Измеритель спектров фазовых шумов свч-усилителей

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Может быть использовано для измерения фазовых шумов СВЧ-усилителей с выходной мощностью порядка микроватта и менее. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности. Для достижения поставленной цели в устройство введены линии 21 задержки, аттенюатор 20, фазовращатель 19, компенсатор 8 несущей, направленный ответвитель 12. Устройство также содержит генератор 1, усилитель 13, на правленные ответвители 2, 3, 5, 17, аттенюаторы 4, 10, 16, фазовращатель 11, испытуемый СВЧ-усилитель 6, ферритовые вентили 7, 14, модулятор 15 фазы, смеситель 18, анализаторы 22, 23, 30 спектра, УПЧ 24, фазовый детектор 25, фазовращатель 26 колебаний промежуточной частоты, аттенюатор 27 колебаний промежуточной частоты, генератор 28 промежуточной частоты, низкочастотт а ный анализатор 29 спектра. Данный из- ® меритель может быть применен для из- /Л мерения фазовых шумов pir-аттенюаторов, ограничителей СВЧ мощности и других четырехполюсников СВЧ непрерывных колебаний. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЛФ,1307372

А1 (51) 4 G 01 R 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA (21) 3853139/24-21 (22) 30.01.85 (46) 30.04.87. Бюл. М - 16 (72) Г, Г. Бунин, Ю.Н. Виноградов, А.П. Хомяков, А.N. Петров, В.В. Морозов и E.Â.Èñòîìèí (53) 621 . 317 (088. 8) (56) Обзоры по электронной технике, сер. 1, ЭСВЧ, ЦНИИ Электроника. M вып. 8, 1977, с. 29.

Авторское свидетельство СССР

Р 10924339 кл. G 01 R 23/16, 1984. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СПЕКТРОВ ФАЗОВЫХ ШУN0B СВЧ-УСИЛИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Может быть использовано для измерения фазовых шумов СВЧ-усилителей с выходной мощностью порядка микроватта и менее.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности. Для достижения поставленной цели в устройство введены линии 21 задержки, аттенюатор

20, фазовращатель 19, компенсатор 8 несущей, направленный ответвитель 12.

Устройство также содержит генератор

1, усилитель 13, направленные ответвители 2, 3, 5, 17, аттенюаторы 4, 10, 16, фазовращатель 11, испытуемый

СВЧ-усилитель 6, феррнтовые вентили

7, 14, модулятор 15 фазы, смеситель

t8, анализаторы 22, 23, 30 спектра, УПЧ 24, фазовый детектор 25, фазовращатель 26 колебаний промежуточной частоты, аттенюатор 27 колебаний промежуточной частоты, генератор 28 промежуточной частоты, низкочастот-. ный анализатор 29 спектра, Данный измеритель может быть применен для измерения фазовых шумов р г-аттенюаторов, ограничителей СВЧ мощности и других четырехполюсников СВЧ непрерывных колебаний. 1 ил.

13073

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазовых шу- . мов СВЧ-усилителей с выходной мощностью порядка микроватта и менее. 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей к повышение чувствительности.

На чертеже изображена блок-схема предпагаемого измерителя.

Измеритель содержит СВЧ-генератор

1 и последовательно включенные направленные ответвители 2 и 3, аттенюатор 4, направленный ответвитель S испытуемый СВЧ-усилитель Ь, ферритоf5 вый вентиль 7 и компенсатор 8 несущей. Между вторым выходом второго направленного ответвителя 3 и вторым входом компенсатора 8 несущей включены последовательно соединенные линия 9 задержки, аттенюатор 10 и фазовращатель 11. К выходу компенсатора

8 несущей подключен направленный ответвитель 12 и усилитель 13. Выход усилителя 13 через второй ферритовый вентиль 14 подключен к входу модулятора 15 фазы, выход которого через аттенюатор 16 и направленный ответвитель 17 подключен к входу смесителя

18, второй вход которого подключен к второму выходу первого направленного ответвителя через последовательно соединенные фазовращатель 19, аттенюатор 20 и линию 21 задержки. Вто- рой выход направленного ответвителя

12 подключен к анапизатору 22 спектра. Второй выход направленного ответвителя 17 подключен к анализатору 23 спектра, Выход смесителя 18 через усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 24 подключен к одному входу фазового детектора 25, второй вход которого через фазовращатель

26 колебаний промежуточной частоты и аттенюатор 27 колебаний промежу- 45 точной частоты подключен к генератору 28 колебаний промежуточной частоты, второй выход которого подключен к управляющему входу модулятора

15 фазы. Выход фазового детектора

25 подключен к низкочастотному анализатору 29 спектра. Второй выход направленного ответвителя 5 подключен к анализатору 30 спектра.

Измеритель работает следующим образом.

В компенсаторе 8 несущей измерителя за счет достигаемого на практи72 2 ке ее подавления порядка 30-40 дБ увеличиваются уровни измеряемых фазовых шумов СВЧ-усилителя на такую же величину. Полностью несущая в этом компенсаторе практически не подавляется. СВЧ-колебания, ослабленные по мощности на 30-40 дБ в компенсаторе 8 несущей, усиливаются усилителем 13. Фазовыми шумами этого усилителя можно пренебречь, так как они на 30-40 дБ меньше фазовых шумов в подводимых к нему СВЧ-колебаниях.

Фазовыми шумами СВЧ-модулятора 15 фазы также можно пренебречь, так как они на практике не менее чем на 10 дБ получаются меньшими, чем фазовые шумы в сигнале на выходе компенсатора

8 несущей. Мощность СИЧ-колебания на выходе усилителя 13 меньше микроватта. Измерения с такими сигналами производятся после их преобразования на промежуточную частоту. Такое преобразование проводится без СВЧ-гетеродина. Для этого в СВЧ-модуляторе

15 фазы осуществляется второе подавление несущей за счет модуляции фазы

СВЧ-колебаний с индексом, равным

2,405. Фаэовые шумы в боковых составляющих спектра колебаний на выходе модулятора 15 фазы состоят из фазовых шумов генератора 1 и испытуемого усилителя 6. Первые в смесителе 18 подавляются, а вторые выделяются фазовым детектором 25 и анализируются по спектру низкочастотным анализатором 29 спектра. Аттенюатор 16 служит для установления допустимого уровня мощности сигнала, подводимого к смесителю. Индикатором этого уровня является анализатор 23 спектра.

Фазовыми шумами reнератора 28 промежуточной частоты пренебрегаем, так как они на практике малы по сравнению с фазовыми шумами задающего генератора 1 и подавляются в фазовом детекторе 25 (преобразуются в напряжение нулевой частоты).

Линии 9 и 21 задержки применяются . только в том случае, когда испытуемые СВЧ-усилители являются узкополосными и требуется задержка сигналов со вторых выходов первого 2 и второго 3 направленных ответвителей. Аналогичная задержка СВЧ-сигнала осуществляется в узкополосном испытуемом СВЧ-усилителе 6.

Линии 9 и 2 1 задержек применяют при измерениях фазовых шумов узкопо1307372

Составитель В. Новоселов

Техред А. Кравчук Корр ект ор .А. Об р у чар

Редактор А.Ревин

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1627/44

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лосных СВЧ-усилителей, если частоты этих шумов соизмеримы с .полосой частот испытуемого усилителя, чтобы обеспечить чувствительность измерителя, близкую к максимальной. В остальных случаях эти линии задержки не применяют.

Регулировку фазы фазовращателями

19 и 26 проводят до получения максимальных уровней измеряемых шумов, 10 наблюдаемых на выходе анализатора 29 спектра.

Предлагаемый измеритель (по сравнению с известными) отличается по вышенной чувствительностью, что позволяет применять его для измерения фазовых шумов СВЧ-усилителей; имеющих малые уровни этих шумов и малые выходные мощности (меньше микроватта) .

Кроме того, измеритель может быть 20 применен для измерениях фазовых шумов

pir-аттенюаторов, ограничителей СВЧ мощности и других четырехполюсников

СВЧ непрерывных колебаний, 25.Формула изобретения

Измеритель спектров фазовых шумов

СВЧ-усилителей, содержащий последовательно соединенные СВЧ-генератор, первый и второй направленные ответви- ЗО тели, первый аттенюатор, третий направленный ьтветвитель и первый анализатор спектра, первый ферритовый вентиль, последовательно соединенные

СВЧ-усилитель, второй ферритовый вен- 35 тиль, модулятор фазы, второй аттенюатор, четвертый направленный ответвитель, к второму выходу которого

5 подключен второй анализатор спектра, смеситель, усилитель колебаний промежуточной частоты и фазовый детектор, к второму входу которого через последовательно соединенные аттенюатор и фазовращатель колебаний промежуточной частоты подключен генератор колебаний промежуточной частоты, второй выход которого соединен с управляющим входом модулятора фазы, между вторым выходом первого направленного ответвителя и вторым входом смесителя включены последовательно соединенные первый фазовращатель, третий аттенюатор и линия задержки СВЧ-колебаний, а к выходу фазового детектора подключен низкочастотный анализатор спектра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чув ствительности, в устройство введены последовательно соединенные вторая линия задержки, четвертый аттенюатор, второй фазовращатель, компенсатор несущей, пятый направленный ответвитель, второй выход которого соединен с третьим анализатором спектра, второй вход компенсатора несущей соединен с выходом первого ферритового вентиля, выход третьего направленного ответвителя и вход первого ферритового вентиля соединены с клеммами подключения испытуемого усилителя, второй выход второго направленного ответвителя соединен с входом второй линии задержки, а второй выход пятого направленного ответвителя соединен с входом СВЧ-усилителя.