JPH0697243B2 - 反射係数測定用ブリッジ - Google Patents

反射係数測定用ブリッジ

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JPH0697243B2
JPH0697243B2 JP3265585A JP26558591A JPH0697243B2 JP H0697243 B2 JPH0697243 B2 JP H0697243B2 JP 3265585 A JP3265585 A JP 3265585A JP 26558591 A JP26558591 A JP 26558591A JP H0697243 B2 JPH0697243 B2 JP H0697243B2
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JP
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bridge
winding
coaxial cable
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line portion
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ブルクハルト ボルフガング
ダンツアイゼン クラウス
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/04Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant in circuits having distributed constants, e.g. having very long conductors or involving high frequencies
    • G01R27/06Measuring reflection coefficients; Measuring standing-wave ratio

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、フィルタ、増幅器、
ミキサ、アンテナのような構成部分の反射係数の大きさ
ならびに位相の測定用の反射係数ブリッジに向けられて
いる。
【0002】
【従来技術】特定型の反射係数ブリッジは既知である
(例えばローデ ウント シュバルツ社のブリッジZR
B2)。無線周波数信号源と被験物体は共に同軸ソケッ
トを経由してこの型のブリッジと接続される。被験物体
の中には、測定操作中それらに設けられているトランジ
スタあるいはダイオードのような構成部品に、同軸コネ
クタを通して同時に直流給電を必要とするものがある。
この目的を達成するため、被験物体とブリッジ間に特別
の同軸アダプタを配置することは、既知である。ブリッ
ジ抵抗器の1つを通して直流を供給することおよびこの
目的のために、無線周波数信号源を変換器経由でブリッ
ジの中性腕に接続することも既知である(米国特許明細
書3,227,953)。
【0003】
【従来技術の課題】これら既知の手段の総てには、ブリ
ッジの対称性が悪影響を受け、従ってブリッジの特性が
悪化するという欠点がある。この発明の目的は、同軸ケ
ーブル経由で反射係数ブリッジに接続されている被験物
体に直流電圧を給電するための回路を提供し、そのよう
な構成により上記ブリッジの特性を悪化させないように
する点にある。さらに特定して言えばこの発明の目的
は、第1請求項による反射係数ブリッジにより達成され
る。その他の有利な改良ブリッジは、従属請求項から明
かになる。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明の反射係数測定
用のブリッジは、中心導体が、ブリッジ中性腕の一方の
接続点に接続され、またその外部導体はブリッジ中性腕
の他方の接続点に接続され、少くとも1つのフェライト
磁心上に巻かれている同軸ケーブル、および前記同軸ケ
ーブルに並列的に接続された線路部分であって、その線
路部分の一端は前記同軸ケーブル中心導体と共にブリッ
ジ中性腕の前記一方の接続点に接続され、前記一端は少
くとも1つのフェライト磁心上に同様に巻かれている前
記線路部分、を具備し、それによってブリッジ中性腕の
両端間の電圧降下を表示器に供給するための平衡不平衡
変成器;ならびに直流電圧を同軸線路を通ってブリッジ
に接続されている被験物体に給電するための手段であっ
て、前記フェライト磁心の少くとも1つの上に巻かれか
つ平衡不平衡変成器の線路部分のうちのフレームに無線
周波的に接続されている側の端部に少なくともつながれ
たものを有する直流電圧供給手段;を有することを特徴
とする。
【0005】
【作用】ブリッジの平衡変換器または平衡不平衡変成器
(balun)において、この発明による補償によっ
て、外部から供給される直流は補償用の巻線を通り、そ
してまた反対向きに線路部分によって形成された平衡不
平衡変成器分岐回路の主巻線を通って流れ、その結果、
同じ大きさだが反対向きの2つの磁束が、関連するフェ
ライト磁心中に誘起される。そしてこれら両磁束は互に
相殺される。従ってフェライト磁心の磁気飽和は、万一
直流が大きな場合でさえも回避され、ブリッジの方向性
および整合性のみならず対称性も悪化を免れる。それ故
ブリッジの特性を何等悪化させることなく、被験物体内
に設けられた構成部分にブリッジを経由して直流を給電
することが、この発明によって可能になる。本発明に従
って直流が供給されるとき、ブリッジの対称性は乱され
ないので、この給電法式は、5GHzまたはそれ以上ま
での広い周波数範囲内で使用するようなブリッジに対し
ても適している。
【0006】従属請求項で述べたように、補償用の巻線
を設計するには数種の方法がある。同軸ケーブルにより
形成された他の平衡不平衡変成器分岐回路のフェライト
磁心上に第2の補償用の巻線を設けることは、特に有利
である。もっともこの第2巻線は、直流給電には使用さ
れないが、無線周波数における対称性だけのために設け
られている。このような配置には、たとえ大きな直流電
流が給電されてもブリッジの対称性が周波数に関係なく
大部分影響されない、という利点がある。
【0007】
【実施例】第1図は、反射係数ブリッジの基本的配置を
示す。無線周波入力部1は、既知の同軸ソケットを経
て、図示されていない外部の無線周波発生器に接続され
ている。ブリッジの中性腕の2つの接続点2と3は、2
つのブリッジ腕R,R経由で給電される。被試験物
体4は、同軸ソケット5を経て接続点2とフレームの間
に接続されて第3のブリッジ腕を形成する。分路抵抗器
は、第4のブリッジ腕として接続点3とフレームの
間に接続されている。表示器6は、同軸ケーブル7経由
で、ブリッジ中性腕の接続点2と3に接続されている。
前記ケーブル7の中心導体8は、接続点2に接続され、
他方外部導体9は、接続点3に接続されている。同軸ケ
ーブル7の外部導体9の下端は、フレーム10(ブリッ
ジハウジング99に接続されている)に接続されてい
る。
【0008】同軸ケーブル7の外部導体9経由でブリッ
ジ中性腕の接続点3がフレームへ無線周波的に短絡する
のを防ぐため、フェライト磁心11と12が、外部導体
9に取り付けられている。これらのフェライト磁心1
1、12は、ブリッジの低端しゃ断周波数を決定する。
大きな帯域幅を得るため、2つの異ったフェライト磁心
11と12が設けられ、それら上に同軸ケーブルが、そ
れぞれ異った巻線(NとN)で巻かれている。ブリ
ッジの対称性を回復するため、付加的な線路部分13
が、フェライト磁心を負荷した同軸ケーブル7と並列的
に設けられている。前記付加的線路部分13の一方の端
は、ブリッジ中性腕の接続点2に接続され、他方の端
は、キャパシタCを経てフレーム10に無線周波的に
接続されている。この線路部分13にはまたフェライト
磁心14と15が設けられ、線路部分13は、異った寸
法のフェライト磁心14と15上に異った巻数(N
)で巻かれている。フェライト磁心11、12を有
する同軸ケーブル7と9それに取り付け同様に取り付け
たフェライト磁心14、15を有する線路部分13は、
平衡不平衡変成器を構成し、その半分同士は、鏡面対称
の設計であるべきである。キャパシタC,Cおよび
は、測定入力5の直流分離のため設けられたが、他
方のキャパシタCは対称性のために設けられている。
【0009】被試験物体4の中の直流給電能動部品のた
めに、中心導体給電線16経由で被試験物体4に必要な
直流電圧が、直流電源DCから入力端子17を通って接
続点18に給電されるが、この接続点18はキヤパシタ
を経由してフレームに無線周波的に連結されてい
る。万一大きい直流電流の場合、フェライト磁心15が
磁気飽和すること、およびその結果ブリッジの対称性が
悪化することを回避するため、直流が補償用の巻線経由
で接続点18に給電される。この補償用の巻線は、線路
部分13に加えてフェライト磁心15上に巻かれ、同じ
巻数Nを有することが好ましい。
【0010】第1図に、フェライト磁心上にこの付加的
な補償用の巻線を構成するための第1の可能な方法を示
す。図示した実施例においては、この補償用の巻線は同
軸ケーブルのある長さの巻線部25の中心導体26によ
り形成され、同軸ケーブルの外部導体が、線路部分13
の延長部分を構成し、その結果本実施例では、フェライ
ト磁心15上の線路部分13の所定長の巻線部25は、
同軸ケーブルの短い所定長巻線部25により形成されて
いる。線路部分13の端18において、この端はフレー
ムに無線周波的に接続されている。その態様は中心導体
26が、同軸ケーブルの前記長さの外部導体27に直接
接続されており、この接続点はと言うとそれはキャパシ
タC経由でフレームに無線周波的に接続されている。
中心導体26の反対の端21は、無線周波チョーク22
と低域フィルタ23を経て直流電圧入力端子17に接続
されている。無線周波チョーク22は、補償用の巻線の
接続点と直流電圧用のDC入力端子17間で無線周波数
分離のために備えている。それ故被試験物体4用の直流
給電電流は、中心導体26を通って、フレームに無線周
波的に連結されている末端の接続点18に流れ、ついで
外部導体27とこれに続く線路部分13を通ってブリッ
ジ接続点2まで反対方向に流れ、つぎに中心導体16を
経て被試験物体4に流れる。
【0011】知られているように、直流を直接に被試験
物体4に接続用同軸型ソケット5の中心導体16を通し
て供給することはブリッジの平衡を損なうことになる。
それ故、本発明ではブリッジの点2、3を表示器6に接
続するための平衡不平衡変成器を通して供給を行なうの
である。したがって直流の流れは上記のように直流用入
力端子17からLPF17、チョーク22、中心導体2
6、その他端の接続点18、巻線25の外部導体27、
上部の線路部分13及び接続点2を経て前記ソケット5
の中心導体16に至り、更に被試験物体4に至る。その
直流の帰路は導軸ケーブル型ソケット5の外部接続体3
0からブリッジ装置のケース99を経て直流電源DCに
至る。この巻線25の中での直流の方向はその外部導体
27上の流れとは反対の方向であるから、直流電流の影
響は打ち消され、ブリッジの平衡性は損なわれないので
ある。
【0012】第2図は、他の実施例を示し、一層広帯域
向けの直流給電電流用補償用の巻線の実施例を示してい
る。この実施例では、補償用の巻線は、フェライト磁心
15上の付加的巻線19により形成され、これは、図示
の実施例では巻線部25に対して反対向きに巻かれてい
る。巻線部19および25を流れる電流の方向が同じで
あるので、互に相殺する逆の磁界がフェライト磁心内に
誘起される。巻線部19は、また巻線部25と同じ巻線
方向で巻いてもよいが、巻線部19内の電流の方向は、
巻線部25内の電流方向と逆であることが条件である。
【0013】ここで巻線部19の巻数が、巻線部25の
巻数に等しくなるように選ぶのが好ましい。巻線部19
の上端21は、無線周波数チョーク22に接続され、ま
た他端は、フレーム接続点18に接続されている。対称
性のために、平衡不平衡変成器の他方の半分である同軸
ケーブル7のフェライト磁心12には、巻線部19と同
じ巻数の同様の補償用の巻線部20が設けられている。
しかし巻く方向は、電流の方向に依存し、同軸ケーブル
7の巻き方向に同じかまたは反対である。この補償用の
巻線部20の上端29は、他方の補償用の巻線部19の
端21を経て無線周波数チョーク22に接続されてお
り、且つ図示の実施例において下端28は、抵抗器24
を経て前記接続点18に接続されている。それ故、チョ
ーク22を通って給電される直流は、本質的に補償用の
巻線部19を通って接続点18に流れ、つぎに反対方向
に補償用の巻線部19を通って接続点18に流れ、そこ
から反対方向に巻線部25および線路部分13を通って
またブリッジの接続点2に流れる。抵抗器24のため、
比較的小電流のみが第2の補償用の巻線部20内を流
れ、直流的には、主要電流部分は直接に接続点に流れる
が、他方無線周波数的には平衡不平衡変成器の両腕は、
類似の補償用の巻線部19と20で対称的に負荷されて
いる。抵抗器24を設ける代りに、図2に破線で示すよ
うに、補償用の巻線部20の端28を例えばキャパシタ
C9経由でフレーム接続点10に直接無線周波的に接続
してもよい。それによれば直流が巻線部20を通って流
れず、巻線部20は無線周波数的対称性に備えるという
その任務をもっぱら遂行する。
【0014】追加補償用の巻線部20を補償用の巻線部
19の接続点21に電気接続するために備えることもま
た必要でないであろう。むしろ巻線部20の自由な上端
29が、追加の無線周波数チョークおよびキャパシタを
通ってフレームに無線周波的に連結され、他方、巻線部
20の下端28は例えばフレーム10に直接接続されう
るだろう。なおこのチョークは、対称性のために設けら
れ、チョーク22に対応している。この場合、直流電源
DCからの直流給電電流が巻線部20を通って流れず、
他方巻線部20は無線周波的対称性に備えるというその
任務をまた遂行するであろう。図示した実施例では、大
きい方のフェライト磁心15およびフェライト磁心12
のみに、対応する補償用の巻線部19および29(また
は20)がそれぞれ設けられている。しかし2つまたは
それ以上のこのようなフェライト磁心が、実施例中に示
したように平衡不平衡変成器の各半分に対して備えられ
るときは、対応する補償用の巻線部を、必要なら追加の
フェライト磁心、すなわち第1図に示す実施例の磁心1
4上および第2図に示す実施例の磁心11と磁心14上
に巻くこともできる。
【0015】以上、特定の図示した実施例に言及して発
明を説明してきたが、この発明の幾多の変更および修正
が、この発明の精神と範囲から逸脱することなく、この
技術に熟練した人達に取っては明かになるであろう。そ
れ故に我々は、この技術への貢献の範囲内に正当に且つ
適正に含めうるそのような変更および修正した発明はす
べて、許可された特許の範囲内に含めることを意図する
ものである。
【0016】
【発明の効果】この発明による補償によって、外部から
供給される直流は補償用の巻線を通り、そしてまた反対
向きに線路部分によって形成された平衡不平衡変成器分
岐回路の主巻線を通って流れ、その結果、同じ大きさだ
が反対向きの2つの磁束が、関連するフェライト磁心中
に誘起される。そしてこれら両磁束は互に相殺される。
従ってフェライト磁心の磁気飽和は、万一直流が大きな
場合でさえも回避され、ブリッジの方向性および整合性
のみならず対称性も悪化を免れる。それ故ブリッジの特
性を何等悪化させることなく、被験物体内に設けられた
構成部分にブリッジを経由して直流を給電することが、
この発明によって可能になる。本発明に従って直流が供
給されるとき、ブリッジの対称性は乱されないので、こ
の給電法式は、5GHzまたはそれ以上までの広い周波
数範囲内で使用するようなブリッジに対しても適してい
る。
【図面の簡単な説明】
この発明のその他の目的、特徴および利点、その構成、
組立および動作は、添付図面と共に行う以下の詳細な説
明から最もよく理解される。
【図1】 この発明の第1の好適な実施例の結線図
【図2】 第2の好適な実施例の結線図
【符号の説明】
2、3 中性腕上両端の接続点 C、C ブリッジ腕 11、12、14、15 フエライト磁心 7、13 同軸ケーブル 9、27 外部導体 DC 直流電源 17 直流用入力端子 22 チョークコイル 23 低域ろ波器 19、26 補償巻線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス ダンツアイゼン ドイツ連邦共和国 デー−8032 グレフエ ルフイング イメルマンストラーセ 9

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反射係数測定用のブリッジであって:中
    心導体が、ブリッジ中性腕の一方の接続点に接続され、
    またその外部導体はブリッジ中性腕の他方の接続点に接
    続され、少くとも1つのフェライト磁心上に巻かれてい
    る同軸ケーブル、および前記同軸ケーブルに並列的に接
    続された線路部分であって、その線路部分の一端は前記
    同軸ケーブル中心導体と共にブリッジ中性腕の前記一方
    の接続点に接続され、前記一端は少くとも1つのフェラ
    イト磁心上に同様に巻かれている前記線路部分、を具備
    し、それによってブリッジ中性腕の両端間の電圧降下を
    表示器に供給するための平衡不平衡変成器;ならびに直
    流電圧を同軸線路を通ってブリッジに接続されている被
    験物体に給電するための手段であって、前記フェライト
    磁心の少くとも1つの上に巻かれかつ平衡不平衡変成器
    の線路部分のうちのフレームに無線周波的に接続されて
    いる側の端部に少なくともつながれたものを有する直流
    電圧供給手段;を有することを特徴とする反射係数測定
    用ブリッジ。
  2. 【請求項2】 直流電源が、無線周波チョークを通って
    補償用の巻線の無線周波フレーム連結点から遠い方の末
    端に接続されていることを特徴とする請求項1によるブ
    リッジ。
  3. 【請求項3】 前記フェライト磁心の1つに巻かれた平
    衡不平衡変成器の線路部分の少くとも一部は、末端がフ
    レームに無線周波的に連結されている同軸ケーブルの外
    部導体からなり、補償用の巻線を形成している同軸ケー
    ブルの前記長さの中心導体が補償用の巻線を構成し、ま
    たその端部がフレームに無線周波的に連結されている、
    ことを特徴とする請求項1によるブリッジ。
  4. 【請求項4】 補償用の巻線が、前記線路部分の巻線に
    加えて、前記フェライト磁心の少くとも1つに巻かれて
    いる巻線により形成されていることを特徴とする請求項
    1によるブリッジ。
  5. 【請求項5】 同様の補償用の巻線が、前記平衡不平衡
    変成器の同軸ケーブルのフェライト磁心の少くとも1つ
    にまた巻かれていることを特徴とする請求項4によるブ
    リッジ。
  6. 【請求項6】 前記更なる補償用の巻線のその一端が前
    記直流電源に接続されていることを特徴とする請求項5
    によるブリッジ。
  7. 【請求項7】 前記更なる補償用の巻線の直流電源の接
    続点から遠い末端が、フレームに無線周波的に連結され
    ていることを特徴とする請求項6によるブリッジ。
  8. 【請求項8】 前記付加補償用の巻線の直流電源の接続
    点から遠い末端が、抵抗器を経由して平衡不平衡変成器
    の線路部分の補償用の巻線のフレームに無線周波的に連
    結されている末端に接続されていることを特徴とする請
    求項6によるブリッジ。
  9. 【請求項9】 直流電圧が、低域フィルタを通して給電
    されることを特徴とする請求項1によるブリッジ。
JP3265585A 1990-07-10 1991-07-10 反射係数測定用ブリッジ Expired - Lifetime JPH0697243B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4021944A DE4021944A1 (de) 1990-07-10 1990-07-10 Reflexionsfaktor-messbruecke
DE4021944.5 1990-07-10

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JPH04232877A JPH04232877A (ja) 1992-08-21
JPH0697243B2 true JPH0697243B2 (ja) 1994-11-30

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ID=6410021

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JP3265585A Expired - Lifetime JPH0697243B2 (ja) 1990-07-10 1991-07-10 反射係数測定用ブリッジ

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JPH04232877A (ja) 1992-08-21
DE4021944C2 (ja) 1992-05-14
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