SU1704105A2 - Устройство дл измерени амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и  вл етс  усовершенствованием устройства, описанного в авт. св. № 918890. С целью измерени  комплексных коэффициентов отражени  гетеродинного входа четырехполюсника с преобразованием частоты в устройство введены опорный смеситель СВЧ 6, направленный ответви- тель 4, согласованна  нагрузка 5. регулирующий элемент 10. 1 ил.

Description

со

с

VI

g

а

ел

Ю

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 918890.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет измерени  комплексного коэффициента отражени  гетеродинного входов четырехполюсника с преобразованием частоты.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства дл  измерени  амплитудно-частотных и фазочастот- ных характеристик четырехполюсников.

Устройство содержит генераторы 1 и 2 качающейс  части, блок 3 управлени , направленный ответвитель 4 отраженной волны , исследуемый четырехполюсник 5 с преобразованием частоты, смеситель 6 СВЧ, смеситель 7 фазовой автоподстройки частоты, блок 8 фазовой автоподстройки частоты , согласованную нагрузку 9, переключатель 2x210, смеситель 11 промежуточной частоты измерительного канала, смеситель 12 промежуточной частоты опорного канала, генератор 13промежуточныхчастот, фазовый детектор 14,двухканальный амплитудно-фазовый индикатор 15. дополнительный смеситель 16.

Устройство дл  измерени  амплитуд на частотных и фаэочастотных характеристик четырехполюсников работает следующим образом.

В положении переключател  10. когда замкнуты контакты а-б и в-г. реализуетс  измерение комплексного коэффициента отражени  гетеродинного входа исследуемого четырехполюсника 5. Сигналы от генератора 1 подаютс  на сигнальный вход исследуемого четырехполюсника 5, содержащего преобразователь частоты, и на гетеродинный вход смесител  б, а сигналы от генератора 2, играющего роль гетеродина, поступают через первичный канал (клеммы 1, 2) направленного ответвител  4 на гетеродинный вход исследуемого четырехполюсника 5. При этом начальным напр жением от блока 3 частота генератора 1 сдвигаетс  относительно частоты генератора 2 на величину, равную началу полосы анализа по промежуточной частоте исследуемого четырехполюсника 5. Это же напр жение подаетс  на вход управлени  генератора 13 и определ ет начальную частоту полосы качани  сигнала первой (переменной ) промежуточной частоты, равную сдвигу частот между генераторами 1 и 2. Одновременно сигнал первой (переменной) промежуточной частоты используетс  в ка- . честве опорного дл  блока 8. поддерживающего разность частот, равную заданной, между генераторами 1 и 2 в начальный момент времени. Затем включаетс  напр жение качани  амплитудой, обеспечивающей . .одновременную перестройку генератора 13, генератора 2 относительно генератора 1

в полосе анализа исследуемого четырехполюсника 5. При этом генератор 1 работает на фиксированной частоте. Блок 3 позвол ет производить, при необходимости, качани  генератора 1 относительно генератора

2, настроенного на фиксированную частоту. С выхода исследуемого четырехполюсника 5 сигнал разностной первой (переменной) промежуточной частоты через замкнутые контакты в-г переключател  10 подаетс 

5 на согласованную нагрузку 9. Отраженный от гетеродинного входа исследуемого четырехполюсника 5 сигнал через вторичный канал (клемма 3) направленного ответвител  4 подаетс  на сигнальный вход смесител  б, с

0 выхода которого сигнал разностной первой промежуточной частоты через замкнутые контакты а-б переключател  10 поступает на сигнальный вход смесител  11. На гетеродинный вход этого смесител  от генера5 тора 13 поступает сигнал, сформированный путем сдвига (смешени ) сигнала первой (переменной) промежуточной частоты на величину второй посто нной промежуточной частоты. В результате на выходе смесител 

0 11 выдел етс  сигнал при свипировании второй посто нной промежуточной частоты, несущей информацию об амплитуде и фазе коэффициента отражени  исследуемого четырехполюсника 5 относительно сигнала

5 опорного канала, формирующегос  в смесителе 12 путем подачи на его сигнальный вход сигнала первой (переменной) промежуточной частоты с первого выхода генератора 13, а на гетеродинный вход - сигнал вспо0 могательной промежуточной частоты с второго выхода этого генератора. Посто нство частоты сигнала с точностью до фазы при переменной первой промежуточной частоте измерительного канала относительно опор5 ного канала достигаетс  с помощью схемы

фазового детектора 14. Дл  этого на один

его вход от генератора 13 подаетс  сигнал

второй посто нной промежуточной частоты,

играющей роль опорного, а на другой вход

0 фазового детектора 14 поступает сигнал, полумаемый в результате двойного преобразовани  в смесителе 7 и дополнительном смесителе 16 части сигналов генераторов 1 и 2, ответвленных с помощью, например,

5 направленных ответвителей. Одновременно сигнал со смесител  7 подаетс  в блок 8 и несет информацию о расстрое частот.

Дл  формировани  сигнала переменной промежуточной частоты опорного канала используютс  сигналы первой и второй

(сдвинутой) промежуточной частоты от генератора 13, которые подаютс  на входы смесител  12. Сигналы посто нной частоты с выходов смесителей 11 и 12, равной разности сдвигов частот между первым и вторым выходами генератора 13, несущие ампли- трудно-фазочастотную информацию, подаютс  на соответствующие входы двухканального амплитудно-фазового индикатора 15. работающего по принципу сравнени  Двух сигналов с индикацией характеристик на экране ЭЛТ, развертка которого производитс  напр жением качани  от блока 3. В случае качани  одновременно обоих генераторов 1 и 2 на любой выбранной с помощью генератора 13 фиксированной промежуточной частоте проводитс  анализ комплексных коэффициентов отражени  гетеродинного входа исследуемого четырехполюсника 5 в широком диапазоне СВЧ-частот.

Измерение комплексных коэффициентов отражений исследуемого четырехполюсника 5 производитс  в два этапа. На первом этапе (этапе калибровки) к выходу первичного канала направленного ответвите л   4 присоедин етс  короткозамыкатель, в этом случае весь сигнал СВЧ, прошедший первичный канал направленного ответвите- л  4, отражаетс  от короткозамыкател  и поступает в его вторичный канал, соединенный с сигнальным входом смесител  6, где преобразуетс  в сигнал разностной первой (переменной) промежуточной частоты, котора  затем через смеситель 11 подаетс  на вход измерительного канала двухканального амплитудно-фазового индикатора 15, где сравниваетс  с амплитудой и фазой сигнала , поступающего на вход его опорного канала . С помощью регулировки уровн  мощности с первого выхода генератора 13, поступающего на сигнальный вход смесител  12 по двухканальному амплитудно-фазовому индикатору 15, на его входах уравниваютс  амплитуда и фаза опорного канала относительно сигнала измерительного какала.

На втором этапе к выходу первичного канала направленного ответвител  4 присоедин етс  гетеродинный вход исследуемого четырехполюсника 5 и производитс  измерение модул  и фазы коэффициента отражени  сигнала измерительного канала относительно сигнала опорного канала.

Благодар  тому, что смеситель 6 участвует в первом и втором этапе измерений, его комплексный коэффициент передачи не вли ет на измерени .

В положении переключател , когда замкнуты контакты а-r и в-б. реализуетс  схема устройства дл  измерени  эмплитуд- но- и фазочастотных характеристик четырехполюсника . При этом сигнал первой промежуточной частоты с выхода исследуемого четырехполюсника 5 через замкнутые вторые контакты а-г переключател  10 подаетс  на сигнальный вход смесител  11.

где преобразуетс  и поступает на вход измерительного канала двухканэльного амплитудно-фазового индикатора 15, где сравниваетс  по амплитуде и фазе с опорным сигналом от смесител  12. Результат

сравнени  в виде АЧХ и ФЧХ воспроизводитс  на экране двухканального амплитудно-фазового индикатора 15.

Технико-экономическим преимуществом устройства дл  измерени  амплитудночастотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников по сравнению с прототипом  вл етс  возможность измерени  комплексного коэффициента отражени  гетеродинного входа исследуемого четырехполюсника непосредственно на его рабочих входах СВЧ и промежуточных частотах при реальных уровн х сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  амплитудночастотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников по ав-. св. № 918890. отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  измерени  комплексного коэффициента отражени  гетеродинного входа четырехполюсника с преобразованием частоты, введены направленный ответви- тель отраженной волны, первичный канал которого включен между выходом второго генератора качающейс  частоты и гетеродинным входом исследуемого четырехполюсника с преобразованием частоты, переключатель 2x2, включенный между выходом исследуемого четырехпс-.-оскикг с преобразованием частоты и входом смесител  промежуточной частоты измерительного канала, что его первый вход соединен с выходом исследуемого четырехполюсника с преобразованием частоты, первый выход - с входом смесител  промежуточной частоты

   измерительного канала, второй вход - с ЕЫ- ходом введенного смесител  СВЧ а второй выход - с входом введенной согласованной нагрузки, причем вход сигнала смесител  СВЧ соединен с выходом вторичного канала

   направленного ответвител  отраженной волны, а вход гетеродина дополнительно соединен с выходом первого генератора качающейс  частоты.