SU1651243A1

SU1651243A1 - Method for determining normalized transition characteristic in a microwave power converter

Info

Publication number: SU1651243A1
Application number: SU894654004A
Authority: SU
Inventors: Игорь Петрович Захаров
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники Им.Акад.М.К.Янгеля
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение может быть использовано при настройке и эксплуатации преобразователей мощности СВЧ. Цель изобретени - повышение точности измерени - достигаетс за счет повышени отношени сигнал/шум на ирреИзобретение относитс к радиоизмерительной технике и предназначено дл измерени переходной характеристики преобразователей мощности СВЧ. Цель изобретени - повышение точности измерени за счет уменьшени длительности входного сигнала и увеличение его пиковой мощности на иррегул рном участке переходной характеристики , что дает возможность повысить отношение сигнал/шум. гул рном участке переходной характеристики . В процессе измерени на вход преобразовател мощности СВЧ подают пр моугольный импульс мощности с длительностью , большей или равной времени установлени переходных процессов в преобразователе, и измер ют мгновенные значени выходного сигнала преобразовател за врем действи импульса,, дел их на установившеес значение выходного сигнала преобразовател . Повышение точности измерени в области малых времен достигаетс повторной подачей на вход преобразовател импульса мощности СВЧ уменьшенной длительности и увеличенной пиковой мощности определенной чины. Повторно измер мгновенные значени выходного сигнала за врем действи импульса, дел т измеренные значени на установившеес значение выходного сигнала преобразовател при первоначальном входном импульсе и домножают на определенный поправочный коэффициент. 2 ил. На фиг.1 представлены эпюры входных и выходных сигналов преобразовател , по сн ющие способ; на фиг.2 - структурна схема устройства дл реализации способа. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, СВЧ-генератор 2, исследуемый преобразователь 3 мощности СВЧ и стробоскопический преобразователь 4 напр жени , а также осциллограф 5, вход ЯП. о ел ю 4 со The invention can be used when setting up and operating microwave power converters. The purpose of the invention, an increase in measurement accuracy, is achieved by increasing the signal-to-noise ratio in the field. The invention relates to radio measuring technique and is intended to measure the transient response of microwave power converters. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the duration of the input signal and increasing its peak power in the irregular part of the transient response, which makes it possible to increase the signal-to-noise ratio. the transient response section. During the measurement, a square-wave power pulse with a duration greater than or equal to the transient establishment time in the converter is inputted to the microwave power converter, and the instantaneous values of the converter output signal are measured during the pulse operation time by the set value of the converter output signal. Improving the measurement accuracy in the short time range is achieved by re-applying to the input of the converter a microwave power pulse of reduced duration and increased peak power of a certain rank. Re-measuring the instantaneous values of the output signal for the duration of the pulse, divide the measured values by the steady value of the output signal of the converter at the initial input pulse and multiply by a certain correction factor. 2 Il. Figure 1 shows plots of the input and output signals of a converter, explaining the method; 2 is a block diagram of a device for implementing the method. The device contains a pulse generator 1 connected in series, a microwave generator 2, a microwave power converter 3 under study and a voltage stroboscopic converter 4, as well as an oscilloscope 5, an input to the YaP. o ate 4 co

Description

которого подключен к выходу исследуемого преобразовател 3 мощности СВЧ.which is connected to the output of the investigated Converter 3 power microwave.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

На вход исследуемого преобразовател подают пр моугольные импульсы мощности PJ с длительностью t. большей или равной времени установлени переходных процессов в преобразователе . Величина Р должна находитьс на линейном участке амплитудной характеристики преобразовател мощности . В этом случае выходной сигнал преобразовател на интервале (0; t) соответствует его переходной характеристике с коэффициентом пропорциональности Р( . Производ измерение мгновенных значений выходного сигнала преобразовател на этом интервале и дел их на установившеес значение выходного сигнала преобразовател , получаем его так называемую нормированную переходную характеристику, не завис щую от уровн входного импульса преобразовател и его статического коэффициента преобразовани (фиг.1а). Однако из-за наличи шумов в выходном сигнале преобразовател и мультипликативной составл ющей погрешности измерени мгновенных значений выходного сигнала преобразовател , а также монотонно возрастающего характера переходной характеристики преобразовател погрешность ее измерени увеличиваетс с уменьшением времени ее отсчета. Таким образом, при анализе экспериментальной переходной характеристики на ней в области малых времен можно выделить участок (0; tg), относительна погрешность ее измерени на котором превышает заданную допустимую величину Qn. Длительность этого участка tЈ зависит как от величин перечисленных источников погрешности, так и от вида иррегул рного участка переходной характеристики конкретного преобразовател .RJ power pulses PJ with duration t are fed to the input of the converter under study. greater or equal to the time of establishing transients in the converter. The value of P should be in the linear portion of the amplitude response of the power converter. In this case, the output signal of the converter in the interval (0; t) corresponds to its transient response with a proportionality coefficient P (. Perform measurement of the instantaneous values of the output signal of the converter in this interval and divide them by the steady value of the output signal of the converter, we obtain its so-called normalized transient response independent of the level of the input pulse of the converter and its static conversion coefficient (Fig. 1a). However, due to the presence of noise in the output circuit The converter transducer and the multiplicative component of the measurement error of the instantaneous values of the output signal of the converter, as well as the monotonously increasing nature of the transient characteristic of the transducer, its measurement error increases with decreasing its reference time. 0; tg), the relative error of its measurement on which exceeds the specified allowable value Qn. The duration of this section tЈ depends both on the values of the listed sources of error and on the type of irregular section of the transient characteristic of a particular converter.

Дл уменьшени погрешности измерени переходной характеристики длительность входного импульса уменьшают до величины t и увеличивают его пиковую мощность до величины Р, , при которой максимальное значение выходного сигнала преобразовател не превышает его установившеес значение при первоначальном входном импульсе. Это необходимо дл того, чтобы выходTo reduce the measurement error of the transient response, the duration of the input pulse is reduced to the value of t and its peak power is increased to the value of P, at which the maximum value of the output signal of the converter does not exceed its steady state value during the initial input pulse. This is necessary in order to exit

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ной сигнал преобразовател не выходил за пределы линейного участка его амплитудной характеристики и предотвращает выход из стро преобразовател . При подаче на вход преобразовател измененного импульса мощности выходной сигнал преобразовател за врем действи импульса соответствует переходной характеристике с коэффициентом пропорциональности 2 (фиг.16). Дл получени нормированной переходной характеристики преобразовател необходимо , изменив мгновенные значени его выходного сигнала за врем действи измененного импульса, поделить их на установившеес значение выход- ного сигнала преобразовател при первоначальном входном импульсе и умножить на коэффициент, равный отношению мгновенных значений выходного сигнала преобразовател при первоначальном и измененном входных импульсах, измеренных в момент времени, равный длительности последующего (измененного) импульса (фиг.1 в).The transducer's noisy signal did not go beyond the limits of the linear part of its amplitude characteristic and prevents the converter from malfunctioning. When a modified power pulse is applied to the converter input, the output signal of the converter during the pulse action period corresponds to the transient response with the proportionality coefficient 2 (Fig. 16). To obtain a normalized transient response of the converter, it is necessary to change the instantaneous values of its output signal over the duration of the modified pulse, divide them by the steady value of the output signal of the converter during the initial input pulse, and multiply by a factor equal to the ratio of the instantaneous values of the output signal of the converter with the original and modified input pulses measured at a time instant equal to the duration of the subsequent (modified) pulse (Fig. 1c).

Устройство дл реализации способа работает следующим образом.A device for implementing the method works as follows.

Генератор t импульсов (например, типа Г5-60) осуществл ет модул цию СВЧ-генератора 2 (например, типа Г4-144), импульсы мощности СВЧ с выхода которого подаютс на вход ис - .следуемого преобразовател 3 мощности СВЧ (например, типа М5-78), Мгновенное значение выходного сигнала преобразовател 3 мощности СВЧ за врем действи импульса измер ютс стробоскопическим преобразователем 4 напр жени (например, типа В9-5), а с помощью осциллографа (например, типа Ct-93) осуществл етс контроль максимального значени выходного сигнала преобразовател 3 при увеличении пиковой мощности импульсов СВЧ после уменьшени их длительности согласно предлагаемому способу.A pulse generator t (e.g., type G5-60) modulates a microwave generator 2 (e.g., type G4-144), the microwave power pulses from the output of which are fed to the input of a controlled microwave power converter 3 (e.g., type M5 -78). The instantaneous value of the output signal of the microwave power converter 3 is measured by a stroboscopic voltage converter 4 (for example, type B9-5), and an oscilloscope (for example, Ct-93) monitors the maximum value of the output voltage. signal converter 3 when increased chenii peak power microwave pulses after reducing their duration according to the proposed method.

Таким образом, предлагаемый способ повышает точность измерени переходной характеристики во столько раз, во сколько возрастает мощность измененного импульса по сравнению с мощностью первоначального импульса. Так, дл простейшего преобразовател , переходна характеристика которого описываетс одной экспонентой с посто нной времени Ј погрешность измерени переходной характеристики ой за вл емым способом равнаThus, the proposed method improves the accuracy of measuring the transient response by as many times as the power of the modified pulse increases as compared with the power of the initial pulse. So, for the simplest converter, the transient characteristic of which is described by a single exponent with a constant time Ј the measurement error of the transient characteristic is equal to the claimed method

S2 (1 , ,S2 (1,,

откуда видно, что установление длительности измененного импульса, рав-. ной 0,1 Ј, повьплает точность определени переходной характеристики за врем действи измененного им- пул.ьоа больше чем на пор док ( о., - погрешность измерени переходной характеристики ) .whence it is seen that the establishment of the duration of the modified pulse, is equal to. 0.1 Ј, will determine the accuracy of the determination of the transient response for the duration of the effect of the modified pulse by more than an order of magnitude (o., is the measurement error of the transient response).

Claims

Invention Formula

The method for determining the normalized transient response of a microwave power converter, including the input to the converter input of a square microwave power pulse with a duration greater than or equal to the transient establishment time in the converter, measuring the instantaneous values of the output signal of the converter

0

five

stating the impedance and dividing them by the steady-state value of the output signal of the converter, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the pulse duration is reduced and its peak power is increased so that ch1; If the maximum value of the output signal of the converter did not fit its steady value at the initial input impedance, the instantaneous values of the output signal of the converter were measured during the time of the modified pulse, divided by the set value of the output signal of the converter at the initial input pulse and multiplied by a factor equal to instantaneous values of the output signal of the converter at the initial and modified input pulses measured at the time time equal to the duration of the modified pulse.

a 0 P2

/

them

h

FIG. 2