SU1350622A1 - Device for meausuring modulus and phase of complex reflection factor of four-terminal network - Google Patents
Device for meausuring modulus and phase of complex reflection factor of four-terminal network Download PDFInfo
- Publication number
- SU1350622A1 SU1350622A1 SU863944273A SU3944273A SU1350622A1 SU 1350622 A1 SU1350622 A1 SU 1350622A1 SU 863944273 A SU863944273 A SU 863944273A SU 3944273 A SU3944273 A SU 3944273A SU 1350622 A1 SU1350622 A1 SU 1350622A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- signal
- phase
- series
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиоизмерительной технике СВ-Ч и обеспечивает повышение точности измерений в диапазоне частот. Устр-во содержит генератор 1 сигнала, исследуемый двухпол1Йсник (ид) 2,. четырехзондовый датчик (ЧЗД) 3 с зондами 4-7 св зи (ЗС), коммутатор 8, блок 9 управлени , квадратичный детектор 10, переThis invention relates to the SV-H radio measuring technique and provides an increase in measurement accuracy in the frequency range. The device contains a signal generator 1, which is investigated by a two-source (id) 2 ,. four-probe sensor (RON) 3 with 4-7 communication probes (ES), switch 8, control unit 9, quadratic detector 10, pe
Description
1/ /515
i. Tffi. Tff
IJL 20Ijl 20
ЩU
клгочатель 11, блок 2 пам ти, ЦАП 13, блок 14 умножени 5 полосовой фильтр 15, линейный амплитудный детектор /16,, управл емый делитель 17 напр жени , индикатор 8 модул , измеритель 19 фазы, индикатор 20 фазы , реверсивный счетчик 21, компара тор 22, элементы И 23, 26, генератор 24 импульсов и инвертор 25. Сигнал падающей волны от генератора 1 через ЧЗД 3 поступает на ИД 2.- Сигнал от- ралсенной от.ИД 2 волны интерферируетlocker 11, memory block 2, D / A converter 13, block 14 multiplying 5 band-pass filter 15, linear amplitude detector / 16 ,, controlled voltage divider 17, module indicator 8, phase meter 19, phase indicator 20, reversible counter 21, comparator torus 22, elements And 23, 26, pulse generator 24 and inverter 25. The signal of the incident wave from generator 1 through the FWD 3 is fed to the ID 2.- The signal sent from the .ID 2 wave interferes
Изобретение относитс к радиоиз- мерительной технике СВЧ и может использоватьс в автоматических из мерительных системах и приборах , встроенного контрол ,.The invention relates to microwave radio technology and can be used in automatic measuring systems and devices, embedded control,.
Цель изобретени - повышение точности измерений в диапазоне частот.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements in the frequency range.
На.чертеже приведена структурна , электрическа схема устройства дп из мерени модул и фазы комплексного коэффициента отражени двухполюсника.The drawing shows a structural, electrical diagram of the device, dp, measuring the module and the phase of the complex reflection coefficient of the two-pole network.
Устройство }1л измерени модул и фазы комплексного коэффициента от- ралсени двухполюсника содержит генератор 1 сигнала, исследуемый двухполюсник 2, четырехзондовый датчик 3 с зондами 4-7 св зи, коммутатор 8, блок 9 управлени , квадратичный детектор 10, переключатель 11, блок 12 паг/1 тИэ цифроаналоговый преобразователь 13, блок J4 умножени , полосовой ф1-шьтр 15, линейный амплитудный детектор 16 ., управл емый дели- тель 17 напр жени , индикатор 18 модл , измеритель 19 фазы, индикатор . 20 фазы, реверсивный счетчик 21, компаратор 22, первый элемент И 23, геинвертор 25 иDevice} 1l of measurement of the module and the phase of the complex displacement factor of a two-terminal device contains a signal generator 1, a two-terminal 2 under study, a four-probe sensor 3 with communication probes 4-7, switch 8, control block 9, quadratic detector 10, switch 11, block 12 pag / 1 THD digital analogue converter 13, multiplication unit J4, bandwidth F1-pin 15, linear amplitude detector 16., Controlled voltage divider 17, indicator 18 modl, meter 19 phase, indicator. 20 phase, reversible counter 21, comparator 22, the first element And 23, geoinverter 25 and
нератор 24 импульсов второй элемент И 26nerator 24 pulses second element And 26
Устройство дл измерени модул и фазы комплексного коэффициента отA device for measuring the modulus and phase of the complex factor from
,5а5a
и,and,
К. 005(-1 K.U,l-.Hrl42|rlcos(f. х ,.1г|Ч2|г1со8(,|. -н гГ--1-21Р1соз .(1 + о K. 005 (-1 K.U, l-.Hrl42 | rlcos (f. X, .1г | Ч2 | г1со8 (, |. -N гГ - 1-21Р1соз. (1 + о
K.iUnK.iUn
с сигналом падающей волны. Анализ распределени пол осуществл етс ЗС 4-7, размев);енными в различных сече ни х ЧЗД 3, Коммутатор 8 коммутирует., сигналы ЗС 4-7 в общий канал. .В умножителе 14 сигналы умножаютс на значени , которые корректируют погрешности измерени , обусловленные неидентичностыо характеристик ЗС и каналов коммутатора 8. Корректирующие значени занос тс в блок 12 пам ти в резкиме калибровки. 1 ил.with the incident wave signal. Field distribution analysis is carried out by AP 4-7, thrashed); engraved in different sections of the WVD 3, Switch 8 commutes., AP signals 4-7 to the common channel. In the multiplier 14, the signals are multiplied by the values that correct the measurement errors caused by the non-identical characteristics of the ES and the channels of the switch 8. The correction values are entered in memory block 12 in the calibration cutter. 1 il.
ражени двухполюсника работает еле- образом.The dvukhpolyusnika razheni works little.
Сигнал падающей волны U от генератора 1 через четырехзондовый датчик 3 поступает на иccлeдye ый двухполюсник 2 с комплексным коэффициентом отражени The signal of the incident wave U from the generator 1 through the four-probe sensor 3 is fed to the complex two-terminal 2 with a complex reflection coefficient
Г 1ПG 1P
чд chd
5five
00
5 050
гдеWhere
- модуль комплексного коэффициента отражени ; tf - фаза комплексного коэффициента отражени .- modulus of the complex reflection coefficient; tf is the phase of the complex reflection coefficient.
Сигнал волны, отраженной от входа исследуемого двухполюсника 2, интерферирует с сигналом падающей волны и. Анализ распределени пол осуществл етс с помощью четырех зондов 4-7, размещенных в различных сечени х четырехзондового датчика 3 таким образом, чтобы фазовые набеги между ними были равны 1Т/4 на средней длине волны рабочего диапазона.The signal of the wave reflected from the input of the studied two-terminal 2 interferes with the signal of the incident wave and. The field distribution analysis is carried out using four probes 4-7 placed in different sections of the four-probe sensor 3 so that the phase incursions between them are 1T / 4 at the average wavelength of the working range.
Коммутатор 8 по командам блока 9 периодически коммутирует с частотой 52 каждый из выходных сигналов с зондов 4-7 в общий канал. Квадратичный детектор 10 детектирует выходной сигнал коммутатора 8. Выходной сигнал квадратичного детектора 10 вл етс периодической функцией, котора на интервале, равном периоду коммутации T 2 ir/f2., имеет .видThe switch 8 on the commands of block 9 periodically switches with a frequency of 52 each of the output signals from the probes 4-7 in a common channel. The quadratic detector 10 detects the output signal of the switch 8. The output signal of the quadratic detector 10 is a periodic function, which on the interval equal to the switching period T 2 ir / f2. Has
-(, при -cpl, при +cf), при T/2 t 3T/4; +Ч ), при ЗТ/4 t T,- (, with -cpl, with + cf), with T / 2 t 3T / 4; + H), with ST / 4 t T,
3 1350622 де К ,К,,К ,К. - коэффициенты передачи четырехзондо- вого датчика 3, коммутатора 8 и квадратичного детектора 10 дл каждого из зондов 4-7 соответственно , на i-и частоте;3 1350622 de K, K ,, K, K. - transfer coefficients of the four-probe sensor 3, the switch 8 and the quadratic detector 10 for each of the probes 4-7, respectively, at the i- and frequency;
S,y - частотные коэффициенты;S, y - frequency coefficients;
,2,3...n - номер частоты, где п - число частот, 2,3 ... n is the frequency number, where n is the number of frequencies
J. ёJ. ё
10ten
диапазона генерато- 15 который на интервале, равномThe range of the generator is 15, which is equal to
ра 1 . Коэффициент о зависит от разносаra 1. Coefficient o depends on separation
зондов 4-7 вдоль тракта и определ - /етс формулойprobes 4-7 along the path and defined by the formula
/ л;, / l ;,
где Аср средн длина волны диапазона; Л; - дискретное значение текущейwhere asp is the average wavelength of the range; L; - discrete value of the current
длины волны.wavelength.
Коэффициент у зависит от разворота зондов 4-7.The coefficient y depends on the rotation of the probes 4-7.
2 2
1one
+ ln42|r|C+2|rrcos( -с, при + ln42 | r | C + 2 | rrcos (-c, with
1 + |Г| 2|Г|+21Г1 cos( - |iL -cpj, пpиT/4-t-T/2; 1 + | G | 2 | G | + 21Г1 cos (- | iL -cpj, with T / 4-t-T / 2;
и„и.and „and.
- -(4)- -(four)
UoUn.l + lnV2|ri+2|rrcos{ - - Y- +tf), при T/2 t-3T/4;UnUn.l + lnV2 | ri + 2 | rrcos {- - Y- + tf), with T / 2 t-3T / 4;
и„иand „and
l + |rlV2lr|+2iricos(5|i + :i: +(f, при .l + | rlV2lr | + 2iricos (5 | i +: i: + (f, with.
Полосовой фильтр 15 вьщел ет пер- :вую гармонику из выходного сигнала :Uj блока 14. Напр жение Uj с выходаThe band-pass filter 15 extracts the first-: first harmonic from the output signal: Uj of block 14. The voltage Uj from the output
. и, |p,in |i cosVsin (|)+sin ;fcos4 p , (5). and, | p, in | i cosVsin (|) + sin; fcos4 p, (5)
Kj и Kg -.коэффициенты передачи полосового фильтра 15 на частоте Q и линейного амплитудного детектора 16 соответственно;Kj and Kg are the transmission coefficients of the bandpass filter 15 at the frequency Q and the linear amplitude detector 16, respectively;
ulrl U4CP-U4 . 2ulrl U4CP-U4. 2
iPl iPl
;rSД ; rSД
4ср 4sr
1- t sin Д| J cosVsinM )+sin e cos4 |); (6) -Го 1- t sin D | J cosVsinM) + sin e cos4 |); (6) -Go
442 442
где и,„ ZJ- ± lhi°h:n ,г, напр же При изменении частоты в 50%-нойwhere and, „ZJ- ± lhi ° h: n, g, for example, When changing the frequency in 50%
йр Т плирлже полосе -максимальное значение погреш- ние на выходе линейного ампли- кости, вычисленной по формуле (6), тудного детектора 16 на сред- на кра х диапазона (при cf и /2) сос- ней длине волны диапазона тавл ет 6,8-16%. ().ip t plyrlzhe band is the maximum value of the error at the output of the linear amplitude calculated by the formula (6) of the tedious detector 16 at the middle edges of the range (at cf and / 2) of the range of the wavelength of the range 6 , 8-16%. ()
622 622
Дл коаксиального канала в 50%-ной полосе частот коэффициент S измен етс в пределах1,33-0,8,а коэффици- J. ёнт J - в пределах 0,75-1,25, т.е. эти коэффициенты имеют значительную частотную зависимость,For a coaxial channel in the 50% frequency band, the coefficient S varies between 1.33 and 0.8, and the coefficient J. of J – J varies between 0.75 and 1.25, i.e. these coefficients have a significant frequency dependence,
В режиме измерени переключатель 11 включает блок 12 в режим считыва- ни . При этом сигнал с первого вы-о- да блока 9 и сигнал с выхода синхронизации генератора 1 считывают на выход блока 12 коды.Цифроаналоговый преобразователь 13 преобразует эти коды в сиг-In measurement mode, switch 11 switches unit 12 to read mode. In this case, the signal from the first output of block 9 and the signal from the synchronization output of the generator 1 are read to the output of block 12 codes. The digital-to-analog converter 13 converts these codes to signal
00
и,and,
периоду коммутации Т, имеет видthe switching period T has the form
и„/К,; , при 0 t-T/4, UO/K,,; , при , , . ,; , при T/2 t-3T/4, ° при ЗТ/4-t-T, где UQ - посто нна величина. and „/ K ,; , at 0 t-T / 4, UO / K ,,; with ,; , at T / 2 t-3T / 4, ° at 3/4-t-T, where UQ is a constant value.
Блок 14 перемножает сигнал U с сигналом и. В результате выходной 25 сигнал-и блока 14 на интервале,, равном периоду коммутации Т, имеет вид Block 14 multiplies the signal U with the signal and. As a result, the output 25 signal-and block 14 on the interval, equal to the switching period T, has the form
полосового фильтра 15 детектируетс линейным амплитудным детектором 16, выходное напр жениекоторого имеет видbandpass filter 15 is detected by a linear amplitude detector 16, the output voltage of which is
Р 5+ - суммарный частотный 45коэффициент.Р 5+ - total frequency factor 45.
Относительна погрешность измерени модул комплексного коэффициента отражени в соответствии сформулой 5 при работе в диапазонечастот равнаThe relative measurement error of the modulus of the complex reflection coefficient in accordance with formula 5 when operating in the range of frequencies is equal to
35062263506226
полосе измен етс в пределах 2,05- 2,08, т.е. мало зависит от-частоты.the band varies between 2.05 and 2.08, i.e. little dependent on the frequency.
Дл исключени составл ющей погрешности , св занной с коэффициентом,In order to eliminate the component error associated with the coefficient
1- I 2 2/ -ч- 7 ft- сигнал и, подаетс на управл емый де- sin ji- H-A cosqisin ( g)+sin (f g j. литель 17 напр жени , коэффициент1- I 2 2 / -h-7 ft-signal and, is fed to a controlled de-sin ji-H-A cosqisin (g) + sin (f g j. Voltage detector 17, coefficient
передачи которого рассчитываетс ncJ формулек- -i-. .the transmission of which is calculated by the ncJ formula--i. .
hb5 .hb5.
Из выражени (6) следует, что погрешность измерени модул комплексного коэффициента отражени определ етс произведением двух членовFrom the expression (6) it follows that the measurement error of the modulus of the complex reflection coefficient is determined by the product of two members
Г R
Наибольший вклад в погрешность вноrSGreatest contribution to the error
сит член sin д- , так как коэффициент & значительно измен етс при перестройке- частоты. - Вклад второго чле на меньше, так как он определ етс частотным коэффициентом , который в соответствии с (2) и (З) в 50%-нойsit sin d- term, since the & varies significantly with frequency tuning. - The contribution of the second term is less, since it is determined by the frequency coefficient, which, in accordance with (2) and (3) in 50%
10ten
(7;(7;
sin -7sin -7
При этом напр жение на выходе управл емого .делител 17 напр жени 15 имеет видIn this case, the voltage at the output of the controlled separator 17 of voltage 15 has the form
I и EMiHn|p,eosVsin4 |)-bsinVcos( |).(8)I and EMiHn | p, eosVsin4 |) -bsinVcos (|). (8)
Это напр жение подаетс на индикатор 18, шкала которого калибруетс в значени х |Г| . Погрешность из-.This voltage is applied to the indicator 18, the scale of which is calibrated in the values | Г | . The error due.
22
1- -| eosVsin ( |)-fsinVcos ( |).(9)1- - | eosVsin (|) -fsinVcos (|). (9)
В 50%-ной полосе (npaCf /2) эта погрешность на кра х диапазона составл ет 2,0-3,3%.In the 50% band (npaCf / 2), this error at the edges of the range is 2.0-3.3%.
-.Одновременно напр жение с выхода полосового фильтра 15 поступает на вход измерител 19, на выходе которого напр жение имеет вид- At the same time, the voltage from the output of the bandpass filter 15 is fed to the input of the meter 19, at the output of which the voltage is
. U,:K,Cf,(10). U: K, Cf, (10)
где Kj - коэффициент передачи измерител 19.where Kj is the transfer coefficient of the meter 19.
Это напр жение подаетс на индикатор 20, шкала кот-орого калибруетс в значени х -f This voltage is applied to the indicator 20, the scale of which is calibrated in the values of -f
Реж1-1му измерени предшествует режим калибровки,- при котором исследуемым двзгхполюсником 2 служит согласованна нагрузка, с модулем коэффициента отражени (Г| 0. При этом в четырехзондовом датчике 3 устанавливаетс режим бегущей волны и сигнал и воспроизводит собственную амплитудно-частотн5то характеристику четырехзондового датчика 3, - коммутатора 8 и квадратичного детектора 10 дл каждого из зондов 4-7Measurement mode 1-1 is preceded by a calibration mode, in which the two-terminal 2 under study is matched load with the reflection coefficient module (Г | 0. At the same time, the four-probe sensor 3 sets the traveling wave mode and the signal and reproduces its amplitude-frequency characteristic of the four-probe sensor 3, - switch 8 and quadratic detector 10 for each of the probes 4-7
K,;U ,при 0 t-cT/4;K,; U, with 0 t-cT / 4;
Кг-и„%при ТА4 г Т/2;Cg-and „% at TA4 g T / 2;
. ад,при T/2-t-3T/4; ., , . hell, at T / 2-t-3T / 4; .,,
КХ,при 3T/4-t T. KH, with 3T / 4-t T.
к- -i-. .to -i-. .
hb10hb10
(7;(7;
hbhb
sin -7sin -7
При этом напр жение на выходе управл емого .делител 17 напр жени 15 имеет видIn this case, the voltage at the output of the controlled separator 17 of voltage 15 has the form
20 мерени зависит только от частотного, коэффициента и определ етс формулой20 measurement depends only on the frequency, coefficient and is determined by the formula
5five
00
В режиме калибровки переключатель 11 переключает блок 12 в режим За- 0 пись, в котором блок 12 записывает выходной код реверсивного счетчика 2 в массив пам ти, соответствзтоЕ(ий включенному в данный момент времени одному из зондов 4-7. Цифроаналоговый преобразователь 13 преобразует выходной код блока 12 в сигнал U. .In the calibration mode, the switch 11 switches the block 12 to the Record mode, in which the block 12 writes the output code of the reversible counter 2 into the memory array corresponding to one of the probes 4-7 currently included in time. The digital-analog converter 13 converts the output block code 12 in the signal U..
Дальнейшую работу в режиме калибровки рассмотрим на примере формировани сигнала U-j на интервале времени 0,, соответствующем включению зонда 4 на i-й частоте генератора I ,Further work in the calibration mode, consider the example of the formation of the signal U-j on the time interval 0, corresponding to the inclusion of probe 4 at the i-th frequency of the generator I,
Компаратор 22 сравнивает сигнал 1/2 с опорным сигналом Ug . При выпол- нении услови U, и„ компаратор 22The comparator 22 compares the signal 1/2 with the reference signal Ug. With the fulfillment of the condition U, and „comparator 22
Ь/оB / o
переключаетс в состо ние единицы и открывает первый элемент И 23j кото- рый пропускает импульсы с выхода генератора 24 на вход вычитани ре- - версивного счетчика 21. С приходом каждого импульса на вход вычитани реверсивного счетчика 2 его выходной код уменьшаетс на единицу. При этом сигнйл и,, уменьшаетс на величину iUj. . В результате сигнал U уменьшаетс на величину. .switches to the unit state and opens the first element AND 23j which transmits pulses from the output of the generator 24 to the subtraction input of the reversible counter 21. With the arrival of each pulse to the subtraction input of the reversible counter 2, its output code decreases by one. At the same time, the signal and ,, is reduced by the value of iUj. . As a result, the signal U is reduced by. .
Указанные изменени сигналов про- исход т до тех пор, пока при посту- плении т-го импульса на вход вычита-These changes in the signals occur until, when the t-th pulse is input to the input,
00
цию погрешности измерени , обусловленную нейдентичностью и неправомерностью частотных характеристик зондов св зи, коммутатора и квадратичного детектора, в результате чего повышаетс точность измерени в диапазоне частот.measurement error, due to the identity and illegality of the frequency characteristics of the communication probes, the switch and the quadratic detector, resulting in improved measurement accuracy in the frequency range.
НИН реверсивного счетчика /I не окажетс выполненным условие Пз Ug.The NIN reversible counter / I will not fulfill the condition Pz Ug.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU863944273A SU1350622A1 (en) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Device for meausuring modulus and phase of complex reflection factor of four-terminal network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU863944273A SU1350622A1 (en) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Device for meausuring modulus and phase of complex reflection factor of four-terminal network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1350622A1 true SU1350622A1 (en) | 1987-11-07 |
Family
ID=21194252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU863944273A SU1350622A1 (en) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Device for meausuring modulus and phase of complex reflection factor of four-terminal network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1350622A1 (en) |
-
1986
- 1986-08-13 SU SU863944273A patent/SU1350622A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1191843, кл. G 01 R 27/06, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1185267, кл. G 01 R 27/06, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4661818A (en) | Electronically adjustable delay-simulator for distance-measuring apparatus operating on the frequency-modulated continuous wave principle | |
SU1350622A1 (en) | Device for meausuring modulus and phase of complex reflection factor of four-terminal network | |
SU1095101A1 (en) | Device for checking multi-layer dielectrics | |
US6246727B1 (en) | Method and system for tuning resonance modules | |
US4982165A (en) | Set-on oscillator | |
GB1490850A (en) | Electronic network analyzer | |
EP0570876A1 (en) | Arrangement for comparing two ok separated bursts of signal at two different frequencies | |
SU1185267A1 (en) | Panoramic meter of module and phase of complex reflection factor | |
SU631841A1 (en) | Frequency deviation rate meter | |
SU1075194A1 (en) | Device for checking division coefficient of attenuators | |
SU1317369A1 (en) | Device for measuring absolute value and phase of complex reflectance of microwave two-terminal network | |
SU1709238A2 (en) | Complex reflection coefficient meter | |
SU1282020A1 (en) | Device for measuring absolute value and phase of reflection factor of microwave two-terminal network | |
SU1092428A1 (en) | Phase meter | |
SU1465812A1 (en) | Device for measuring phase shift of four-pole network | |
SU917119A1 (en) | Complex spectrum analyzer | |
SU898360A1 (en) | Method of group delay time non-uniformity meter checking and calibration | |
SU798658A2 (en) | Apparatus for measuring time position of pulse | |
SU1596275A1 (en) | Apparatus for measuring complex gain factor of four-terminal network | |
SU798617A1 (en) | Apparatus for measuring central frequency of frequency modulated signal | |
SU1171726A1 (en) | Meter of standing-wave ratio and rejection ratio | |
SU460492A1 (en) | The method of determining the dispersion characteristics of the environment | |
SU690517A1 (en) | Device for adjustment of shaft angular position-to-code converters | |
RU1799474C (en) | Spectrum analyzer | |
SU1101727A1 (en) | Device for measuring ultrasonud speed |