его выходе, при этом вход делителя СВЧ-мощности соединен с выходом СВЧ-генератора, к первому выходу делителя СВЧ-мощности подсоединен вход основного канала направленного ответвителя отраженной волны, а второй его выход через некалиброванный плавный фазовращатель соединен с основным каналом третьего направленного ответвителя падающей волны, вторичный канал которого включен между вторичным каналом направленного ответвителя отраженной волны и входом детекторного датчика.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения потерь в длинных СВЧ-тракта..

Устройство для измерения потерь в длинных СВЧ-трактах, содержит СВЧгенератор 1, последовательно соединенные направленный ответвитель 2 отраженной волны, первый направленный ответвитель 3 падающей волны, к вторичному каналу которого 9одсоединен первый управляемый отражательный фазовращатель 4, а также второй направленный ответвитель 5 падающей волны, к вторичному каналу которого подсоединен второй управляемый отражательный фазовращатель б, детекторный датчик 7, выход которого через селективный усилитель 8 подключен к индикатору 9, при этом управляющие входы первого и второго управляемых отражательных фазовращателей

4 и 6 соединены с выходами переключателя 10, выход основного канала первого направленного ответвителя

3 падающей волны и вход основного канала второго направленного ответвителя 5 падающей волны являются соответственно входами для подключения исследуемого СВЧ-тракта 11, третий направленный ответвитель 12 падающей волны, некалиброванный плавный фазовращатель 13 и делитель 14

СВЧ-мощности, первый управляемый отражательный фазовращатель 4 состоит из первого дискретно-управляемого

СЫЧ-модулятора 15 и подвижного короткозамыкателя 1б, установленного на его выходе, а второй управляемый

) 084 702

15

30

u=u > u =u +()

I отр и отр "отр5

35.1

OOffP

0 вьще отражательный фазовращатель б состоит из второго дискретно-управляемого

СВЧ-модулятора 17 и неподвижного короткозамыкателя 18, установленного на его выходе, при этом вход дели- / теля 14 СВЧ-мощности соединен с выходом СВЧ-генератора 1, к первому выходу делителя 14 СВЧ-мощности подсоединен вход основного канала направленного ответвителя 2 отраженной волны, а второй его выход через некалиброванный плавный фазовращатель 13 соединен с основным каналом третьего направленного ответвителя

12 падающей волны., вторичный канал которого включен между вторичным каналом направленного ответвителя

2 отраженной волны, и входом детектора датчика 7, а также источник

19 управляющего сигнала и нагрузку

20.

Устройство для измерения потерь в длинных СВЧ-трактах работает сле.дующим образом.

Вначале манипулирующий сигнал от СЫЧ-генератора 1 через переключатель 10 падают на дискретно управляемый СВЧ-модулятор 17. Регулируя фазу сигнала направленного ответвителя 12 с помощью ручного некалиброванного плавного фазовращателя 13 добиваются максимальных показателей индикатора 9. Эти показания фиксируют 4> Затем подают манипулирующий сигнал от источника 19 управляющего сигнала через переключатель 10 на дискретно-управляемый СВЧ-модулятор

15, установленный на выходе первого направленного атветвителя 3. Положе- ние ручки некалиброванного плавного фазовращателя 13 при этом остается неизменным. Плавно передвигая подвижный короткозамыкатель 16, добиваются максимальных показаний индикатора 9, фиксируют. показания индикатора 9c(2

Отношение oL3 /3> гозволяет в первом .приближении (более точная формула учитывает переходное ослабление первого направленного ответвителя

3(К )Л,коэффициенты отражения нагруз

ОТ . ки (Г ),длинного исследуемого СВЧтракта 11 (Г„ ) и имеет вид определить модуль коэффициен та передачи длинного исследуемого

СВЧ-тракта с учетом его реальной нагрузки.

При передаче манипулирующего сигнала источника 19 через переключатель 10, установленный на выходе второго направленного .ответвителя

5, отраженный во втором направлении ответвителя 5 и от иных неоднородностей сигнал, прошедшей основной тракт направленного ответвителя 2 и сторону детекторного датчика 7, можно представить в следующем виде (® +<1 — в первый полупеотр (нотр риал моиилулиииит.

-j(urt+

oTp "îòðç=l отр(тМотро(о во второй период манипуляции; где 00тр- сигнал, определяе и существующими в тракте отражениями и направленностью направленного ответвителя 2 (согласованная нагрузка на выходе первого управляемого

-отражательного фазовращателя 4 считывается идеальной)) () — сигнал, прошедший через второй направленный ответвитель 5, отразившийся от неподвижного короткозамыкателя 18 на выходе первого управляемого отражательного фазовращателя 4 и поступаю; щий в сторону детекторного датчика 7.

Используя аппарат векторных диаграмм на комплексной плоскости можно записать

0 =

Где 9=9 -l(„HJIH и Р P P

Узел селективного выделения производит операцию

Согласно этой формулец „„@,будет равно

+UKp9 т.е. выделенный селективным

45 усилителем 8 сигнал будет равен сигналу с второго направленного ответвителя 5 в случае, если т= 0 и R .Но угол случаен и может быть определен только в момент данного измерения коэффициента передачи длинного СВЧтракта. Следовательно, в отсутствии сигнала от третьего направленного ртветвителя 12 выделить сигнал 00 нельзя.

На вход детекторного датчика 7,,кроме сигнала от направленного ответвителя 2(0 и0, } подают сигнал от третьего направленного ответвителя

12, назовем его Орд.

60 - (со +ф

Сигнал ц (у (. и используется

0il i Orlf для выделения сигнала 0 тр. При воздействии на вход детекторного датчика ф5 сиг налови „и00 результирующий сигнал

1084702

Simba(Р- сОЬК

Составитель Р.Кузнецова

Редактор О.Сопко Техред М.Надь . Корректор Ю.Макаренко

Заказ 1990/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 на входе приемника равен по амплитуде (О (= )О I IÎ I .zluo IIÎ Iñîüû, где о =oL < ч

5 или

l- ..1= - =1:, .

1 р -2 cosi, где р= — — - .

Исрользуя теорему синусов легко получить формулу для угла междуО и

Ораз

g p s!ndL

Р-cos aL

Таким образом, вектор U описываре> ется следующей системой !+р -2 pc050(, l"рею(z оп

Согласно этой системе при р(1 изменением в пределах более 180 о вызовет изменением в пределах более 180 о

При изменениях реализуются условия

9=0 или % и, следовательно. возможно выделение сигнала (О, ) . Следовательно, регулируя фазу сигнала и наблюдая за показаниями индикатора можно обеспечить условие М=О или 9=7 по максимуму выделяемого сигнала. Таким образом, определяется а -. . При определении о 2 регулируется d..с помощью подвижного короткозамыкателя 16, чем и обеспечивается условие 9= 0 или 71 при максимуме показаний индикатора 9.

При измерении методом замещения используется переменный прецизионный аттенюатор 2.

Посде определения о З сигнал манипуляции от источника 19 подают на дискретно-управляемый СВЧ-модулятор .

15, установленный на выходе первого направленного ответвителя 2, подвижным короткоэамыкателем 16 добиваются максимальных показаний индикатора

9 и затем регулируют вводимое затухание переменным прецизионным аттенюатором 21 до обеспечения равенства а! = Ы . Модуль коэффициента передачи определяют по шкале переменного прецизионного аттенюатора 21. Потери К в первом приближении равняются половине введенного переменным прецизионным аттенюатором 21 затухания.

Предлагаемое устройство имеет более высокую точность измерений.