Claims (2)
Изобретение относитс к измеритель .ной технике и может быть исполь зовано дл определени добротности акустических, кварцевых и сверхпровод щих резонаторов, обладающих высоким значёнй ем этого параметра, по р дка 10- 0, Цель изобретени - повышение точ ности измерени добротности путем устранени вли ни дрейфа частоты генератора возбуждени резонатора. На чертеже представлена амплитуд но-частотна характеристика (АЧХ) согласующей системы, электрически св занной с измер емым резонатором. Точка А2 соответствует максимуму АЧХ в отсутствии резонатора. Узкий провал на АЧХ в окрестност х резонансной частоты резонатора обусловлен потер ми в резонаторе„ Если частота генератора возбуждени , и амплитуда частотной модул . ции , то на выходе резонатора будет сигнал А. При увеличении амплитуды модул ции, осуществл емом низкочастотным напр жением типа меандр , сигнал А будет возрастать и может быть выбран равным (Ац-ь )/The invention relates to a gauge. Technique and can be used to determine the quality factor of acoustic, quartz and superconducting resonators with a high value of this parameter, in the order of 10-0. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the quality factor by eliminating the effect of drift resonator excitation generator frequency. The drawing shows the amplitude but-frequency response (AFC) of the matching system electrically connected to the measured resonator. Point A2 corresponds to the maximum frequency response in the absence of a resonator. A narrow dip in the frequency response in the vicinity of the resonant frequency of the resonator is caused by losses in the resonator if the frequency of the excitation generator and the amplitude of the frequency module. signal, then the output of the resonator will be signal A. With an increase in the modulation amplitude, carried out by a low-frequency voltage such as a square wave, the signal A will increase and can be chosen equal to (A-l) /
2. Измерение добротности п-роизвод т следующим образом. В первую очередь совмещают извес ными в радиотехнике методами максимум А АЧХ согласующей систем1 1 (индуктивно-емкостного резонансного контура) с резонансной частотой i) резонатора. Требуемое отношение А;,/Ад (коэффициент св зи) получают надлежащим выбором величины св зи исследуемого резонатора с согласующей системой 1, Дл более точного и мерени параметра А у частоту генера тора настраивают на частоту с по минимуму показани вольтметра и про извод т отсчет АО, Амплитуду А, измер ют при отключенном резонаторе или на частоте генератора сдвинуто от HI на величину Д1 , пре-вьшк-иощую полуширину резонанса резонатора, как минимум, на пор док. При этом резонансна частота согласуюп1ей сис темы должна быть также сдвинута на величину v , Дл получени А настраивают генератор на частоту i) и подают на управл ющий вход этого генератора низкочастотное напр жени типа меандр и сигнал первой производ ной с выхода синхронного детектора первой гармоники. Если правильно выбрана фаза опорного напр жени (О или 180) подаваемого на синхронный детектор, то частота генератора оказываетс прив занной к частоте резонатора. Затем регулировкой амплитуды модул ции устанавливают на контуре сигнал (напр жение) А, равное полусумме сигналов А и А. Соответствующа этому уровню амплитуда модул ции dt) может быть измерена известным в радиотехнике методом: измерением числа биений частоты генератора |) t Л() с частотой i)o дополнительного генератора, близкой к ()„ в течение времени, как минимум, пор док превышающего период меандра. Таким путем величину At), можно измерить с большой точностью, поскольку при предложенном методе модул ции дрейф частоты Dq в интервале не про вл етс в точности измерени , При использовании современных цифровых вольтметров параметры А, А и Aj могут быть измерены также с большой точностью. Формула изобретени . Способ измерени добротности высокодобротного резонатора, заключаюпщйс в том, что возбуждают резонатор с согласующей системой на резонансной частоте, измер ют амплитуду сигнала А на выходе согласующей системы и разность частот, соответствующих заданному уровню А от А, определ емому способом включени резонатора в измерительную систему, о т лич ающий с тем, что,, с целью повышени точности измерени , модулируют частоту возбуждени меандром и контролируют уровень выходного сигнала А., как среднее значение его амплитуды, а добротность определ ют по формуле (проходной резонатор) Qnp 1)а. резонансна частота резонатора; амплитуда модул ции частоты возбуждени резонатора, .соответствующа уровню . . 2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что дл резонатора отражательного типа измер ют дополнительно амплитуду Ад выходного сигнала согласующей системы без резонатора , уровень А выходного сигнала, при котором производитс отсчет v ,2. The measurement of quality factor is produced as follows. First of all, the methods used are the methods used for methods known as the maximum of the AFC of matching system 1 1 (inductive-capacitive resonant circuit), which are known in radio engineering, with the resonant frequency i) of the resonator. The required ratio А;, / Hell (coupling coefficient) is obtained by an appropriate choice of the coupling value of the resonator under investigation with matching system 1, To more accurately and measure the parameter A, the oscillator frequency is tuned to the frequency with the minimum voltmeter reading and the AO is measured. Amplitude A is measured when the resonator is turned off or at the generator frequency shifted from HI by the value D1, the pre-peak half-width of the resonance of the resonator, at least in order of magnitude. In this case, the resonant frequency of the system should also be shifted by the value of v. To obtain A, the generator is tuned to the frequency i) and the low frequency voltage of the square wave type and the first derivative signal from the synchronous first harmonic detector output to the control input of this generator. If the phase of the reference voltage (O or 180) supplied to the synchronous detector is correctly chosen, the oscillator frequency will be tied to the resonator frequency. Then, by adjusting the modulation amplitude, a signal (voltage) A equal to half the signals A and A is set on the circuit. The modulation amplitude dt) corresponding to this level can be measured by a method known in radio engineering: by measuring the number of frequency beats of the generator |) tL () s frequency i) o of an additional generator close to () for a period of time, at least, of the order exceeding the meander period. In this way, the value of At) can be measured with great accuracy, since with the proposed modulation method, the frequency drift Dq in the interval does not appear to be accurately measured. With modern digital voltmeters, the parameters A, A and Aj can also be measured with great accuracy. Claims. The method of measuring the Q-factor of a high-quality resonator, which involves exciting a resonator with a matching system at the resonant frequency, measures the amplitude of the signal A at the output of the matching system and the difference of the frequencies corresponding to a given level A from the measuring system determined by the method of incorporating the resonator into the measuring system, which, in order to improve the measurement accuracy, modulate the excitation frequency of the meander and control the level of the output signal A., as the average value of its amplitude, and soundly be determined according to the formula (transition resonator) Qnp 1) a. resonant frequency of the resonator; amplitude modulation of the excitation frequency of the resonator, corresponding to the level. . 2, the method according to claim 1, 1 and 2 with the fact that the reflective type resonator is additionally measuring the amplitude Ad of the output signal of the matching system without a resonator, the output level A, at which v is read,
задают из соотношени Aj (A2--A,,)/2, а добротность определ ют по фоп.лспеis determined from the ratio Aj (A2 - A ,,) / 2, and the quality factor is determined by the fop.
П - ( Х- P - (X-
k-4k-4