SU1758578A1

SU1758578A1 - Измеритель модул и фазы коэффициента отражени

Info

Publication number: SU1758578A1
Application number: SU904833428A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Богданов; Андрей Борисович Кондрашихин
Original assignee: Черноморское Высшее Военно-Морское Училище Им.П.С.Нахимова
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике. Цель изобретени - расширение диапазона измерени в область нагрузок с малым значением коэффициента сто чей волны. Измеритель содержит генератор 1. направленный ответвитель 2, отрезок волновода 3 с входом дл подключени исследуемой нагрузки, детектор 4, отражающую неоднородность 5. усилители 6 и 10, фильтр 7 низкой частоты, усилитель 8 посто нного тока, индикаторы 9 и 13, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор .источник 14 виброколебаний, измеритель 15 отношений, усилители-ограничители 16 и 18 и индикатор 17 знака. 1 ил.

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться в приемных трактах РЛС с непрерывным или когерентно-импульсным режимом работы.

Целью изобретения является измере- 5 ние модуля и фазы коэффициента отражения нагрузки с малым КСВ.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Измеритель модуля,и фазы коэффици- 10 ента отражения содержит последовательно соединенные генератор 1, направленный ответвитель 2 и отрезок волновода 3 с выходом для подключения исследуемой нагрузки, детектор 4, подключенный к выходу 15 отраженной волны ответвителя 2, отражающую неоднородность 5, имеющую возможность перемещения параллельно оси волновода, последовательно соединенные . первый усилитель 6, фильтр 7 низкой часто- 20 ты, усилитель 8 постоянного тока и первый индикатор 9, последовательно соединенные второй усилитель 10, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор 12 и второй индикатор 13, источник 14 виброколебаний 25 и измеритель 15 отношений, выходы которого соединены соответственно с выходами усилителя 8 постоянного тока и пикового детектора 12, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель 16 и 30 индикатор 17 знака, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя 18, выход детектора 4 соединен с входами первого и второго усилителей 6 и 10, вход первого усилителя-ограничителя 16 35 соединен с выходом фильтра 11 второй гармоники, а вход второго усилителя-ограничителя 18 - с управляющим входом источника 14 виброколебаний, при этом отражающая неоднородность 5 закреплена на диафраг- 40 ме источника 14 виброколебаний с возможностью перемещения в поперечной плоскости волновода 3.

Устройство работает следующим образом. Волна от генератора 1 через направ- 45 ленный ответвитель 2 попадает в отрезок волновода 3, где претерпевает отражения от плоскостей подключения исследуемой нагрузки с малым КСВ и отражающей неоднородности 5. Сигнал и_д после детектора 50 4 с учетом квадратичности его характеристики и реактивного характера отражающей неоднородности 5, например емкостного зонда, имеет вид:

‘S;noi6;n(2n-<)i2t_tJ_2n(x)cosotCo5 2nf2ij, где к - коэффициент, учитывающий переходное ослабление ответвителя 2 и коэффициент передачи детектора 4;

Гн, S11 - модули коэффициентов отражения нагрузки на выходе волновода 3 и отражающей неоднородности 5 соответственно;

Ji(x) -функции Бесселя первого рода 1-го порядка;

X2 т и α-(-—ζ-—+у?н)- параметры;

Ад - длина волны в волноводе 3;

Zm - амплитуда квазигармонических колебаний источника 14 виброколебаний;

zh - геометрическая длина тракта между плоскостями размещения неоднородности 5 и нагрузки волновода 3 при z_m = 0;

фн~ фаза коэффициента отражения нагрузки тракта.

Предварительно проводится калибровка измерителя при подключении на выход волновода 3 короткозамыкателя с коэффициентом отражения Г_Кз = 1 ’ . Сигналы, подаваемые на первый и второй индикаторы 9 и 13, с учетом коэффициентов передачи в низкочастотной части соответственно рав^ны Ζ„)] и^=4к^п5₄Д₂(х)сов-^-г_н,

Затем к выходу волновода 3 присоединяется исследуемая нагрузка с малым КСВ, после чего проводится подстройка положения отражающей неоднородности 5 в поперечной плоскости волновода 3 по условию

Цд2/ид₀= max, определяемому по измерителю 15 отношений и соответствующему ситуации Sn == Г_н.

Далее по первому и второму индикатора^ 9 и 13 определяются сигналы: U₃V^4K'‘^s«^J«W“⁶(^^z«⁴ⁱf«)·

После этого вычисляются значения uJLj Пд2

Do = D2 = ——-,а фаза и модуль коэфСдо Цд₀ фициента исследуемой нагрузки определяются как Ρ-·ί£ Ζ_Η , γψ) .,.47 J ^J ^Гй’п jIL---\’® где P - корень уравнения

2/4T , 27_о(х)со5

---μ-4Г ^% (4** 1 405*77* Ζμ

Часть управляющего напряжения источника 14 виброколебаний, формируемого входящим в его состав генератором низкой частоты, через второй усилитель-ограничитель 18, настроенный на частоту второй гармоники, поступает на второй вход индикатора 17 знака.

В случае, например, противофазное™ сигналов первого и второго усилителей-ограничителей 16 и 18 на индикаторе 17 знака появится соответствующий сигнал. При этом фаза коэффициента отражения <р», определяемая из выражения (4), будет иметь отрицательный знак.

Определение величины Г_н можно также проводить по положению отражающей неоднородности 5 в поперечной плоскости волновода 3 - xs, предварительно проведя калибровку величины Sir= F(xs) в режимах согласованной и короткозамкнутой нагрузок. Тогда для определения фазы коэффициента отражения достаточно использовать формулу (5). Диапазон измеряемых, значе- 20 ний модуля коэффициента отражения исследуемой нагрузки Г_н лежит в пределах Гн = 0 - Sit, а величина Sn зависит от соотношения поперечных размеров волновода 3 и отражающей неоднородности 5 и может 25 достигать значений 0,20-0,25.

По сравнению с известным, предложенный измеритель позволяет определять коэффициент отражения нагрузки с малым KGB. 30

Claims

Формула изобретения

Измеритель модуля и фазы коэффициента отражения, содержащий последовательно соединенные генератор, направленный ответвитель и отрезок волновода с выходом для подключения исследуемой нагрузки, детектор, подключенный к выходу отраженной волны ответвителя, а также первый индикатор и отражающую неоднородность, имеющую возможность 5 перемещения параллельно оси волновода, отличающийся тем. что. с целью расширения диапазона измерения в область нагрузок с малым значением коэффициента стоячей волны, в него введены 10 последовательно соединенные первый усилитель, фильтр низкой частоты и усилитель постоянного тока, последовательно соединенные второй усилители, фильтр второй гармоники, пиковый детектор и второй ин15 дикатор, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и индикатор знака, а также второй усилитель-ограничитель, источник виброколебаний и измеритель отношений, входы которого соединены соответственно с выходами усилителя постоянного тока и пикового детектора, а выход детектора соединен с входами первого и второго усилителей, вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом фильтра второй гармоники, а вход второго усилителя-ограничителя - с управляющим входом источника виброколебаний, при этом отражающая неоднородность закреплена на диафрагме источника виброколебаний с возможностью перемещения в поперечной плоскости волновода, вход первого индикатора соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход второго усилителя-ограничителя соединен с вторым 35 входом индикатора знака.