RU2081424C1 - Способ калибровки генераторов свч-сигнала - Google Patents
Способ калибровки генераторов свч-сигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081424C1 RU2081424C1 SU5006095A RU2081424C1 RU 2081424 C1 RU2081424 C1 RU 2081424C1 SU 5006095 A SU5006095 A SU 5006095A RU 2081424 C1 RU2081424 C1 RU 2081424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- generator
- output
- calibration
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике СВЧ и может найти применение при изготовлении и эксплуатации СВЧ-генераторов. Целью способа является повышение точности калибровки. Сущность изобретения заключается в двух измерениях мощности в двух точках измерительного тракта, причем одно измерение производят на выходе генератора, а другое - на выходе отрезка коаксиальной линии длиной λ/4 , при этом изменением частоты добиваются, чтобы одно из измерений мощности было максимальное (минимальное), а второе минимальное (максимальное), после чего определяют поправки для регулировки.1 ил.
Description
Изобретение относится к технике СВЧ и может найти применение при изготовлении и эксплуатации СВЧ-генераторов.
Известен способ калибровки источников СВЧ- сигнала в рассогласованном тракте. Способ состоит в предварительном определении с помощью специальной измерительной аппаратуры модулем коэффициентов отражения источника СВЧ-сигнала и ваттметра, применяемого непосредственно при калибровке. Введение частотно-зависимых поправок в показания ваттметра, определяемых по модулям коэффициентов отражения, обеспечивает повышенную точность калибровки. Однако, это справедливо только для достаточно малых значений модулей отражения.
Недостатком этого способа является его сложность и трудоемкость, заключенная в использовании дополнительной сложной измерительной аппаратуры для нахождения модулей коэффициентов отражения и недостаточная точность за счет наличия неисключенных погрешностей, обусловленных неточностью определения самых модулей.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, описанный в [2] сущность которого заключается в определении проходящей мощности посредством измерения двух значений в двух точках линии передачи, отстоящих одна от другой на λ/4 с последующим определением поправок для регулировки.
В данном способе предлагается использовать измеритель проходящей мощности, содержащий отрезок линии передачи с двумя датчиками, установленными друг от друга на расстоянии λ/4 причем датчики включены параллельно и соединены с индикатором.
Недостатком способа, взятого за прототип, является сложность конструкции, для реализации калибровки, особенно для коаксиальных трактов, и недостаточная точность, обусловленная как дополнительным рассогласованием, вносимым самой линией, так и неидентичностью характеристик датчиков (погрешность преобразования и амплитудная характеристика). Кроме этого, способ требует достаточной мощности изменяемого сигнала, что довольно сложно обеспечить при калибровке СВЧ- источников сигнала с задающими генераторами на транзисторах.
Точность данного способа зависит от фазовых соотношений в измерительном тракте и при значениях KCBH выхода генератора 1,75 и входа измерителя мощности 1,4 в самом неблагоприятном случае достигает значения ±0,8 дБ.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности калибровки генераторов при упрощении конструкции измерителя мощности.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, взятом за прототип, включающем определение среднего значения мощности путем измерения мощности в двух точках измерительного тракта, разнесенных на четверть длины волны, и определение поправки, первое измерение проводят на выходе генератора, а второе измерение на выходе отрезка коаксиальной линии длиной λ/4 введенной в измерительный тракт, причем изменением частоты добиваются, чтобы одно из значений мощности было максимально (минимально), а другое минимальное (максимальное).
Таким образом, сущность способа заключается в двух измерениях мощности, в двух точках измерительного тракта, причем одно измерение производят на выходе генератора, а другое на выходе отрезка коаксиальной линии длиной λ/4/4, при этом изменением частоты добиваются, чтобы одно из значений мощности было максимальное (минимальное), а второе минимальное (максимальное), после чего определяются поправки для регулировки как разность между значением мощности, установленной на выходе генератора, и усредненным по двум измерениям показаниям измерителя мощности.
Математическое обоснование приводится ниже. Мощность генератора, измеренная ваттметром без включения в измерительный тракт коаксиального четвертьволнового отрезка, можно представить следующим выражением:
где Гг и Гн коэффициент отражения генератора и измерителя мощности.
где Гг и Гн коэффициент отражения генератора и измерителя мощности.
Мощность генератора, измеренная на выходе четвертьволнового отрезка:
Знаменатели выражений (1), (2) можно представить в виде:
1± 2(ГгГн)cos(Φг+Φн-2βl)+(ГгГн)2
Обозначим:
Найден полусумму мощностей P1 и P2:
Отметим, что для всех практических случаев калибровки
γ4≪ 1
Если при измерении мощности с включением четвертьволнового отрезка в измерительный тракт и без него изменением рабочей частоты генератора около частоты поверки F0 определено, что P1=Pmax, а P2 на той же частоте равно Pmin (при этом предполагается, что Гг и Гн остаются неизменными в пределах изменения Fo), то cos 2θ=1.
Для предельных значений KCBH генератора и измерителя мощности [3] значение дроби
При существующих точностях измерения мощности на практике эту величину можно принять за 1. Тогда
Из сравнительного анализа последней формулы с формулами (1) и (2) легко установить следующее: точность измерения мощности на выходе генератора данным методом не зависит от фазовых углов, т.е. не зависит от фазовых соотношений в измерительном тракте.
Знаменатели выражений (1), (2) можно представить в виде:
1± 2(ГгГн)cos(Φг+Φн-2βl)+(ГгГн)2
Обозначим:
Найден полусумму мощностей P1 и P2:
Отметим, что для всех практических случаев калибровки
γ4≪ 1
Если при измерении мощности с включением четвертьволнового отрезка в измерительный тракт и без него изменением рабочей частоты генератора около частоты поверки F0 определено, что P1=Pmax, а P2 на той же частоте равно Pmin (при этом предполагается, что Гг и Гн остаются неизменными в пределах изменения Fo), то cos 2θ=1.
Для предельных значений KCBH генератора и измерителя мощности [3] значение дроби
При существующих точностях измерения мощности на практике эту величину можно принять за 1. Тогда
Из сравнительного анализа последней формулы с формулами (1) и (2) легко установить следующее: точность измерения мощности на выходе генератора данным методом не зависит от фазовых углов, т.е. не зависит от фазовых соотношений в измерительном тракте.
Для предельных значений KCBH генератора и измерителя мощности погрешность метода, обусловленная рассогласованием измерительного тракта, составляет ±0,45 дБ.
Для осуществления предлагемого способа была проведена калибровка опорного уровня генераторов СВЧ-сигнала РГ10-Г13 с помощью ваттметра МЗ-51. Генераторы работают в диапазоне 1-18 ГГц. KCBH выхода генератора по ТУ составляет 1,75, KCBH ваттметра в диапазоне до 18 ГГц равен 1,35-1,4.
Калибровка приводилась с помощью бесшайбовых четвертьволновых отрезков коаксиальной линии, выполненных по восьмому квалитет.
Калибровка проводилась на частотах поверки, соответствующих длине волны λ Причем расстройкой частоты генератора около частоты поверки добивались, чтобы одно из измерений до и после включения четвертьволнового отрезка являлось бы минимальным, а другое максимальным. Калиброванное значение мощности определялось путем усреднения результатов (см. чертеж), где Po номинальная мощность генератора, Pн мощность, развиваемая в нагрузке, точки A и A1- значения мощности, измеренные по предлагаемому способу, точки B и B1 значения мощности, измеренные по методу, взятому за прототип.
В диапазоне 4-18 ГГц применение предлагаемого способа позволило увеличить точность установки опорного уровня по сравнению с прототипом на 0,25-0,3 дБ.
Claims (1)
- Способ калибровки генераторов СВЧ-сигнала, заключающийся в измерении значений мощности СВЧ-сигнала в двух точках измерительного тракта, разнесенных на расстояние, равное 1/4 длины волны, к которому подключен калибруемый генератор, и в последующем определении величины поправки, отличающийся тем, что измеряют значение мощности непосредственно на выходе калибруемого генератора СВЧ-сигнала, затем между выходом этого генератора и измерительным трактом включают отрезок коаксиальной линии длиной λ/4, где λ длина волны электромагнитных колебаний на частоте поверки, и измеряют значение мощности на конце этого отрезка, осуществляя при этом изменение частоты подаваемого в измерительный тракт СВЧ-сигнала до величин, обеспечивающих максимум или минимум одного и, соответственно, минимум или максимум другого измеренного значения мощности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5006095 RU2081424C1 (ru) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Способ калибровки генераторов свч-сигнала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5006095 RU2081424C1 (ru) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Способ калибровки генераторов свч-сигнала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2081424C1 true RU2081424C1 (ru) | 1997-06-10 |
Family
ID=21587234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5006095 RU2081424C1 (ru) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Способ калибровки генераторов свч-сигнала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2081424C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507674C2 (ru) * | 2012-01-17 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" имени А.П. Горшкова" (ОАО "ФНПЦ "ННИПИ "Кварц" имени А.П. Горшкова") | Способ повышения точности калибровки уровня выходного сигнала генераторов свч- и квч-диапазонов |
-
1991
- 1991-07-09 RU SU5006095 patent/RU2081424C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 557326, кл. G 01 R 21/07, 1977. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507674C2 (ru) * | 2012-01-17 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" имени А.П. Горшкова" (ОАО "ФНПЦ "ННИПИ "Кварц" имени А.П. Горшкова") | Способ повышения точности калибровки уровня выходного сигнала генераторов свч- и квч-диапазонов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6556930B2 (ja) | ベクトルネットワークアナライザ | |
US7994800B2 (en) | Systems and methods for online phase calibration | |
US8400165B2 (en) | Power calibration system | |
US4489271A (en) | Reflection coefficient measurements | |
US10203361B2 (en) | Method and apparatus for electrical impedance measurements | |
RU2081424C1 (ru) | Способ калибровки генераторов свч-сигнала | |
US6292000B1 (en) | Process for harmonic measurement with enhanced phase accuracy | |
US6982561B2 (en) | Scattering parameter travelling-wave magnitude calibration system and method | |
CZ2003143A3 (cs) | Způsob měření chybného místa u vysokofrekvenčních kabelů a vedení | |
Torok et al. | Efficient broadband method for equivalent source reflection coefficient measurements | |
RU2253874C2 (ru) | Способ панорамного измерения модуля коэффициента отражения свч двухполюсника | |
US3970973A (en) | Impedance standard apparatus | |
Thompson et al. | The UK national standards of RF and microwave attenuation-a review. | |
RU2753828C1 (ru) | Способ калибровки и определения собственных систематических погрешностей векторного анализатора цепей | |
Dibeneditto et al. | Frequency dependence of 50-Ω coaxial open-circuit reflection standard | |
US4001681A (en) | Vector voltmeter | |
Brunetti et al. | Resistive power splitter in microwave power standard calibration transfer | |
Igor et al. | Investigation of using reflective power sensor for equivalent source reflection measurements | |
Watanabe et al. | A bridge method for simultaneous measurements of coupling coefficient and loaded Q of a single‐ended cavity | |
Little et al. | Precise reflection coefficient measurements with an untuned reflectometer | |
SU1116371A1 (ru) | Способ измерени влажности материалов и веществ | |
RU2363959C1 (ru) | Устройство поверки измерителя коэффициента шума (варианты) | |
Kenderessy | Simple Automatic Impedance Meter in the Microwave Range | |
Anwajler et al. | High dynamic range octave-band microwave frequency measurement systems up to 18 GHz | |
RU2207580C1 (ru) | Свч-рефлектометр |