Измеритель комплексного коэффициента отражения

 

Изобретение относится к технике измерений на микроволнах. Цель изобретения - повьшение точности. Устр-во содержит направленный ответвитель 1, измеритель 2 амплитуды сигнала, фазовращатель (ФВ) 3, короткозамыкатель 4, г-р 7, модулятор 8 и исследуемый СВЧ-тракт 9. Введены линейный преобразователь 5 фазы, измеритель 6 разности фаз. ВЧ-колебания от г-ра 7 попадают на ответвитель 1, где часть энергии, пропорциональная падающей мощности, ответвляется во вспомогательный канал и поступает на вход измерителя 2. Прошедшие через основной канал ВЧ-колебания попадают на вход тракта 9, отражаются и попадают в основной канал. Во вспомогательный канал ответвляется часть мощности, пропорциональная отраженной мощности. Ответвленные ВЧ-колебания проходят через непрерывно перестраиваемый ФБ 3, отражается от короткозамыкателя 4, вновь проходят через ФВ 3, попадают на вход измерителя 2, где складываются с ВЧ-колебаниями, пропорциональными падающей мощности. Цри перестройке ФВ 3 взаимная фазировка этих сигналов изменяется, что приводит к тому, что ФВ 3 проходит через значение фаз, обеспечивающих как их синфазное, так и противофазное сложение. 1 ил. о TS (Л 00 00 ел о эо 00 Н

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) А1 (51) 4 С 01 R 27 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4099477/24-09 (22) 04.08.86 (46) 30.03.88. Бюл. Ф 12 (71) Вильнюсский государственный университет им.В.Капсукаса (72) В.А.Калесинскас и Ю.Й,Банис (53) 621.317.341.3(088.8) (56) Никулин С.М., Петров В.В.

Салов А.Н., Чеботарев А.С. Автоматический измеритель волновых параметров рассеяния элементов и устройство СВЧ-диапазона. — Электронная техника. Сер. электроника СВЧ, 1983, вып. 9, с. 42-45.

Авторское свидетельство СССР

y- 1201782, кл. G 01 R 27/26, 1983,,(54) ИЗБ:РИТЕЛЬ КОЮ1ЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерений на микроволнах. Цель изобретения — повышение точности. Устр-во содержит направленный ответвитель 1, измеритель 2 амплитуды сигнала, фазовращатель (ФВ) 3, короткозамыкатель

4, r-p 7, модулятор 8 и исследуемый

СВЧ-тракт 9. Введены линейный преобразователь 5 фазы, измеритель 6 разности фаз. ВЧ-колебания от r-pa 7 попадают на ответвитель 1 где часть энергии, пропорциональная падающей мощности, ответвляется во вспомогательный канал и поступает на вход измерителя 2. Прошедшие через основной канал ВЧ-колебания попадают на вход тракта 9, отражаются и попадают в основной канал. Во вспомогательный канал ответвляется часть мощности, пропорциональная отраженной мощности.

Ответвленные ВЧ-колебания проходят через непрерывно перестраиваемый

ФВ .3, отражается от короткозамыкателя 4, вновь проходят через ФВ 3, попадают на вход измерителя 2, где складываются с ВЧ-колебаниями, пропорциональными падающей мощности.

При перестройке ФВ 3 взаимная фазировка этих сигналов изменяется, что приводит к тому, что ФВ 3 проходит через значение фаз, обеспечивающих как их синфазное, так и противофазное сложение. 1 ил.

1385088

Изобретение относится к технике измерений на микроволнах (в диапазонах УВЧ, СВЧ и КВЧ) и может быть использовано в качестве датчика в сис5 темах встроенного контроля.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже изображена структурная электрическая схемаизмерителя комплексного коэффициента отражения.

Измеритель комплексного коэффициента отражения содержит направленный ответвитель 1, измеритель 2 амплитуды сигнала, фазовращатель 3, коротко- 15 замыкатель 4, линейный преобразователь 5 фазы, измеритель 6 разности фаз, генератор 7, модулятор 8 и исследуемый СВЧ-тракт 9.

Измеритель комщ ексного коэффициента отражения работает следующим образом.

Высокочастотные колебания от генератора 7 попадают на направленный 25 ответвитель 1, где часть энергии, пропорциональная падающей мощности, ответвляется во вспомогательный каг нал и поступает на вход измерителя 2.

Прошедшие через основной канал высо-. 30 кочастотные колебания: попадают на вход исследуемого СВЧ-тракта 9, отражаются и попадают в.основной канал.Во вспомогательный канал ответвляется часть мощности, пропорциональная отраженной мощности. Ответвленные высокочастотные колебания, пропорциональные отраженной мощности, проходят через непрерывно перестраиваемый 40 фазовращатель 3, отражаются от короткозамыкателя 4, вновь проходят через непрерывно перестраиваемый фазовращатель 3 и попадают на вход измерителя 2, где складываются с высокочастотными колебаниями, пропорциональными падающей мощности.

При перестройке непрерывно перестраиваемого фазовращателя 3, взаимная фазировка этих сигналов изменяется, что приводит к тому, что непрерывно перестраиваемый фазовращатель

3 проходит через значения фаз, обеспечивающие как их синфазное, так и противофаэное сложение. Если фаза с отраженного сигнала меняется во времени и по линейному закону, то .происходит изменение частоты ы, высокочастотных колебаний, пропорциональ-: ных отраженной мощности сигнала с амплитудой F.„.. Если

E = E sin (v t + (g(t), где cp(t) = + at, L то Е = Е ° siII (У,+ a)t, где а — скорость линейного изменения фазы.

При сложении сигналов с разными частотами происходит их смешивание, в результате чего на выходе измерителя 2 выделяется сигнал (биенця) разностной частотч.

Амплитуда Ц сигнала на выходе измерителя 2 характеризует модуль коэффициента отражения исследуемого СВЧтракта 9, а разность фаз Ьсу сигнала на выходе измерителя 2 и опорного сигнала на выходе линейного преобразователя 5 характеризует фазу коэффициента отражения исследуемого СВЧтракта 9. При этом линейный преобразователь 5 фазы преобразовывает модулирующий сигнал в опорный сигнал с фазой, соответствующей удвоенному сдвигу фазы отраженной. волны за счет ее двухкратного прохождения через фазовращатель 3.

По значениям Ц и ьс вычисляют мо-. дуль К и фазу Ч комплексного коэффициента отражения по формулам: — (b 1U0 ) Rî где R и (р — модуль и фаза эталонной нагрузки, подключаемой вместо исследуемого СВЧ-тракта 9 при калибровке устройства; — амплитуда сигнала на выходе измерителя 2 при подключенной эталонной нагрузке.

Модуль R и фазу (комплексного коэффициента отражения также определяют по трем и более парам измеренных моментных значений сигнала "; на выходе измерителя 2 и измерителяб разности фаз Ьсу; сигнала на выходе измерителя 2 и опорного сигнала на выходе линейного преобразователя 5

1385088

3 с последующим решением системы уравнений

1+R +2R Cos ((g+d(g; — cp )-(— — -)> ° i 3 к, ь, о.методом наименьших квадратов, что значительно повышает точность измерений R (p sa счет исключения ошибок, связанных с неидеальностью элементов измерительного тракта, после статистической обработки измеренных значений.

Формула из обретейия!

li

Составитель Е. Адамова

Техред"Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Горват

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1411/44

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Измеритель комплексного коэффициента отражения, содержащий последовательно соединенные генератор и направленный ответвнтель, выход которого является входом для подключения исследуемого СВЧ-тракта, первое плечо которого соединено с последовательно включенными фазовращателем и коротко-. замыкателем, а второе плечо соединено с измерителем амплитуды сигнала, а также модулятор, выход которого соединен с модулирующим входом фазовращителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно соединенные линейный преобразователь фазы и измеритель разности фаз, причем вход линейного преобразователя фаз подключен к выходу модулятора, а выход измерителя разности фаз подключен к входу измерителя амплитуды сигнала.