CS 270105 B1 1
Vynález sa týká zapojenie Širokopásmového Sestportu so sústredenýml parametramia 8tyrmi detektorml, ktorý slúži ako reflektometer na meranie komplexněho koeficientuodrazu, respektive komplexně) lmpedancle.
Reflektometre sú zarladenia na meranie koeficientu odrazu elektrických obvodov.Koeficient odrazu Je komplexně veličina, definovaná ako poměr komplexně) amplitúdyvlny odrazeno) od meraného objektu ku vine dopadajúcej na meraný objekt, šestportovýreflektometer Je zariadenle majúce β výstupov - portov, v ktorom aa meraný koeficientodrazu určuje zo Styroch skalárnych veličin - výkonov vln dopadeJúcleh na 4 detektory,přitom ku piatemu portu (nepéjaclemu portu) Je připojený generátor a ku Siestemu por-tu (merdotemu portu) Je připojený meraný objekt. Vlny vstupujúce do troch z detekto-rov sú tvořené vhodnými lineárnymi kombináclami vlny dopadajúce) na meraný objekta vlny odrazenoj od něho. Vlna vstupujúoa do Stvrtého detektore, ktorý sa nazýva re-ferenčný detektor, Je vzorkou vlny dopadajúcej na meraný objekt. Určenie hledanéhokoeficientu odrazu sl možno graficky představit ako hladanie společného priesečnlkatroch kružnic v komplexně) rovině. Kvadrát poloměru i-te) kružnice, i « i, 2, 3, jeúměrný poměru výkonov meranýoh 1-tým a referenčným detektorom. Strad kružnice Jeurčený parametrami Bestportového reflektometra. Tieto sa zistujú pomocou etalónov -- prvkov so známým koeficientem odrazu, v procese nazývanom kallbrécla. Celý procesmerania 1 kalibrácie je riadený počitačom. Středy kružnic, ktoré sa tlež nazývajúq-body, sú rozhodujúcimi parametrami Sestportového reflektometra. ich vzdialenostod počlatku komplexně) roviny by mala byt optimálně od 1,5 do 3 a ich uhlová vzdlale-nost by nemela byt přilili malé - optimálně 120 stupnov. Polohy q-bodov úzko súvisias lineárnymi kombináclami vln v troch detektoroch a sú vo vSeobecnosti závislé odfrekvencie. ziskanle vhodných troch llneárnych kombinácli vlny dopadajúcej na meranýobjekt a vlny odrazenej představuje preto základný problém pri návrhu Sestportovéhoreflektometra. V súčasnosti sa na ziskanle týchto llneárnych kombinácli použivajúbezstrátové obvody typu vlažené vedenia - směrové odbočnice. Q-hybridy, H-hybridy,dellče výkonu, připadne symetrické alebo nesymetrické 8-porty v kombinácli so směro-vou odbočnicou alebo dellčom výkonu na vzorkovanle dopadajúcej vlny. prehlad použí-vaných rieSenl možno néjst napr. v článku 'Hoer, C. A. - Saulsbery, L. F.: progreseln Automated Measurements with Network Anályzers and 6-port Systems*, publikovanomv zborniku prednéSok konferenole URSI, Florencie, 4. sept, 1984. Hlavnou nevýhodoutýchto rieSenl je relativné úzké frekvenčně pásmo, v ktorom mážu Sestporty vykonávatsvoju funkciu - typicky 2 j 1. S výnimkou Sestportových reflektometrov zhotovenýchteohnológiou mikropáslk a fin-line sa vyznačujú i velkými rozmerml. Prvky zhotovenéna báze pásikovej technologie s homogénnym dielektrikom dosahujú Sirku pásma asi10 : 1 a sú považované za Širokopásmové. To je asi hranioa doslal používaných rleže-ni. cenou je vSak značné zváčSenie rozmerov zarladenia. vySSie uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie Širokopásmového Sestportu zůstave-ného z prvkov so sústredenýml parametrami, ktorého podstata je v tom, že medzi osemvzájomne izolovaných uzlov je zapojených deset rezistorov a tri reflexné dvojpólytak, že prvý rezistor je zapojený medzi prvým uzlom a třetím uzlom, druhý rezlstor jezapojený medzi prvým uzlom a Stvrtým uzlom, třetí rezistor je zapojený medzi prvýmuzlom a platym uzlom, Stvrtý rezistor je zapojený medzi prvým uzlom a Siestym uzlom,platy rezlstor je zapojený medzi třetím uzlom a Stvrtým uzlom, Siesty rezistor je za-pojený medzi Stvrtým uzlom a platym uzlom, sledmy rezlstor je zapojený medzi třetímuzlom a platym uzlom, osmy rezlstor je zapojený medzi Siestym uzlom a osmým uzlom,deviaty rezlstor je zapojený medzi sledmym uzlom a 4srnym uzlom, deslaty rezlstor jezapojený medzi druhým uzlom a sledmym uzlom, prvý reflexný dvojpól je zapojený medzidruhým uzlom a třetím uzlom, druhý reflexný. dvojpól je zapojený medzi druhým uzloma Stvrtým uzlom, tretl reflexný dvojpól je zapojený medzi druhým uzlom a platym uzlom,prlčom prvý port je medzi tretim uzlom a Siestym uzlom, druhý port je medzi Stvrtýmuzlom a Siestym uzlom, tretl port je medzi platym uzlom a Siestym uzlom, referenčný 2 CS 270105 81 port je medzi eiedmym uzlom a Sieatym uzlom, napájecí port je medzl prvým uzlom a dru-hým uzlom, merací port Je medzi Samým uzlom a druhým uzlom a prvý reflexný dvojpól,druhý reflexný dvojpól a třetí reflexný dvojpól eú eúatavy a dvoma svorkami, aklada-júce sa a rSzne zapojených kondenzátorov, cievók, reziatorov a úaekov vedení. Jedenz týchto reflexných dvojpolov móže byt akrat a Jeden mSže byt vynechaný. Výhodou zapojenia podlá vynálezu je akutočnoat, že Seatport može obsahovat lenprvky ao aúatredenýml parametrami - reziatory, kondenzátory a cievky, ktoré sl zacho-vává jú svoje vlastnosti v Slrokom páame frekvenci i, Sálej, že vhodnou volbou hodndtprvkov a Struktúry reflexných dvojpólov možno jedným Seatportom pokryt velmi Široképáamo frekvenci! až 1000 s 1, Sálej, že Seatport možno navrhnút pre použitie na níz-kých frekvenciách - řádové jednotky Hz a tiež pre použitie na velmi vysokých frekven-ciách - niekolko desiatok GHz a vo vSetkých frekvenčných péamach mé malé rozměry a mož-no ho lahko integrovat.
Na přiložených výkresech je na obr. i znázorněné zapojenie Širokopásmového Seat-portu 80 aúatredenýml parametrami podlá vynálezu, na obr. 2 je příklad konkrétnéhozapojenia Seatportu pre páamo frekvenci! od 100 kHz do 100 MHz a na obr. 3 je vyznače-ná poloha q-bodov tohto Seatportu v jednotlivých dekádách frekvenčného pásma. V zapojení Širokopásmového Seatportu ao aúatredenýml parametrami na obr. i aúmedzi svorky napájacieho portu 5-5* zapojené tri dellče pozoatávajúce z prvého rezisto-ra 7, z druhého rezistora 8 a tretieho rezistora 9 na Jednej straně deličov a z prvéhoreflexného dvojpólu 17, druhého reflexného dvojpólu 18 a z tretieho reflexného dvoj-pólu 19 na ich druhej straně, sú to tri vetvy prleatorového moatíka. Jeho Stvrtú vet-vu tvoří dělič tvořený Stvrtým reziatorom 10 na jednej straně a óamym rezietorom 14,deviatym reziatorom 15 a dealatym reziatorom 16 spolu a detektorem na referenčnomporte 4-4* a raeraným objektem na meracom porte 6-6* na atrane druhej. vhodnou volbouhodnót týchto odporov a vnútornej impedancie referenčného detektore připojeného k re-ferenčnému portu 4-4* možno dosiahnut stav, že na referenčný detektor dopadá len vzor-ka vlny poatupujúcej na meraný objekt a vlna odrazené od tohto objektu naň nedopadá.ĎalSie tri detektory připojené k prvému portu 1-1*, druhému portu 2-2* a tretiemu por-tu 3-3' tvoria prieSky prleatorového mostika a v takomto zapojení na ne dopadá lineár-na kombinácia vlny odrazenej od príaluSného reflexného dvojpólu a vlny odrazenej od mě-řeného objektu připojeného na svorky meracieho portu 6-6*. Aby každý z týchto trochdetektorov nebol ovplyvňovaný vlnami odrazenými od reflexných dvojpólov, s ktorými ne-má společný uzol, sú v ostatných troch priečkach prleatorového moatíka zapojené pla-ty rezistor 11, Siesty reziator 12 a aiedmy reziator 13. vhodnou volbou Struktúrya parametrov prvého reflexného dvojpólu 17, druhého reflexného dvojpólu 18 a tretiehoreflexného dvojpólu 19 možno dosiahnut stav, Že v Slrokom páame frekvenci! sú q-bodytohto Seatportu vo vzájemné výhodných polohách. Příklad konkrétného zapojenia Seatportu pre páamo frekvenci! 100 kHz až 100 MHzje na obr. 2. Zapojenie je zhodné ao zapojením podlá obr. i a tým, že prvý reziator 7,druhý reziator 8, třetí reziator 9, Stvrtý reziator 10, platy reziator li, Siesty re-ziator 12,'aiedmy reziator 13 a deviaty reziator 15 majú hodnotu 50 ohmov, osmy re-zietor 14 mé hodnotu 20 ohmov,. deaiety reziator 16 mé hodnotu 125 ohmov, prvý reflex-ný dvojpól 17 je tvořený kondenzétorom a kapacitou 18 nf, druhý reflexný dvojpól 18 jetvořený cievkou a indukčnoetou 2,5/iH a třetí reflexný dvojpóljg je tvořený kondenzátoroma kapacitou 60 pF. K prvému portu 1-1* je připojený prvý detektor Dl, k druhému portu2-2* Je připojený druhý detektor D2, k tretiemu portu 3-3* Je připojený třetí detektorD3, k referenčnému portu 4-4* je připojený referenčný detektor D4, k napějaclemu por-tu 5-5* je připojený vyaokofrekvenčný generátor GEN a k meraciemu portu 6-6* Je při-pojený meraný objekt X. Předpokládá aa, že vstupná impedencia detektorov je 500 ohmova výstupné napStie 01, 02, 03, 04 aú prlamoúmerné výkonu vlny dopadajúcej na príaluS-ný detektor. Funkcia Sestportu podlá obr. 2 je zhodné 8 funkciou Sestportu podlá