SU1596278A1 - Способ определени коэффициентов передачи четырехполюсников с преобразованием частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  коэффициентов передачи СВЧ-четырехполюсников с преобразовател ми частоты. Цель изобретени  - повышение точности измерени  - достигаетс  путем исключени  погрешности измерител  отношени  напр жений. Дл  этого определ ют разность коэффициентов передачи испытуемого и опорного четырехполюсников с преобразователем частоты. Формируют дополнительный сигнал и преобразуют его обратновключенным опорным четырехполюсникам с преобразователем частоты в высокочастотный сигнал. Преобразуют высокочастотный сигнал в пр мовключенном испытуемом четырехполюснике с преобразователем частоты в сигнал с частотой, равной частоте дополнительного сигнала. Сравнивают преобразованный сигнал с дополнительным сигналом. Наход т сумму ΣA коэффициентов передачи испытуемого и опорного четырехполюсников с преобразователем частоты. Определ ют коэффициент передачи испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты по формуле K X=ΔА+ΣA/2 (дб) с учетом знака слагаемых, где K X - коэффициент передачи испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты

ΔА - разность коэффициентов передачи испытуемого и опорного четырехполюсников с преобразователем частоты

ΣA - сумма коэффициентов передачи испытуемого и опорного четырехполюсников с преобразователем частоты. 2 ил.

Description

31 четырехполюсник 5 с преобразователем частоты,. двуканальный индикатор 6 отношений. Устройство дл  измерени  сумму ко эффициентов передачи содержит генера тор 3 вспомогательного сигнала, исследуемый четырехполюсник 4, опорный четырехполюсник 5, индикатор 6 отношений , генератор 7 дополнительного сигнала высокой частоты ш и делитель 8 дополнительного сигнала. Способ осуществл ют следующим образом ,, В начапе производитс  калибровка индикатора 6, выполн гацего вычитание амплитуд одного входного Сигнапа из другого. Целью калибровки  вл етс  определение на частоте Wj знака раз ности, полученной в результате, вычит ни  амплитуд входных сигналов,. т,е, определени  каналов, играющих роль уменьшаемого и вычитаемого в разности. Дл  этого на входы сигналь ного и опорного каналов индикатора отношений 6 подают через 3 дБ делитель сигнала с частотой ш. Ввод т фиксированную величину ослаблени  последовательно в каждый канал и за- тем путем переключени:  входов индика тора 6 добиваютс  положени , чтобы амппитуда сигнала на сигнальном вхо де вычиталась из амплитуды сигнала- н опорном .входе. Калибровка осуществл етс  дл  каж дого конкретного устройства один раз в процессе сборки и настройки. Процесс измерени  производитс  в два этапа. На первом этапе, примен   схему измерений, приведенную на фиг,1, наход т разность коэффициентов передачи испытуемого 4 и опорного 5 четы рехполюсников с преобразователем час тоты. Дл  этого испытательньй сигна и., высокой частоты генератора ,t, где Urt -т,амплитудное значение, сигнала U , с помощью делител  2 дел т пополам и подают один - U, на вход испытуемо го четьфехполюсника 4 с- преобразова- телем частоты а другой иI подают на вход .опорно8 го четырехполюсника 5 с преобразователем частоты Uw, . Y sinu, t, в которых эти сигналы преобразуютс  с помощью сигнала Uj генератора 3 со вспомогательной частотой и/. , sinw-t 2Z где и - амплитудное значение сигнала и . играющего роль гетеродина, в сигналы контролируемой промежуточной частоты cuj, сигнал из которой снимаетс  с выхода испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты и опорной промежуточной частоты, также равной cUj , сигнал U которой снимаетс  с выхода опорного четырехполюсника 5 с преобразователем частоты. Преобразование в четырехполюсниках 4 и 5 с преобразователем частоты может происходить как путем сложени ,, так и вычитани  частот входных сигналов , т,ев отвечать выражению и;, Положим, что в рассматриваемом случае имеет место преобразование вида UJ,- ы Тогда сигнал на выходе испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты имеет вид: K;sin(u),-wi)t К sin uJjt, где и. сигнал на выходе испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты; его амплитудное значение; коэффициент передачи испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты. Сигнал на выходе опорного четырехполюсника 5 с преобразователем частоты имеет вид и -|-- -К,sin (w,-Wi) t tJ.wi „ . a --- K, Sin Uljt, где Of сигнал на выходе опорного четырехполюсника 5 с преоб разователем частоты; и - его амплитудное значение; К. коэффициент передачи опор ного четырехполюсника 5 с преобразователем частотьт Контролируемый сигнал промежуточной частоты с выхода испытуемого четьфехполюсника 4 с преобразователем частоты подают на сигнальный вход индикатора б отношений, а опорный сигнал промежуточной частоты с выхода опорного четырехполюсника 5 с преобразователем частоты подают на опорный вход индикатора 6 отношений, сигнал на входе которого  вл етс  вы читаемым по отношению к сигналу на сигнальном входе, В подавл гацем большинстве индикаторов отношений с целью расширени  их динамического диапазона измерений амплитуд сигналов осуществл етс  математическа  операци  логарифми ровани  входных сигналов, в этом случае процесс измерени  разности амплитуд входных сигналов описываетс  математическим выражением ЛА 20 Ig. -Ц 20 Ig и;-2б lgU К - К „(в. дБ).

из где 20 Ig - дес тичный логарифм

и J отношени  амплитуд напр жени  входных сигналов в децибеллах;

А - разность коэффициент тов передач испытуемого 4 и опорного 5 четырехполюсников с преобразователем частоты с учетом ее знака .

На втором этапе, примен   схему, измерений, приведенную на фнг,2, наход т сумму коэффициентов передач испытуемого 4 и опорного 5 четырехполюсников с преобразователем частоТЫ|Г В этой схеме измерений опорный : четырехполюсник 5 с преобразователем частоты включают последовательно с входом испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты. При этом опорный четырехполюсник 5 оказывает-. 15

После опорного четырехполюсника 5 с преобразователем частоты сигнал описываетс  выражением

- sinCtOj+oOj)

t

к, 2

Uf

.

sincjj,t

К к -2

|(Щ

де и - и и

текущее и амплитудное значение сигналов после преобразовани  в опорном четырехполюснике с преобразователем частоты 4,

После испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты сигнал описываетс  выражением:

tf

и rvi 1.

sin()t

к «К,Т7 .к -2-211.

SiniAj t X о 2 с  осратновключенным так, что дополнительный сигнал подаетс  на его выходной разъем. Такое включение , так как у установившемс  режиме работы электрические характеристики любого устройства с преобразователем частоты определ ютс  амплитудой сигнала от гетеродина (генератора 3), включение которого на фиг,1 и 2 остаетс  неизменным . При этом устройство с преобразователем частоты (смеситель относительно входа и вьгеода представл ет собой линейный обратимый четыгрехполюсник , . Дополнительный сигнал U с частотой UJj sj.noi),,t,. где UrM3 амплитудное значение U, с помощью делител  8 дел т пополам Ug на, опорный и подают один 5 с преобразователем че тырехполюсник частоты Т1кг1з . --- . а другой IJi подают непосредственно на опорный вход индикатора 6 отношений „ . и г 2 sinixijt . сигнал на выходе испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты; . К- - коэффициент передачи испы туемого четырехполюсника 4 с преобразователем частКд - коэффициент переда.чи опор ного четырехполюсника 5 е с преобразователем частоп в индикаторе 6 отношений процесс измерени  описываетс  так же математическим вьфажением, что и на первом этапе, С учетом того, что после дели тел  8 амплитуды сигналов и1 и з и равны, с помощью индикатора 6 отношений измер ют сумму коэффици- . jBHTOB передач испытуемого 4 и опорного 5 четырехполюсников с преобразо вателем частоты. 20 Ig из 2А « 20 1;g Ко (в дБ), - 20 Ig Uj где А - сумма коэффициентов передач испытуемого 4 и опорного 5 четырехполюсников с преобразователем частоты с учетом ее знака, В результате измерени  разности и суммы коэффициентов передачи Hciiiтуемого 4 и опорного 5 четырехпрлюсников с преобразователем частоты по лучают систему уравнений относитель но измер емого коэффициента передачи К в виде

I

/1А К;, - KO

2А « к X Кв,

после решени  которой измер емый коэффициент передачи К испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты 4 определ ют из математического выражени  1

ЛА+1А.

-, дБ

К

Claims (1)

1. /1 А ) разность коэффициентов передачи исследуемого и опорного четырехполюсников; - сумма коэффициентов переда .чи исследуемого и опорного че тырех пол юснико в, 8 AL,t2. ггттп 2LAbJ с учетом знаков слагаемых. Формула изобретени  Способ определени  коэффициентов передачи четырехполюсников с преобразованием частоты, эаключаюцийс  в том, что испытательный сигнал высокой Частоты преобразуют включенными в пр мом направлении опорным и исследуемым четырехполюсниками и сравнивают ам-,г ппитуды их выходных сигналов на первой промежуточной частоте,в логарифмическом масштабе путем вьгаитани , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , определ ют йеличину и знак разности коэффициентов передачи исследуемого и опорного четырехполюсников, вычита  на первой промежуточной частоте амппитуду выходного сигнала опорного четырехполюсника из амплитуды выходного сигнала исследуемого четырехполюсника, формируют дополнительный сигнал, частота которого равна частоте первой промежуточной частоте, и преобразуют его обратно- включенным опорным четырехполюсником на вторую промежуточную частоту, равную частоте испытательного сигнала, а затем включенным в пр мом направлении исследуемым четырехполюсником на первую промежуточщгю частоту и, вычита  дополнительньтй сигнал из этого сигнала, определ ют сумму коэффициентов передачи исследуемого и опорного четырехполюсников, а коэффициент передачи исследуемого четырехполюсника определ ют по формуле

   ФигЛ

   Фиг. 2