Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик четырехполюсника

 

Изобретение может быть использовано при создании фильтров, усилителей и аттенюаторов высокой и сверхвысокой частот. Цель изобретения - повышение быстродействия, точности . измерений и расширение функциональных возможностей - достигается путем автоматизации процесса измерений и получения прямого цифрового отсчета коэффициента передачи четырехполюсника . Для этого в устройство введены синтезатор 1 частоты, третий направленный ответвитель 2, первый 7 и второй 9 управляемые переключатели, колебательный контур 10, усилитель-ограничитель 11, пороговый блок 12, ре-

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)$ С 01 К 27/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

AQ изОБРетениям и ОтнРьзтиям пРи Гннт соср (21) 4639940/21 (22) l 9, 01, 89 (46) 2",05.91. Бюл,. № 19 (72) Л .Р.. Малинин (53) 621. 317. 75 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1136086, кл. С 01 R 27/28, 1985.

Измеритель комплексных коэффициентов передачи РЧ-11. Тех. описание

1984. (54) УСТРойстзо ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛИСНИКЛ (57) Изобретение может быть использо„„Я0„„1651241 А 1 вано при создании фильтров, усилителей и аттенюаторов высокой и сверхвысокой частот. Цель изобретения— повышение быстродействия, точности . измерений и расширение функциональных воэможностей — достигается путем автоматизации процесса измерений и получения прямого цифрового отсчета коэффициента передачи четырехполюс-. ника. Для этого в устройство введены синтезатор 1 частоты, третий направленный ответвитель 2, первый 7 и второй 9 управляемые переключатели, колебательный контур 10, усилитель-ограничитель 11, пороговый блок 12, ре1651241

30

55 версивньй .счетчик 13 и ЭВИ 14. При работе устройства сигнал с входа и выхода измеряемого четырехполюсника

4 через соответственно первьй 3 и второй 5 направленный ответвители и первьй управляемый переключатель 7 поступает на вход преобразователя 8 частоты, сигнал на промежуточной частоте с выхода которого Через второй управляемый переключатель 9 поступает на колебательньпr контур 10.

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано при создании фильтров, усилителей, аттенюаторов высокой и сверхвысокой частот.

Цель изобретения — повышение точности измерения, быстродействия и расширение функциональных возможностей за счет автоматизации процесса измерений и получения прямого цифрового отсчета коэффициента передачи четырехполюсника.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для измерения амплитудно-частотных характеристик, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства: а) интервалы установки частот синтеэатора", б) положения первого переключа,теля в) интервалы пропускания сиг нала промежуточной частоты вторым переключателем, "г) осциллограммы напряжений на выходе колебательного контура, д) счетные импульсы на входе.реверсивного счетчика.

Устройство содержит синтезатор 1, третий ответвитель 2, первый ответвитель 3, исследуемый четырехполюсник 4, второй ответвитель 5, согласованную нагрузку 6, лервьй управляемьй переключатель 7, преобразователь частоты 8, второй управляемьй переключатель 9, колебательный контур 10, усилитель-ограничитель

11, пороговый блок 12, реверсивный счетчик 13, ЭВМ 14. Синтезатор 1 соединен с третьим ответвителем 2, которьй в свою очередь подключен к последовательно соединенным первому ответвителю 3, исследуемому четырехполюснику 4, второму ответвителю 5 и согласованной нагрузке 6. Выходы вторичных каналов первого 3 и второПосле окончания воздействия радиоимпульсов в нем возникают свободные колебания, которые после усиления и or.ðàrrè÷åèèÿ преобразуются в импульсы и подсчитываются реверсивным счетчиком 13. Числовой код, несущий информацию об отношении уровней сигналов на входе и выходе измеряемого четырехполюсника 4, поступает на илформационньй вход ЭВИ 14 и далее индицируется на ее дисплее. 2 ил. го 5 ответвителей подключены к сигнальным входам первого управляемого переключателя ?, выход которого соединен с входом преобразователя 8 частоты, к другому входу которого подключен вторичный канал третьего ответвителя 2, К выходу преобразователя 8 частоты подключены последовательно соединенные второй управляемьй переключатель 9, колебательный контур 10, усилитель-ограничитель 11, пороговьй блок 12, реверсивньй счетчик 13 и ЭВИ 14. Выходы управления

ЭВИ 14 соединены с соответствующими входами управления синтезатора 1, первого управляемого переключателя 7, второго управляемого переключателя 9 и реверсивного счетчика 13.

Устройство работает следующим образом.

Синтезатор 1 генерирует измерительный сигнал, поступающий через третий 2 и первый 3 ответвители на вход исследуемого четырехполюсника 4, нагруженного через второй ответвитель 5 на согласованную нагрузку 6.

Иощность сигнала, ответвленная с входа и выхода четырехполюсника при помощи первого 3 и второго 5 ответви»телей, подключается поочередно посредством первого управляемого переключателя 7 на второй вход преобразователя 8 частоты„ на первый вход которого для образования гетеродинного сигнала подается мощность измерительного сигнала синтезатора, ответвленная при помощи третьего ответвителя 2. Сигнал промежуточной частоты, образовавшейся в преобразователе 8 частоты, поступает на вход второго управляемого переключателя 9, который превращает синусоидальный сигнал в радиоимпульсы. Пос16512 ле ок.:нчания воздействий радиоимпульсов на колебательньп1 контур 10, в нем возникают свободные колебания, которые усиливаются усилителем-ограничителем 11. Эти колебания поступают на вхоц порогового блока 12, где они греобразуются в счетные импульсы, которые считаются реверсивным счетчиком 13.

Числовой код, несущий информацию об отношении уровней сигналов на выходе и входе четырехполюсника, с выхода реверсивного счетчика 13 подается на информационньп вход ЭВ11 14. Пе5 реключеыие первого 7 и второго 9 .уп-равляемых переключателей, начало отсчета реверсивного счетчика 13 и установка . астаты синтезатора 1 осуществляются нб командам, поступающим от ЭВМ 14. Совокупность числового кода частоты синтезатора 1 и кода, полученного с выхода реверсивного счетчика 13, образует АЧХ четырехполюсника.

Проанализируем работу устройства.

Hs вход колебательного контура 10 поочередно поступают сигналы промежут очной ыс тот ..> (фиг. 2в) 25 у

AmI n, Кп

"К

K А m и z К IIp

N ь к ln

2 п Uо

Реверсивньй счетчик 13 при переключении первого управляемого переключателя i реверсируется, поэтому его цифровой отсчет равен разности

4)ьк . mz. ng

N=N-N=--1nК---->

5 где А - амплитуда сигнала на выходе синтезатора 1, К вЂ” измеряемьп коэффициент пере- 3 дачи четырехполисника 4, m,,m< — коэффициенты передачи первого и второго ответвителей соответственно," п,,п — коэффициенты передачи плеч первого управляемого пере-ключателя, K — коэффициент передачи преобразователя частоты, M — циклическая промежуточная частота, 1- „ф - начальные фазы сигналов.

После прерывания по команде от

ЭВМ сигналов во втором управляемом переключателе, напряжения свободных колебаний на выходе контура имеют вид 1- 4 и. у (t) = Аш,п, К „е "" cos(Qt+ P), т- о

y<(t) = АКш пгК пре " cos(Qt+Q<), 1

М< к1п 10

2 It

mt I12

1g К—

mi п, mg ng

4S лучим N = 20 1g К вЂ” -- = 20 lg К— ш п, m< п

20 lg — — 20 lg —.

m< п

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить прямой цифровой отсчет в децибелах величины, пропорциональной коэффициенту передачи четырехполюсника. Чтобы

mI nI исключить величины — = --, проводит55 т п ся первоначальная калибровка на средней частоте. Вместо измеряемого четырехполюсника устанавливается отрезок тракта (коаксиального или волноводХ (t) = АКш п Кпрсоs(ЯЙ4-(f ) .

Х„. (") = Агл,n,K„cos(Qt+(II,), где с — момент окончания радиоимпульса, 41 б постоянная времени калеоак тельного контура, (1), (ф — начальные фазы свободных

) колебаний.

В счетные импульсы обратятся лишь те колебания, амплитуды которых превышают пересчитанный на вход усилителя-ограничителя 11 уровень срабатывания порогового блока 12 (фиг. 2г д) 1о л

Amm,n KI e „ = U„ t - о — г— к

КЛш п K) е " = U, отсюда находим интервалы времени, за которое происходит счет импульсов

Am n Ksc

lп

0 к Ц т

KA m n Кп

2 "о

Соответствующие цифровые отсчеты реверсивного счетчика 13 равны или в десятичных логарифмах

Выбрав параметры колебательного L кlп 10 контура так чтобы — — - г- — = 1 по2 и 20

16512ч1

N = 20 1g К. формула и э обретения

O 7 t

Составитель Н.Михалев

Редактор С.Патрушева Техред A.Êðàâ÷óK Корректор Н.Ревская

Заказ 1б05 Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 ного). Изменяя код предустановки ре- версивного счетчика добиваемся показания М = О. Калибровка закончена.

Эта предустановка реверсивного счет5 чика сохраняется при проведении дальнейших измерений. Спустя время Т, достаточное для измерения предельного ослабления (например, 100 дБ), цикл повторяется. Синтезатор перестраивается по частоте путем подачи кода частоты от ЭВМ, а с выхода реверсивного счетчика выдается B ЭВМ код коэффициента передачи.

Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик четырс:.хполюсника, содержащее соединенные последовательно первый ответвитель, клеммы для подключения исследуемого четырехполюсника, второй ответвитель 25 и согласованную нагрузку, а также преобразователь частоты, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и быстродействия, в него введены последовательно соединенные синтезатор и третий ответвитель, а также первый управляемый переключатель, последовательно соединенные второй управляемый переключатель, колебательный контур, усилитель-ограничитель, пороговый блок и реверсивный счетчик, выход которого соединен с информационным входом электронно-вычислительной машины, первый, второй, третий и четвертый выходы управления которой соединены соответственно с входами управления первого управляемого переключателя, второго управляемого переключателя, реверсивного счетчика и синтезатора, при этом выходы первичного и вторичного каналов третьего ответвителя соединены соответственно с входом первого ответвителя и первым входом преобразователя частоты, выход которого подключен к сигнальному входу второго управляемого переключателя, а вход — к выходу первого управляемого переключателя, первый и второй сигнальные входы которого подключены соответственно к выходам вторичных каналов первого и второго ответвителей.