SU819738A1 - Измеритель фазовых сдвигов не-ВзАиМНыХ чЕТыРЕХпОлюСНиКОВ - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ НЕВЗАИМНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛГХ: НИКОВ

калы ЭЛТ. Выход СВЧ-генератора выокого уровн  мощности, вход котороо подключен к выходу модул тора, одключен к входу делител  мощности, выходы которого через первый и втоой фёрритовые вентили, основные каналы первого, второго и четвертого , третьего направленных ответвлений подключены соответственно к пер-вым фланцевым соединени м первого и второго высокочастотных переключа- телей/ втора  пара фланцевых соединений которых соединена с входом и выходом отрезка волновода, а треть  пара - с клеммами дл  подключени  исследуемого (невзаимного) четырехполюсника . Вторичные каналы первого , второго, третьего и четвертого направленных ответвителей подключены к вторым и третьим фланцевым соединени м третьего и четвертого высокочастотных переключателей, первые фланцевые соединени  которых подключены к входам первого и второго тройников соответственно. Первый. и второй входы квадраз урного (90°) и противофазного (180) восьмиполюсников подключены соответственно к первым и вторым выходам первого и второго тройников, а их первый и второй выходы подключены соответственно к входам первого, второго, третьего и четвертого.безинерционных измерителей мощности, один из выходов которых подключен к первой, второй, третьей и четвертой согласующим нагрузкам , а другой соответственно к входам первой и второй схем вычитани . Выходы схем вычитани  подключены к первьом входам первого и второго синхронных детекторов, ко вторым входам которых подключен выход модул тора , и соответственно .к горизонтально и вертикально отклон ющим пластинам ЭЛТ. Выходы первого и второго синхронных детекторов .подключены к входам первого и второго индикаторов с нулем в середине шкалы 2 .

Однако в этом измерителе существуют дополнительные погрешности измерени  фазовых сдвигов, причиной которых  вл етс  наличие в кольцевом тракте двух одновременно существующих и противоположно направленных СВЧ-волн, а также неидентичность синхронных детекторов и индикаторов с нулем в середине шкалы-. Наличие в измерительном тракте механических высокочастотных переключателей увеличивает трудоемкость измерени  пр мого, обратного и невзаимного фазовых сдвигов . Кроме того, измеритель не позвол ет производить панорамное воспроизведение фазовых сдвигов в диапазоне частот.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности измерени 

фазовых сдвигов и расширение функ- ; циональных возможностей за счет обеспечени  панорамного воспроизведени  фазовых сдвигов в диапазоне частот., с Эта цель достигаетс  тем, что в измеритель фазовых сдвигов невзаимных четырехполюсников, содержащий делитель мощности, первый и второй фёрритовые вентили, выходы которых

через основные каналы соответственно первого, второго, третьего и четвертого, направленных ответвлений подключены к первым фланцевым соединени м первого и второго высокочастотных переключателей , втора  пара фланцевых соединений которых соединена с входом и выходом отрезков волновода, а треть  пара - с клеммами дл  подключени  исследуемого невзаимного четырехполюсника , квадратурный и противофазный восьмиполюсники/ входы которых подключены к выходам первого и второго тройников, первый и второй вычитатели, выходы которых подсоединены со.ответственно к вертикально и горизонтально отклон ющим пластинам ЭЛТ, синхронный детектор, соединенный входом с выходом модул тора , а выходом - с индикатором, введены генератор качающейс  частоты, первый и второй управл емые

аттенюаторы, первый и второй управл емые СВЧ-переключатели, первый, второй, третий и четвертый детекто-. ры, управл емый 1двухканальный электронный коммутатор. Вход генератора качающейс  частоты подключен к выходу модул тора , а выход - к входу делител  мсйцности. Входы управл емых аттенюаторов соединены с выходами делител  мощности, а выходы - соответственно с входами ферритовых вентилей . Первые входы первого и второго управл емых СВЧ-переключателей подключены к вторичным каналам первого и третьего направленных

5 ответвлений, вторые входы - к вторичным каналам второго и четвертого направленных ответвлений, а их выходы - соответственно к входам первого и второго тройников.

0 Входы первого, второго, третьего и четвертого детекторов под слючены к выходам квадратурного и про.тивофазного восьмиполюсников, а их выходы - к первому и второму

е вычитател м. Входы управл емого двухканального электронного коммутатора подключены к выходам первого и второго вычитателей, а выход к входу синхронного детектора. На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого измерител .

Claims (2)

1. Устройство содержит генератор качающейс  частоты 1, блок управлени  2, модул тор 3, делитель мощности 4, первый 5 и второй 6 управл емые аттенюаторы, первый 7 и второй 8 ферритовые вентили, первый 9 второй 11, третий 12 и четвертый 10 направленные ответвители, первый 13 и второй 14 СВЧ-переключатели, отрезок волновода 15, исследуемый невзаимный четырехполюсник 16, первый 17 и второй 18 управл емые СВЧ-переключатели, первый 19 и второй 20 тройники, квадратурный (90 21 и противофазный (180°) 22 восьм полюсники, первый 23, второй 2.4, тр тий 25 и четвертый 26 детекторы, п вый 27 к второй 28 вычитатели, упр л емый двухканальный электронный коммутатор 29, синхронный детектор 30, индикатор с нулем в середине шкалы 31 и ЭЛТ 32. Измеритель работает следующим образом. В режиме калибровки переключатели 13, 14 устанавливают в положение а и а , генератор качающейс  частоты 1 и блок управлени  2 перевод т в ручной режим работы. При этом , частоту СВЧ-сигнала устанавливают равной средней/рабочей частоте иссл дуемого четырехполюсника 16, а блок управлени  2 устанавливают в такое положение, при котором аттенюатор 5 включен, а аттенюатор б выключен К входам тройников 19, 20 соответственно подключены выходы вторичных каналов направленных ответвителей 9и 12, к входу синхронного детектора 30 - выход одного из вычитателей 27, 28. При таком состо нии измерител  СВЧ-сигнал поступает от генератора 1 на вход делител  мощности 4, где распредел етс  поровну между двум  каналами. При этом сигнал со второго выхода поглощаетс  аттенюатором 6 и дальше в измерительный тракт не поступает. Пр ма  парЦиональна  СВЧ-волна с первого выхода делител  мощности 4 проходит последовательно через аттенюатор 5, фферитовый вентиль 7, основные каналы ответвителей 9, 11, переключатель 13, отрезок волновода 15, переключатель 14, основные каналы ответвителей 12, 10и поглощаетс  вентилем 8. При этом на выходах вторичных ка налов ответвителей 9, 12 по вл ютс  СВЧ-сигналы, пропорциональные фазе сигнала на входе и ш:1ходе калибровочного отрезка волновода 15 U А si nu)t , UgB sin(), где А, В - амплитуды сигналов на вх де и выходе калибровочногсЗ канала соответственно, которые через тройники -19, 20 подаютс  на входы проти вофазного (180°) и квадратурного (90) восьмиполюсников 21 и 22. При квадратичной характеристике детекторов 23-26 на входах ёычитател  27 по в тс  видеосигналы Ua 7 А +4- в-АВ sin if Ug (--| sincf, (4) a на входах вычитател  28 - выдеосигналы и I. cosCf (5) Uj. А +iB -l-AB cosqj. (6) На вход синхронного детектора 30 ерез коммутатор 29 с выхода вычитател  27 будет подаватьс  видеосигнгш U6-V2AJ sincf, а с выхода схемы вычитани  28 - видеосигнал U U2-Uj,2AB cosCf. Регулировкой фазовых характеристик вычитателей 27, 28 индикатор 31 устанавливаетс  на о . Калибровка измерител  дл  измерени  производитс  аналогично. При этом переключатели 17, 18 перевод тс  в положение а - б соответственно. При калибровке измерител  дл  измерени  лф переключатели 17, 18 устанавливаютс  в пвложени  а и б. В этом случае на входы тройников 19 и 20 подаютс  сигналы с выходов ответвителей 11 и 12. На этапе измерени  переключатели 13, 14 устанавливаютс  в положение б-б, а генератор 1 и блок управлени  2 перевод тс  в автоматический режим. При этом блок управлени  2 начинает вырабатывать управл ющие импульсы типа меандр с частотой следовани  . Соотношение п,(9). кл где частота качани  генератора, определ ет число точек измерени  в пределах полосы качани . На экра не ЭЛТ 32 луч будет очерчивать три линии, перва  из которых будет представл ть в пол рных координатах зависимость qif,p , втора  - зависимость фоБр / э треть  - зависимость дер от частоты СВЧ-генератора. Очевидно , что в те моменты времени, когда СВЧ-сигнал поступает в измерительный тракт через аттенюатор 5, на входе синхронного детектора 30 удет сигнал, определ емый выражени ми (7) и (8) в зависимости от оложени  коммутатора 29, и пропориональный cf пр . Посто нное напр жеие с выхода детектора 30 поступает а индикатор 31, причем при подае видеосигнала, например, с выитател  27 иа вход детектора 30 индикатор 31 будет служить дл  отсчета измер емого фазового сдвига, а при подаче видеосигнала с выхода вычитател  28 - дл  исключени  неоднозначности отсчета при измерении в пределах 0-360°. В те моменты времени, когда СВЧ-сигнал поступает в измерительный тракт через аттенюатор б на входе детектора 30 будет напр жение пропорциональное Ц1 ОБР , Когда СВЧ-сигнал поступает в изм рительный тракт через оба аттенюатора 5, б)на входе детектора 30 будет видеосигнал, пропорциональный Д. В случае запитки кольцевого трак та со стороны аттенюаторов 5 и 6, например, при измерении Cfrip в ответвители 9, 12, вследствие их ко нечной направленности попадает част СВЧ-сигнала обратной волны, а в ответвитель 12 кроме„.того попадает часть СВЧ-сигнала обратной волны, отр женной от выхода четырехполюсника . П этому при изнерениис прИфоБ озникает д полнительна  погрешность,,, котора  в  вл емом измерителе исключена за сче наличи  в измерительном тракте только одной парциальной волны Таким образом, технико-экономические преимущества за вл емого устройства по сравнению с прототипом заключаютс  в следующем. Предлагаемый измеритель имеет бо лее высокую точность измерени  ЧоБР котора  достигаетс , во-первы за счет временного разделени  каналов парциальных волн в кольцевом тр те, во-вторых, за счет применени  одного синхронного детектора и индикатора с нулем в середине шкалы. Обща  трудоемкость измерени  уме шаетс  за счет возможности одновременного последовательного контрол  р оврИйЧ. Предлагаемый измеритель позвол ет получить панорамное воспроизведение Ц) „р и Д tj) в полосе частот за счет применени  генератора кача ющейс  частоты. Формула изобретени  Измеритель фазовых сдвигов невзаимных четырехполюсников, содерж щий делитель мощности, первый и вт рой ферритовые вентили, выходы кот |рых через основные каналы соответ1ственно первого, второго, третьего и четвертого направленных oтвed вителей подключены к первым, фланцевым соединени м первого и второго высокочастотных переключателей, втора  пара фланцевых соединений которых соединена с входоь и выхоом отрезка волновода, а треть  пара - с клеммами подключени  исследуемого невзаимного четырехполюсника, квадратурный и противофазный восьмиполюсники , входы которых подключены к выход-ам первого и второго тройников, первый и второй вычитатели , выходы которых подсоединены соответственно к горизонтально и вертикально отклон ющим пластинам электроннолучевой трубки, синхронный детектор, соединенный входом с выходом модул тора, а выходом - с индикатором, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  фазовых сдвигов и расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности панорамного воспроизведени  фазовых сдвигов в полосе частот, введены генератор качающейс  частоты , первый и второй управл емые аттенюаторы , первый и второй управл емые СВЧ-переключатели, первый, второй, третий и четвертый детекторы и управл емый двухканальный электронный коммутатор, причем вход генератора качающейс  частоты подключен к выходу модул тора, а выход к входу делител  мощности, входы управл емых аттенюаторов соединены с выходами делител  мощности, а выходы - соответственно с входами ферритовых вентилей, первые входы первого и второго управл емых СВЧ-переключателей подключены к вторичным каналам первого и третьего направленных ответвителей, вторые входы - к вторичным каналам второго и четвертого направленных ответвителей, а их выходы - соответственно к входам первого и второго тройников, выходы квадратурного и противофазного восьмиполюсников подключены соответственно к входам первого, второго, третьего и четвертого детекторов, выходы которых подсоединены к первому и второму вычитател м, входы управл емого двухканального электронного коммутатора подключены к выходам первого и второго вычитателей, а выход - к входу синхронного детектора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Елизаров А.С. Автоматизаци  измерений параметров линейных невзаи (1ных СВЧ-четырехполюсников. М., Советское радио, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 363043, кл. G 01 R 25/00, 1973 (прототип).