Способ калибровки ваттметра

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для аттестации СВЧ-ваттметров и измерителей плотности потока энергии. Цель изобретения - упрощение аттестации в полосе частот. Способ калибровки ваттметра реализуется следующим образом. Подают на вход ваттметра сигнал непосредственно и регистрируют показание P<SB POS="POST">0</SB>. Затем подают на вход ваттметра сигнал через первый отрезок линии передачи длиной Z<SB POS="POST">1</SB> и ре-гистрируют показание P<SB POS="POST">1</SB>. Потом подают на вход ваттметра сигнал через второй отрезок линии передачи длиной Z<SB POS="POST">2</SB>, при этом Z<SB POS="POST">1</SB>*98 Z<SB POS="POST">2</SB> *98 λ <SB POS="POST">м</SB>ин/2, где λ <SB POS="POST">м</SB>ин -миним. длина волны полосы частот, и регистрируют показание P<SB POS="POST">2</SB>. T. обр. получены три уравнения, решив которые, можно определить P<SB POS="POST">в</SB>х. Аттестация ваттметра производится с использованием двух отрезков линии передачи во всей полосе частот, при этом погрешность рассогласования исключается.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1483386 А1 цц 4 G 01 R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ретения — упрощение аттестации в полосе частот. Способ калибровки ваттметра реализуется следующим образом. Подают на вход ваттметра сигнал непосредственно и регистрируют показание Рв. Затем подают на вход ваттметра сигнал через первый отрезок линии передачи длиной Zi и регистрируют показание Рь Потом подают на вход ваттметра сигнал через второй отрезок линии передачи длиной Zz, при этом Z (Z /2, где Х „„„— миним. длина волны полосы частот, и регистрируют показание Р2.

Т. обр. получены три уравнения, решив которые, можно определить Рв„. Аттестация ваттметра производится с использованием двух отрезков линии передачи во всей полосе частот, при этом погрешность рассогласования исключается. передачи длиной Zi и регистрируют второе показание ваттметра Pi, равное

Р =Pâõ(1 — Гв) (1+юг Гв+2Гг I cos(cp+

+4 Zi

JL где Х вЂ” длина волны, на которой производится аттестация.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4002854/24-09 (22) 03.01.86 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (72) Ю. А. Давыдов, В. П. Хилов и Е. Б. Резникова (53) 621.317.784 (088.8) (56) ГОСТ 8.392 — 80.

Методика метрологической аттестации ваттметров проходящей мощности с преобразователями Я2М-23 и Я2М-24 в качестве образцовых средств измерения 2-го разряда в диапазоне частот 0,15 — 3,0 ГГц. МИ21280 — М.: Изд-во стандартов, 1981, с. 4 — 5. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ВАТТМЕТРА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для аттестации СВЧ-ваттметров и измерителей плотности потока энергии. Цель изобИзобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для аттестации СВЧ-ваттметров и измерителей плотности потока энергии.

Цель изобретения — упрощение аттестации в полосе частот.

Способ калибровки ваттметра реализуется следующим образом.

Подают на вход аттестуемого ваттметра

СВЧ-сигнал непосредственно и регистрируют его первое показание Р0, равное

Р0=Рв„(1 — Г„ )(1+ Г Гв + 2Г„Гв cosy), где Рв, — мощность на входе ваттметра;

I, Ä— модули коэффициентов отражения ваттметра и источника СВЧ-сигнала соответственно;

cp — фазовый набег при распространении сигнала между источником

СВЧ-сигнала и входом ваттметра.

Подают на вход аттестуемого ваттметра

СВЧ-сигнал через первый отрезок линии

Подают на вход аттестуемого ваттметра

СВЧ-сигнал через второй отрезок линии передачи длиной Z, при этом Z1(Z (Х, ./2, где Х,„„— минимальная длина волны полосы частот, и регистрируют третье показание ваттметра Р2, равное

Р2=Рвх(1 — Гв ) (1+Гг Гв +2Г- Is cos((p+

+4nZz)

Таким образом получены три уравнения, решив которые, можно определить Р . Для

1483386

3 этого преобразуют полученные уравнения следующим образом

Р— 1+Гг Г +2Гг Г (coscpcos — Х

4л вх(1 Гв) 3.

ХZ1 — яnq>sin — Z1) . 4л х (1) Pisin Z2 — P2sin>Zi

4Х Ж х (1+Г2Г2) Х

g,(1 — r„

Х(ят — Z2 — sin — Zi)+21„ / cosrp sin — Х г Ь

Х(г — Zi) . (3) После совместного решения полученного уравнения (3) с уравнением для Р0 находят

10 Piste Z2 — Pzsin Zi=P p (1 — Г,) ((1+ГгГв) X

Х(— Z2 — sin — Z )+(, (1+ бр 11 в

+ Г„ Г sin — (Z г — Z )); (4) 15

Преобразовав уравнение (4), получают расчетное выражение для определения Р „

4х . 4у - 4т

Р, з1п р-7., — Р," s1ï Zi,Роs in Л (Z2. Z1,)

43 . 4М . 4 (1-Гг) (1+Г2Г2) T sin--Z -sin Z -sin-- (Z -Е ) е гв122. 21Л

При. этом погрешность рассогласования исключается, так как все величины, входящие в ф-лу (5), известны. Однако возникает погрешность вычисления, которая возрастает при стремлении к нулю числителя или знаменателя в ф-ле (5), кроме случаев, когда Zi или Z2 равна Л/4. При этом формула (5) упрощается и приводится к виду

2+ РО 30

/ Р 2(1 — Г Т(1+ДФ (6)

В этом случае погрешность вычисления равна нулю.

При значениях Zi и Z2 не равных Х/4 погрешность вычисления будет менее 0,1% в 35 широкой полосе частот. Преобразовав в ф-ле (5) разность синусов в произведение, находят

Формула изобретения

Это выражение имеет минимальное значение на верхней частоте аттестации

45 при Z2(а «а нижней частоте при

Л

Z 1 нв З,идлсс

? " Z или Z — Zi= —. Произведение

4%. 4

Р sin--Z -Р sin †-Р г 2. 1 о

Рвх (1-Гг ) (1+Г„Гвг ) sin — Z где Po, Pi, Рг — показания ваттметра при его подключении к генератору соответственно непосредст- 55 венно через первый и второй отрезки линии передачи;

Г;, Гв — соответственно модули коэф =1 — Г„ Г +2Г Г, (cosrpcas,<

Рвх (1 — Гв ) Я

X Z2 — sinysin — Z2) . 4л

Х (2) Домножив обе части равенства (1) и (2) .4л . 4л на яп Z2 и яп — Zi соответственно после

Т Я вычитания (2) из (1), получают

sin — Z2 — sin — Zi — sin — (Z2 — Zi)= — 4sinX ..4л .4л . 4л т

2л . 2л . 2л

Х вЂ” ХМ и — Zi ° яп — (Zã — Zi)

Л. 2л . 2л

sin — Zi sin — (Z2 — Zi) имеет максимум при

Z2=2Zi. При этих условиях достигается минимальная погрешность аттестации во всей полосе частот.

Таким образом, аттестация ваттметра производится с использованием двух отрезков линии передач во всей полосе частот, при этом погрешность рассогласования исключается.

Способ калибровки ваттметра, согласно которому на вход аттестуемого ваттметра непосредственно подают СВЧ-сигнал, регистрируют показания ваттметра, затем на вход ваттметра подают СВЧ-сигнал через первый отрезок линии передачи, регистрируют показания ваттметра и вычисляют могцность на входе ваттметра, отличающийся тем, что, с целью упрощения аттестации в полосе частот, на вход ваттметра подают СВЧ-сигнал через второй отрезок линии передачи, длину которого выбирают больше длины первого отрезка линии передачи и меньше половины минимальной длины волны полосы частот, регистрируют показания ваттметра Рг, а мощность Рв„на входе ваттметра вычисляют по формуле

sin †(Z -Z )

Х

40 . 4

-sin — Z -sin — (Е -Z ) я

2 Z. фициентов отражения источника СВЧ-сигнала и ваттметра;

Л вЂ” длина волны, на которой производится аттестация.