SU1663578A1 - Circuit analyzer - Google Patents
Circuit analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1663578A1 SU1663578A1 SU894671715A SU4671715A SU1663578A1 SU 1663578 A1 SU1663578 A1 SU 1663578A1 SU 894671715 A SU894671715 A SU 894671715A SU 4671715 A SU4671715 A SU 4671715A SU 1663578 A1 SU1663578 A1 SU 1663578A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- controlled
- measuring
- output
- tee
- measurement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиоизмерительной технике. Цель изобретени - уменьшение погрешности измерени . Анализатор содержит генератор 1 СВЧ-сигнала, управл юще-вычислительный блок 2, синфазно-квадратурный преобразователь 3, тройники 4 и 5, измерительные головки 6 и 16, управл емые аттенюаторы 7, 8 и 9, блок 10 формировани измерительных сигналов, сумматор 11, исследуемый четырехполюсник 12, управл емые фазовращатели 13, 14 и 15. Уменьшение погрешностей измерени , вносимых рассогласованием в измерительном тракте, достигаетс за счет максимального приближени направленного ответвител падающей волны, который используетс в качестве тройника 4, к объекту измерени , в качестве которого используетс исследуемый четырехполюсник 12. Размещение тройника 4 непосредственно на входе блока 10 и использование направленного ответвител в качестве тройника 4 позвол ет уменьшить погрешности рассогласовани в 2 - 3 раза. 3 ил.This invention relates to a radio measuring technique. The purpose of the invention is to reduce the measurement error. The analyzer contains a microwave signal generator 1, a control and computing unit 2, an in-phase quadrature converter 3, tees 4 and 5, measuring heads 6 and 16, controlled attenuators 7, 8 and 9, a unit 10 for generating measuring signals, an adder 11, studied quadrupole 12, controlled phase shifters 13, 14 and 15. The reduction of measurement errors introduced by the mismatch in the measuring path is achieved by maximally approximating the directional incident wave coupler, which is used as a tee 4, to the object measurement, which is used as the analyzed quadripole tee 12. Placement 4 directly with the input unit 10, and use a directional coupler as a tee 4 reduces the mismatch error in 2 - 3 times. 3 il.
Description
о о со ел VIabout ave eaten vi
0000
фиг.1figure 1
Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании многофункциональных измерителей параметров (коэффициентов отражени и передачи S-параметров, группового времени запаздывани , полных входных сопротивлений и проводимостей) СВЧ-двух- и четырехполюсников.The invention relates to radio metering technology and can be used to create multi-functional parameter meters (reflection coefficients and transmissions of S-parameters, group delay time, total input resistances and conductivities) of microwave two- and four-port networks.
Цель изобретени - уменьшение погрешности измерени .The purpose of the invention is to reduce the measurement error.
На фиг.1 приведена структурна электрическа схема анализатора цепей; на фиг.2 - то же, блок формировани измерительных сигналов; на фиг.З - то же, синфазно-квад- ратурного преобразовател .Figure 1 shows a structural electrical circuit of a network analyzer; 2 is the same, the measuring signal generation unit; in FIG. 3 - the same, in-phase-square converter.
Анализатор цепей (фиг.1) содержит ге- нератор 1 СВЧ-сигнала, управл юще-вы- числительный блок (УВБ) 2, синфазно-квадратурный преобразователь (СКП) 3, первый 4 и второй 5 тройники, первую измерительную головку 6, первый 7, второй 8 и третий 9 управл емые аттенюаторы , блок 10 формировани измерительных сигналов, сумматор 11, исследуемый четырехполюсник 12, первый 13, второй 14 и третий 15 управл емые фазовращатели и вторую измерительную головку 16,The network analyzer (figure 1) contains the generator 1 of the microwave signal, the control and computing unit (UVB) 2, the in-phase quadrature converter (UPC) 3, the first 4 and the second 5 tees, the first measuring head 6, the first 7, the second 8 and third 9 controlled attenuators, the measuring signal generating unit 10, the adder 11, the quadrupole 12 under study, the first 13, the second 14 and the third 15 controlled phase shifters and the second measuring head 16,
Блок 10 (фиг.2) состоит из направленного ответвител (НО) 17, согласованной нагрузки 18 и согласующего устройства 19.Block 10 (figure 2) consists of a directional coupler (BUT) 17, matched load 18 and matching device 19.
СКП (фиг.З) включает первый тройник 20, НО 21, второй 22 и третий 23 тройники, измерительные головки 24-27 и согласованную нагрузку 28.UPC (FIG. 3) includes the first tee 20, BUT 21, the second 22 and the third 23 tees, measuring heads 24-27 and the matched load 28.
Анализатор цепей работает следующим образом.The network analyzer operates as follows.
Результат измерени параметра Sfk исследуемого четырехполюсника. 12 определ етс из соотношени напр жений Vx, VY и V4 к напр жению Vn. С помощью схемы автоматической регулировки мощности (АРМ) генератора 1 и соответствующего выбора параметров схемы анализатора цепей обеспечиваетс квадратичный режим работы измерительных головок 6 и 16. Поэтому принимаетс , что напр жени Vn и V4 соответственно равны;The measurement result of the Sfk parameter of the studied quadrupole. 12 is determined from the ratio of the voltages Vx, VY and V4 to the voltage Vn. Using the automatic power adjustment circuit (APM) of the generator 1 and the corresponding selection of the parameters of the network analyzer circuit, a quadratic mode of operation of the measuring heads 6 and 16 is provided. Therefore, it is assumed that the voltages Vn and V4 are respectively equal;
Vn m0 I Un I2:(1)Vn m0 I Un I2: (1)
V4 n0IU4l2,(2)V4 n0IU4l2, (2)
где m0 и По - скал рные константы, учитывающие значение параметров измерительных головок 6 и 16.where m0 and Po - scalar constants, taking into account the values of parameters of measuring heads 6 and 16.
Дл упрощени записи отношений напр жений Vx, VY, V4 к Vn значение m0 принимаетс равным 1 при Sik Ui/Un , I 1.2, что позвол ет записать отношени напр жений Vx. VY и V/i к Vn в следующем виде:To simplify the recording of the ratios of voltages Vx, VY, V4 to Vn, the value m0 is taken to be 1 for Sik Ui / Un, I 1.2, which allows you to record the ratios of voltages Vx. VY and V / i to Vn in the following form:
e,+ M,,Y + ЈJ(x4Y) vn e, + M ,, Y + ЈJ (x4Y) vn
+ WjXthjY E X1 2) + WjXthjY E X1 2)
Q .-rteiif tv«)Q.-rteiif tv ")
при X ReStk: Y ImS.k.(5)with X ReStk: Y ImS.k. (5)
Константы ei - ЕЛ . mi. m2, m, 02, n0 определ ютс из калибровочных иэмерений . Процесс калибровки осуществл етс автоматически по командам, подаваемым из УВБ 2. После нажати кнопки Калибровка на передней панели УВБ 2 привод тс в исходное положение управл емые аттенюаторы 7-9 и управл емые фазовращатели 13- 15. В процессе работы анализатора цепей осуществл етс только поочередное измерение сигналов Ui и IJ2. Поэтому, когда измер етс сигнал Ui. автоматическиConstants ei - EL. mi. m2, m02, n0 are determined from calibration and measurements. The calibration process is carried out automatically by commands from UVB 2. After pressing the Calibrate button on the front panel of UVB 2, the controlled attenuators 7–9 and the controlled phase shifters 13–15 are reset to the initial position. measurement of signals Ui and IJ2. Therefore, when the signal Ui is measured. automatically
включаетс управл емый аттенюатор 9 дл выключени сигнала U2, а при измерении сигнала Ua автоматически включаетс управл емый аттенюатор 8 дл выключени сигнала Ui.a controlled attenuator 9 is turned on to turn off the signal U2, and when measuring the signal Ua, a controlled attenuator 8 is turned on automatically to turn off the signal Ui.
При калибровке анализатора цепей может использоватьс любой из сигналов (Ui или 1/2). С этой целью управл емые фазовращатели 13 и 14 установлены в оба измерительных канала. Предположим, чтоWhen calibrating the network analyzer, any of the signals (Ui or 1/2) can be used. For this purpose, controlled phase shifters 13 and 14 are installed in both measuring channels. Let's pretend that
измер етс сигнал Ui (параметры Sik). т.е. управл емый аттенюатор 9 закрыт.the signal Ui (parameters Sik) is measured. those. controlled attenuator 9 is closed.
При таких услови х исходное положение заключаетс в том, что управл емые аттенюаторы 7 и 8 открываютс , управл емыеUnder such conditions, the initial position is that the controlled attenuators 7 and 8 are opened, controlled
фазовращатели 13 и 14 устанавливаютс в положение р и на экран диспле УВБ 2 выводитс команда оператору Включить пр мое сочленение измерительного тракта , т.е. обеспечить выполнение услови Phase shifters 13 and 14 are set to p and the operator’s command is displayed on the UVB 2 display screen. Turn on the direct coupling of the measuring path, i.e. ensure compliance
1; Y 0.(6) one; Y 0. (6)
После выполнени оператором этой команды и повторного нажати кнопки Калибровка по команде УВБ 2 выключаетс сигнал с помощью управл емого аттенюатора 8, тем самым имитируетс условиеAfter the operator performs this command and presses the Calibration button again, the UVB 2 command turns off the signal using a controlled attenuator 8, thereby simulating the condition
Sik X -HY 0.(7)Sik X -HY 0. (7)
В пам ть УВБ 2 записываетс результат измерени The UVB 2 memory records the measurement result.
Ri Ei; Si Ј2.(8)Ri Ei; Si Ј2. (8)
Возвращаетс в исходное положение управл емый аттенюатор 8, и с помощью управл емого аттенюатора 7 выключаетс сигнал Ко. Тем самым обеспечиваютс услови :The controlled attenuator 8 returns to its initial position, and the Ko signal is switched off by means of the controlled attenuator 7. This will ensure that:
|Uil -1: lUol 0; Х2 + Y2 1(9)| Uil -1: lUol 0; X2 + Y2 1 (9)
второго калибровочного измерени second gauge measurement
RZ ез; S2 &i; 0.2 п0,(10)Rz without; S2 &i; 0.2 п0, (10)
результат которого заноситс в пам ть УВБ 2. Найденные значени Ј1 - ЕА и пр подставл ютс в формулы (3). В результате система квадратных уравнений (3) сводитс к системе линейных уравнений относительно Хи Y:the result of which is entered into the memory of the UVB 2. The values found Ј1 - EA and pr are substituted into formulas (3). As a result, the system of quadratic equations (3) reduces to a system of linear equations for Xi Y:
ii
R -R-, - ;r Q m.X m,V ;R-R-, -; r Q m.X m, V;
u Лu L
5,lM)5, lM)
5 5-,- -Ј- Q rnl ,5 5 -, - -Ј- Q rnl,
где переменные R и S определ ютс из результатов дальнейших измерений R, S и Q.where the variables R and S are determined from the results of further measurements of R, S and Q.
Далее включаютс оба сигнала (U0 и Ui), тем самым обеспечиваетс выполнение услови (6) и в пам тьУВЕ 1 заноситс результат измерени Then both signals (U0 and Ui) are turned on, thereby ensuring the fulfillment of condition (6) and the measurement result is entered in the memory of CBEE 1
R 3 mi 1R 3 mi 1
S 3-m2 ) , (12)S 3-m2), (12)
после чего с помощью управл емого фазовращател 15 вноситс фазовый сдвиг р0, приближенно равный after which, using a controlled phase shifter 15, a phase shift p0 is introduced, approximately equal to
ро - .(13)po - (13)
и производитс четвертое калибровочное измерение. Результаты измеренийand a fourth calibration measurement is taken. Measurement results
R(4 miXo + niY0 -f4R (4 miXo + niY0 -f4
S 4 m2X0 + n2Y0 JIм/ S 4 m2X0 + n2Y0 JIm /
заноситс в пам ть УВБ 2, где Хо - РО cos (pa , Yo - РО sin ( ;д-измерение p , внесенное управл емым фазовращателем 15.is stored in the memory of the UVB 2, where Ho is PO cos (pa, Yo is PO sin (; d-measurement p, entered by the controlled phase shifter 15.
Затем с помощью управл емого фазов- ращател 13 вноситс второй фазовый сдвигай, приближенно равный:Then, using a controlled phase generator 13, a second phase shift is introduced, approximately equal to:
,Q5) , Q5)
и производитс п тое калибровочное изме- рение.and making the fifth calibration measurement.
Результат измеренийMeasurement result
(XuXo-YllYohni(XoYlJ+X,JY0)r ,(XuXo-YllYohni (XoYlJ + X, JY0) r,
(Xl,Xo-YuY0)-1-n2(X0Yli+XuYo)J заноситс в пам ть УВБ 2, где(Xl, Xo-YuY0) -1-n2 (X0Yli + XuYo) J is stored in the memory of UVB 2, where
Xu pu cos ; Yu sin : () сомножитель перед mi и гп2 равен р0-ри cos (р0 + ), а сомножитель перед гм и П2 равен р0ри sin ((p0 ) где/, - изменение/9 ,внесенное управл емым фазов- ращателем 13.Xu pu cos; Yu sin: () the factor in front of mi and gp2 is equal to p0-ri cos (p0 +), and the factor in front of um and P2 is equal to p0ri sin ((p0) where /, is the change in / 9 introduced by the controlled phase shifter 13.
После этого производ тс перевод в исходное положение управл емого фазовращател 15 и шестое калибровочное измерение.After this, the resetting of the controlled phase shifter 15 and the sixth calibration measurement are carried out.
Результат измерени Measurement result
R e miXu+niYuR e miXu + niYu
S e т2Хи+п2У„ заноситс в пам ть УВБ 2.S e t2Hi + n2U is stored in the memory of the UVB 2.
Из системы уравнений (12). (14), (16) и (17) УВБ 2 находит значение констант mi, ГП2, ni, П2, заносит их в пам ть УВБ 2 и приводит в исходное положение управл емый фазовращатель 13. На этом процесс калибровки заканчиваетс .From the system of equations (12). (14), (16) and (17) The UVB 2 finds the values of the constants mi, GP2, ni, P2, stores them in the memory of the UVB 2 and returns the controlled phase shifter 13 to the initial position. This completes the calibration process.
В разрыв измерительного тракта блока 10 включаетс исследуемый четырехполюсник 12 и в пам ть УВБ 2 заноситс результат измеренийThe quadrupole 12 under study 12 is inserted into the rupture of the measuring path of the block 10 and the measurement result is entered into the memory of the UVB 2
R ik miXik+niYikR ik miXik + niYik
S ,k m2X,Hri2Y,k ) .U9)S, k m2X, Hri2Y, k) .U9)
Из решени системы уравнений (19) находитс измер емый параметрFrom the solution of the system of equations (19) is the measured parameter
S,v - X,k iYik(20)S, v - X, k iYik (20)
Уменьшение погрешностей калибровки анализатора цепей достигаетс за счет перехода от калибровки анализатора цепей по одному фазовращателю, модуль и фаза коэффициента передачи которого заданы с погрешностью не менее +0,5 дБ по модулю и +5° по фазе, к калибровке по двум фазовращател м , значени коэффициентов передачи которых не оказывают вли ни на результат калибровки анализатора цепей.A reduction in the calibration errors of the network analyzer is achieved by a transition from the calibration of the network analyzer with a single phase shifter, the magnitude and phase of the transfer coefficient of which is specified with an error of at least +0.5 dB modulo + 5 ° in phase, to a calibration using two phase shifters, transmission ratios which do not affect the result of the calibration of the network analyzer.
Введение измерительной головки 16 позвол ет упростить алгоритм обработки данных путем сведени системы квадратных уравнений (3) относительно X и Y при подстановке в них Q из (А) к системе линейных уравнений (8), (11), (12), (14), (16) и (18) в процессе калибровки и к системе (19) в процессе измеренийThe introduction of the measuring head 16 allows us to simplify the data processing algorithm by reducing the system of quadratic equations (3) with respect to X and Y by substituting Q from (A) into them for the system of linear equations (8), (11), (12), (14) , (16) and (18) in the calibration process and to the system (19) in the measurement process
Решение системы уравнений (3) относительно X и Y с помощью УВБ 2 в прототипе возможно только методом последовательных приближений и занимает много времени , что не позвол ет реализовать панорамный режим измерени в полосе частот в реальном масштабе времени.Solving the system of equations (3) with respect to X and Y using UVB 2 in the prototype is possible only by the method of successive approximations and takes a long time, which does not allow realizing the panoramic measurement mode in the frequency band in real time.
Решение системы уравнений (11) относительно X и YB анализаторе цепей сводитс к пр мому вычислению X и Y no формулам.Solving the system of equations (11) with respect to the X and YB network analyzer is reduced to the direct calculation of X and Y by formulas.
(21)(21)
. - . -
5050
5555
и не представл ет труда дл реализации с помощью микропроцессорного УВБ 2.and is not difficult to implement using microprocessor UVB 2.
Уменьшение погрешностей измерени анализатора цепей, вносимых рассогласованием в измерительном тракте анализатора цепей, достигаетс за счет максимального приближени ответвител падающей волны Un, в качестве которого используетс тройник 4, к объекту измерени - исследуемому четырехполюснику 12. Размещение тройника 4 непосредственно на входе блока 10 и использование в качестве этого тройника направленного ответвител с КСВН первичного тракта не более 1,1 позвол ют уменьшить погрешности рассогласовани в 2-3 раза.Reducing the measurement errors of the network analyzer introduced by the mismatch in the measuring path of the network analyzer is achieved by maximizing the incident wave coupler Un, which is used as a tee 4, to the measurement object - the quadrupole 12 under study. As this tee of a directional coupler with a VSWR of the primary path of not more than 1.1, it is possible to reduce mismatch errors by a factor of 2-3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894671715A SU1663578A1 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Circuit analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894671715A SU1663578A1 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Circuit analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1663578A1 true SU1663578A1 (en) | 1991-07-15 |
Family
ID=21438468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894671715A SU1663578A1 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Circuit analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1663578A1 (en) |
-
1989
- 1989-03-31 SU SU894671715A patent/SU1663578A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ТИИЭР.т. 66, №4, 1978, с. 24 Авторское свидетельство СССР Мз 1322199.кл. G 01 R 27/32,1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4680538A (en) | Millimeter wave vector network analyzer | |
US5587934A (en) | Automatic VNA calibration apparatus | |
Rytting | Network analyzer error models and calibration methods | |
US4491783A (en) | Apparatus for measuring noise factor and available gain | |
US6882160B2 (en) | Methods and computer program products for full N-port vector network analyzer calibrations | |
US6064694A (en) | Frequency translating device transmission response system | |
US4104583A (en) | Six-port measuring circuit | |
GB2329478A (en) | Automatic calibration of a network analyzer | |
US4808912A (en) | Six-port reflectometer test arrangement and method including calibration | |
EP0265073B1 (en) | Test arrangement | |
US7113891B2 (en) | Multi-port scattering parameter calibration system and method | |
SU1663578A1 (en) | Circuit analyzer | |
CN110174634A (en) | A kind of load balance factor measuring system and measurement method | |
JPH06509168A (en) | Method and apparatus for extending the dynamic range during measurements performed using a directional coupler | |
CN114236449B (en) | Calibration method for modulation domain microwave vector network analyzer | |
CN113422621B (en) | Cable loss measuring device and method | |
US6005382A (en) | Output signal measuring apparatus for multiple frequency oscillator and output signal measuring and correcting methods thereof | |
JPS62190471A (en) | Test apparatus | |
CN110988548A (en) | Test method and platform of microwave frequency converter | |
US20240039647A1 (en) | Measurement application device calibration unit, measurement system, method | |
EP1139107A2 (en) | Network analyzer having noise test capability | |
Simpson | High power load pull with X-parameters-a new paradigm for modeling and design | |
CN115833869B (en) | Radio frequency leakage measurement method and system | |
CN114172592B (en) | Calibration system and calibration method of radio frequency digital T/R assembly comprehensive test system | |
Chaiyawong et al. | Development of 5.8 GHz SWR Meter for Testing Telecommunication Systems |