SU398891A1 - Коаксиальный одноканальный датчик - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть применено дл  измерени  модул  и фазы коэффициента отражени  коаксиальных элементов.

Известны коаксиальные одноканальные датчики полных сопротивлений позвол ющие в комплекте со свип-генератором и осциллографическим индикатором проводить измерени  высокочастотных параметров двухполюсников в широком диапазоне частот.

Известные одноканальные схемы датчиков имеют один существенный недостаток: при измерении фазы коэффициента отражени  в диапазоне частот они требуют введени  в отсчет фазы частотнозависимой поправки, котора  может составить несколько дес тков градусов. Это значит, что при изменении частоты сигнала генератора в диапазоне прибора при посто нном значении модул  и фазы коэффициента отражени  нагрузки (например, режим холостого хода или короткого замыкани ) на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) индикатора вместо точки луч опишет дугу н 66°.

Такое искаженное представление на экране индикатора графика зависимости фазы коэффициента отражени  нагрузки от частоты затрудн ет воспри тие истинной картины и увеличивает врем  обработки результатов измерени .

Цель изобретени  - совмещение в одноканальном датчике полных сопротивлений плоскости начала отсчета фазы коэффициента отражени  и плоскости подключени  к прибору измер емой нагрузки.

Это достигаетс  за счет того, что в предлагаемом датчике св зь детекторных головок ,с полем высокочастотного тракта выполнена в виде комбинации Из двух пар электрически

сопр женных элементов смещанных св зей, у которых между одним элементом смещанной св зи и корпусом введена подстроечна  индуктивность , а между другим элементом св зи и корпусом - подстроечный конденсатор.

В результате отсчитанные по диаграмме значени  параметров точек кривой, изображающей на экране ЭЛТ зависимость модул  и фазы коэффициента отражени  от частоты, будут с точностью до ногрещности измерени 

равны истинным значени м модул  и фазы коэффициента отражени  измер емой нагрузки .

На чертел«:е показан описываемый датчик, где Г - источник высокочастотного сигнала;

2н - сопротивление измер емой нагрузки; 00 - плоскость начала отсчета фазы коэффициента отражени ; NN - плоскость подключени  к прибору измер емой нагрузки. Датчик представл ет собой высокочастотное устройство, состо щее из отрезка коак

сиальной линии 1 и четырех измерительных головок 2-5, расположенных в двух плоскост х поперечного сечени  коаксиальной линии. При этом в каждой плоскости наход тс  две головки. У одной из них между корпусом и элементом св зи 7 включена индуктивность 6, а у другой - конденсатор 8.

Индуктивность 6 и конденсатор 8 могут быть выполнены в виде элементов с сосредоточенными параметрами или в виде отрезка длинной линии.

Вследствие противоположного характера частотной зависимости реактивных сопротивлений индуктивности 6 и конденсатора 8 разность фаз выходных напр жений измерительных головок, расположенных в одной плоскости поперечного сечени  линии, в диапазоне частот сохран етс  посто нной и равной 90°.

Углы фазовой настройки измерительных головок и рассто ни  /i и 4. на которые головки удалены от плоскости подключени  к датчику измер емой нагрузки (плоскость NN) выбраны так, чтобы в диапазоне частот сумма фаз выходных напр жений головок каждой пары относительно плоскости NN оставалась посто нной, а их разность была равна 90°.

Выражени  дл  выходных напр жений измерительных головок предлагаемого устройства имеют вид:

,1+р« + 2рсо8((рн-23/,-2тг)

1/ ,

Ч

где , 3, 4, 5 - пор дковый номер головки; Vm- амплитуда выходного напр жени  при полном отражении измер емой нагрузки;

Q - модуль коэффициента отражени ; Фн - фаза коэффициента отражени  нагрузки;

2л:

Р: -; А, - дина волны сигнала генераА

тора; 7г - угол фазовой настройки i-ой головки.

Если в автоматическом измерителе полных сопротивлений использовать предлагаемое устройство, то луч ЭЛТ индикатора будет отклон тьс  под действием разности выходных напр жений головок 2 и 4, 3 и 5:

У:С . - Кд, 1/„. р sin (т, - т,) sin X Х(„-2р/,-т,-т)

У У. - У. Утр sin (т, - Тч) sin X X („ - , - т, - Т4),

Углы фазовой настройки головок и рассто ни  между головками и плоскостью NN выбраны так, чтобы

, / Д2-А, sln(-r

Х - arctg /Да-AI

cosl f-АО -AI

Здесь приращение фазы

зависит

от относительной расстройки частоты и определ ет погрешность измерени  устройства, а

А| + Да

слагаемое  вл етс  теоретической

поправкой к отсчету измер емого значени  фазы.

Предмет изобретени 

Коаксиальный одноканальный датчик полных сопротивлений дл  автоматического измерител  параметров сверхвысокочастотных элементов , состо щий из четырех детекторных головок с элеМентами смешанной (индуктивно-емкостной ) св зи, расположенных в двух плоскост х поперечного сечени  отрезка коаксиальной линии, отличающийс  тем, что, с целью исключени  частотнозависимой поправки по

фазе измер емого коэффициента отражени , в нем св зь детекторных головок с полем высокочастотного тракта выполнена в виде комбинации из двух пар электрически сопр женных элементов смешанных св зей, у которых

между одним элементом смешанной св зи и корпусом введена подстроечна  индуктивность , а между другим элементом св зи и корпусом - подстроечный конденсатор.