SU1749850A1 - Панорамный измеритель коэффициента сто чей волны и ослаблений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  панорамных измерений коэффициента сто чей волны и ослаблений широкополосных четырехполюсников в диапазоне СВЧ. Цель изобретени  - повышение точности. Измеритель содержит генератор 1 качающейс  частоты, направленные ответситсли 2, 3, 4, детекторы 5, 6, 7 схемы сравнени  8, 9,10, коммутаторы 11-15 отсчетный аттенюатор 16, источник 17 опорного напр жени , блок 18 пам ти, панорамный индикатор 19, короткозамыкатель 20 и согласованную нагрузку 21. Цель изобретени  достигаетс  введением направленных ответвителей 2, А, аттенюатора 16, источника 17, детектора 7, схемы 10, коммутаторов 13, 14,15, коротко- замыкател  20 и согласованной нагрузки 21. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  панорамных измерений коэффициента сто чей волны (КСВ) и ослаблений широкополосных четырехполюсников в диапазоне

свч.

Известен измеритель параметров СВЧ трактов, содержащий генератор качающейс  частоты со стабилизированной мощностью о полосе свипировани , индикатор, два направленных ответвител  и детектора, согласованную нагрузку, дв а эмиттерных повторител , блок вычитани , согласующий блок и компенсирующий аттенюатор.

Однако этот измеритель не обеспечивает коррелированных измерений КСВ и ослаблений , а вли ние неквадратичности амплитудных характеристик детекторов на метрологические характеристики измерител  не позвол ют обеспечить высокую точность измерений и широкий динамический диапазон значений контролируемых параметров .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  панорамный измеритель коэффициента сто чей волны и ослаблений, содержащий генератор качающейс  частоты, датчики отраженной и прошедшей мощности, два блока сравнени , блок пам ти, два коммутатора и панорамный индикатор.

Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность измерени  и узкий диапазон контролируемых параметров из-за вли ни  амплитудно-частотных характеристик детекторов на указанные параметры измерител .

Цель изобретени  - повышение точности ,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в панорамный измеритель КСВ и ослаблений, содержащий генератор качающейс  частоты , направленный ответвитель отраженной волны, выход первичного канала которого  вл етс  выходом дл  подсоединени  исследуемого четырехполюсника, а к выходу вторичного канала подключен первый детектор , перва  и втора  схемы сравнени , первый и второй коммутаторы, первые выходы которых соединены с блоком пам ти, а также панорамн и индикатор и второй детектор, введены последовательно соединенные направленный ответвитель падающей волны, отсчетный аттенюатор, третий детектор и треть  схема сравнени , второй вход которой соединен с введенным источником опорного напр жени , а выход - с управл ющим входом генератора качающейс  частоты, вход направленного ответ- витеп  падающей волны соединен с

выходом генератора качающейс  частоты, второй выход ответвител  - с входом направленного ответвител  отраженной волны , а выход третьего детектора соединен с

первыми входами первой и второй схем сравнени , вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго детекторов, а выходы - с входами первого и второго коммутаторов, введены

0 последовательно соединенные направленный ответвитель прошедшей волны, третий коммутатор и короткозамыкатель, вход направленного ответвител  прошедшей волны  вл етс  входом дл  подсоединени 

5 выхода исследуемого четырехполюсника, выход вторичного канала соединен с входом второго детектора, а второй выход третьего коммутатора соединен с введенной согласованной нагрузкой, введены четвертый и п 0 тый коммутаторы, первые входы которых соединены с вторыми выходами, соответственно , первого и второго коммутаторов, вторые входы - с выходами блока пам ти, а выходы - с входами панорамного индикато5 ра.

На чертеже приведена структурна  схема панорамного измерител  коэффициента сто чей волны и ослаблений.

Панорамный измеритель КСВ и ослаб0 лений содержит генератор 1 качающейс  частоты (ГКЧ), направленный ответвитель 2 падающей волны, направленный ответвитель 3 отраженной волны, направленный ответвитель 4 прошедшей волны, первый 5,

5 второй б и третий 7 детекторы, перву.о 8, вторую 9 и третью 10 схемы сравнени , первый 11, второй 12, третий 13, четвертый 14 и п тый 15 коммутаторы, отсчетный аттенюатор 16, источник 17 опорного напр жени ,

0 блок 18 пам ти, панорамный индикатор 19, короткозамыкатель 20, согласованную нагрузку 21, исследуемый четырехполюсник (И Ч) 22.

Панорамный измеритель КСВ и ослаб5 лений работает следующим образом.

При подготовке к работе проводитс  калибровка измерител  - устанавливаетс  уровень стабилизированной мощности на выходе ГКЧ 1, запоминаетс  частотна  ха0 рактеристика трзкта прошедшей волны в отсутствии ИЧ 22 и запоминаетс  частотна  характеристика трзкта отраженной волны при нагрузке его на короткозамыкатель 20. Дл  этого ИЧ 22 исключаетс  из тракта из5 мерител , выход первичного канала направленного ответвитсл  3 соедин етс  с входом ответвител  4, отсчетный аттенюатор 16 фиксируетс  в промежуточном положении , при котором его ослабление , коммутаторы 11 и 12 устанавливаютс  в положени , при которых выходы схем 8 и 9 сравнени  подключены к соответствующим входам блока 18 пам ти, коммутатор 13 - в положение, при котором выход ответвител  4 подключен к нагрузке 21. Выходное напр жение Uo источника 17 опорного напр жени , определ ющее стабилизированный уровень Ро сигнала на выходе ГКЧ 1. устанавливаетс  таким, чтобы уровень Р0 соответствовал (с учетом затуханий элементов измерител ) участкам монотонного изменени  амплитудных характеристик детекторов 5-7.

Сигнал ГКЧ 1 поступает последовательно на каждой формируемой частоте в пределах установленной рабочей полосы через ответвитель 2, отсчетный аттенюатор 16 и детектор 7 на один из входов схемы 10 сравнени , на другой вход которой подаетс  опорное напр жение U0 от источника 17. Сигнал разности текущего значени  напр жени  на выходе детектора 7 и напр жени  Uo на каждой частоте ГКЧ 1 поступает с выхода схемы 10 сравнени  на вход управлени  генератора 1, измен   его мощность до значени  Р0.

Далее стабилизированный сигнал ГКЧ 1 поступает с второго выхода ответвител  2 через первичный канал отвегвител  3, вторичный канал ответвител  4, детектор 6, схему 9 сравнени  и коммутатор 12 на первый вход блока 18 пам ти, который запоминает характеристику этого тракта на каждой частоте, формируемой ГКЧ 1. При этом на другой вход схемы 9 сравнени  поступает сигнал с выхода детектора 7, величина которого при выбранном значении напр же- ни  Uo  вл етс  посто нной дл  каждой частоты ГКЧ 1 и не зависит от изменени  в процессе работы величины ослаблени  К0 аттенюатора 16, обеспечива  запоминание изменени  коэффициента передачи тракта прошедшей волны в реальном масштабе, выходной сигнал первичного канала ответвител  4 проходит коммутатор 13 и поглощаетс  согласованной нагрузкой 21.

Коммутатор 13 перевод т в положение, при котором выход первичного канала ответвител  4 подключен к короткозамыкате- лю20.

Стабилизированный по уровню сигнал ГКЧ 1 поступает последовательно на каждой формируемой частоте с второго выхода ответвител  2 через ответвители 3 и 4 и коммутатор 13 на вход короткозамыкател  20, который отражает пришедший сигнал с коэффициентом |Г0 отражени , равным единице. Отраженный сигнал проходит коммутатор 13, первичный канал ответвител  4, вторичный канал ответвител  3, детектор

5, схему 8 сравнени  и коммутатор 11, поступа  на второй вход блока 18 пам ти, который запоминает характеристику тракто отраженной волны с нормированным знзче- нием коэффициента отражени  на каждой частоте, формируемой ГКЧ 1, при этом на другой вход схемы 8 сравнени  поступает сигнал с выхода детектора 7, обеспечива  запоминание изменени  коэффициента от0 ражени  в реэль-ном масштабе.

Дл  измерени  параметров ИЧ 22 подключаетс  между выходом первичного канала ответвител  3 и входом ответвител  4,„ коммутаторы 11 и 12 перевод тс  в положе5 ни , при которых выходы схем 8 и 9 сравнени  подключены к входам коммутаторов 14 и 15 соответственно, а коммутатор 13 устанавливаетс  в положение, при котором выход отвегаител  4 соединен с нагрузкой 21,

0 Стабилизированный сигнал ГКЧ . последовательно на каждой формируемой частоте проходит через ответвители 2 и 3, ИЧ 22, ответвитель 4, детектор 6, схему О сравнени , коммутатор 12 и поступает из пор5 вый вход коммутатора 15, на второй вход которого подаютс  от блока 10 пам ти сигналы , соответствующие исходной частотной характеристике тракта прошедшей полны, За счет поочередного подключени  входа

0 индикатора 19 через коммутатор 15 к блоку 18 пам ти и схеме 9 сравнени  на экране индикат ора 19 отображаютс  в панораме частотные характеристики - записанна  в блок 18 пам ти и текуща , соответс гоующал

5 характеристике ИЧ 22.

Дл  измерени  коэффициента Кх передачи ИЧ 22 регулировкой ослаблени  К0 отсчетного аттенюатора 16 контролируема  частотна  характеристика смещаетс  до со0 вмещени  наблюдаемых характеристик в выбранной точке частотной характеристики , при этом фиксируетс  величины и определ етс  значение .

Отраженный сигнал ИЧ 22, пропорцио5 нальный его коэффициенту |ГХ| отражени , проходит через ответвитель 3, детектор 5, схему 8 сравнени , коммутатор 11 и поступает из первый вход коммутатора 14, на второй вход которого подаютс  от блока 18

0 пам ти сигналы, соответствующие отраженному сигналу с нормированным значением коэффициента |Г0 отражени . За счет поочередного подключени  второго входа индикатора 19 через коммутатор 14 к блоку 18

5 пам ти и схеме 8 сравнени  на экране индикатора 19 отображаютс  в панораме характеристики коэффициента отражени  - нормированна  и контролируема . Дл  измерений коэффициента Гх отражени  ИЧ 22 регулировкой ослаблени  К0 отсчетного аттенюатора 16 контролируема  характеристика смещаетс  до совмещени  с нормированной характеристикой в выбранной частотной точке, при этом фиксируетс  величина и определ етс  значение

r --y& -vmviKGBtt v Коз

VK03 -VKoi

Поочередное переключение коммутаторов 11 и 12 дает возможность одновременно наблюдать на экране панорамного индикатора 19 картины изменени  КС8 послаблени .

Повышение точности измерени  достигаетс  сравнением контролируемых параметров с нормированными значени ми в одних и тех же точках амплитудно-частотных характеристик детекторов, что также обеспечивает возможность измерени  в широком динамическом диапазоне изменени  контролируемых параметров, не завис щем от характеристик элементов измерител .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Панорамный измеритель коэффициента сто чей волне и ослаблений, содержащий генератор качающейс  частоты, направленный ответвитель отраженной волны, выход первичного канала которого  вл етс  выходом дл  подсоединени  исследуемого четырехполюсника , а к выходу вторичного канала подключен первый детектор, перва  и втора  схемы сравнени , первый и второй коммутаторы, первые выходы которых соединены с блоком пам ти, а также панорамный индикатор и второй детектор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, введены последовательно соединенные направленный ответвитель падаю-, щей волны, отсчетный аттенюатор, третий детектор и треть  схема сравнени , второй вход которой соединен с введенным источником опорного напр жени , а выход - с

   управл ющим входом генератора качающейс  частоты, вход направленного ответ- вител  падающей волны соединен с выходом генератора качающейс  частоты, второй выход - с входом направленного ответвител  of раженной волны, а выход третьего детектора соединен с первыми входами первой и второй схемы сравнени , вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго детекторов, а

   выходы - с входами первого и второго коммутаторов , введены последовательно соединенные направленный ответвитель прошедшей волны, третий коммутатор и ко- роткозамыкатель, вход направленного ответвител  прошедшей волны  вл етс  входом дл  подсоединени  выхода исследуемого четырехполюсника, выход вторичного канала соединен с входом второго детектора , а второй выход третьего коммутатора

   соединен с введенной согласованной нагрузкой , введены четвертый и п тый коммутаторы , первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго коммутаторов, вторые входы - с выходами блока пам ти, а выходы - с входами панорамного индикатора.