SU879507A1

SU879507A1 - Device for measuring four terminal network transmission coefficient

Info

Publication number: SU879507A1
Application number: SU792794690A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ильич Водотовка; Виктор Степанович Балюк; Юрий Алексеевич Скрипник; Леонид Александрович Глазков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5183
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1981-11-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФ МЩИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ(54) DEVICE FOR MEASURING COEF OF THE FOUR-POLICE TRANSMISSION COEFT

II

Изобретение относитс к измерительной технике и может использоватьс дл измерени коэффициента передачи пассивных четырехполюсников.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the transmission coefficient of a passive two-port network.

Известно устройство дл измерени козффициёнта передачи четырехполюсников , содержащее первый и второй сверхвысокочастотные генераторы, подклоченные соответственно через первый балансный смеситель к входам первого фильтра нижних частот и фильтра верхних частот, соединённого с первым переключателем, второй переключатель -и последовательно соединенные логарифмический преобразователь , первый синхронный детектор и второй фильтр нижних частот Dl.A device for measuring the transmission efficiency of a four-port network is known, comprising first and second microwave generators connected via a first balanced mixer, respectively, to the inputs of the first low-pass filter and the high-pass filter connected to the first switch, the second switch is a series-connected logarithmic converter, the first synchronous detector and second low pass filter Dl.

Однако известное устройство имеет низкую точность измерени .However, the known device has a low measurement accuracy.

Цель изобретени - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Дп этого в устройство дл измерени коэффициента передачи четырехполюсников , содержащее первый и второй сверхвысокочастотные генераторы, подключенные соответственно через первый балансный смеситель к входам первого фильтра нижних частот и фильтра верхних частот, соединенного с первым переключателем, второй переключатель и последовательно соединенные логарифмический преобразователь, первый синхронный детектор и второй фипьтр нижних частот, введены блок A device for measuring the quadrupole transmission coefficient, containing the first and second microwave generators, respectively connected via the first balanced mixer to the inputs of the first low-pass filter and the high-pass filter connected to the first switch, the second switch and the serially connected logarithmic converter, first synchronous detector and the second low pass filter, a block is entered.

to развертки, блок регулировки частоты, регулируемый аттенюатор, два ддойных щелевых моста, образцовый аттенюатор , последовательно соединенные второй балансный смеситель, первый to sweep, frequency control unit, adjustable attenuator, two ddo slot-hole bridges, exemplary attenuator, serially connected second balanced mixer, first

IS феррорезо ансный фильтр, первый детектор , nepBbdi усилитель, второй синхронный детектор и третий фильтр нижних частот, управл ющий генератор, последовательно соединенные peso-. IS ferrorescent filter, first detector, nepBbdi amplifier, second synchronous detector and third low-pass filter, control oscillator, connected in series by peso-.

20 нансный волномер, второй детектор, второй усилитель, блок совпадени , запоминакнций блок и регистрирукиций блок и последовательно соединенные третий балансный смеситель,, второй феррорезонансный фильтр, третий усилитеПь , третий детектор, четвертый усилитель, третий синхронный детек-. тор, четвертый фильтр нижних частот, п тый усилитель, блок регулировки образцового аттенюатора и преобразователь угол-код, измеритель разности экстремумов, при этом выход блока развертки подключен соответственно к входам первого и второго феррорезо нансных фильтров, регистрирзш)щего блока и первого сверхвысокочастотного генератора, другой выход которого через блок регулировки частоты подключен к входу второго сверхвысокочастотного генератора, выход которого соединен с другими входами второго балансного смесител и третьего балансного смесител , подключенного к выходу второго двойного щелевого моста, первый фильтр нижних частот через последовательно соединенные .регулируемый аттенюатор и второй переключатель подключен к одному входу первого двойного щелевого моста, к другому входу которого подключены выход первого йереключател и резонансный волномер, выходы первого двойного щелевого моста и входы второго двойного щелевого моста вл ютс соответственно входами и выходами исследуемого четырехполюсника и образцового аттенюатора, а третий выход первого двойного щелевого мосг та соединен с входом второго балансного смесител , выходы управл юще .го генератора соединены соответствен но с другими входами первого и второго переключателей и трех синхронных детекторов, а выход третьего фил тра нижних частот соединен с другим входом регулируемого аттенюатора, выход четвертого усилител подключен к входу логарифмического преобразова тел , выход второго фильтра нижних частот соединен с другим входом блока совпадени и входом измерител разности экстремумов, причем к входам регистрирующего блока подключены соответственно выходы преобразовател угол-код, запоминающего блока, вход и выход измерител разности экстремумов . На чертеже представлена структурна электрическа схема предложенного устройствat . Устройство дл измерени коэффициента передачи четырехполюсников 74 содержит первый и второй сверхвысокочастотные -генераторы и 2, блок 3 развертки, блок 4 регулировки частоты , первый балансный смеситель 5, фильтр 6 верхних частот, первый фильтр 7 нижних частот, регулируемый аттенюатор 8, первый переключатель 9, второй переключатель 10, управл ннций генератор 11, первый двойной щелевой мост 12, второй балансный смеситель 13, первый феррорезонансный фильтр 14, первый детектор 15, первый усилитель 16, первый синхронный детектор 17, второй фильтр 18 нижних частот, третий фильтр 19 нижних частот, образцовый аттенюатор 20, блок 21 регулировки образцового аттенюатора , преобразователь угол-код 22, второй двойной щелевой мост 23, третий балансный смеситель 24, второй феррорезонансный фильтр 25,- второй усилитель 26, второй детектор 27. третий усилитель 28, второй синхрон-, ный детектор 29, четвертый фильтр 30 нижних частот, четвертый усилитель 31, регистрирующий блок 32, третий детектор 33, п тый усилитель 34, третий синхронный детектор 35, логарифмический преобразователь 36, блок совпадени 37, запоминающий блок 38, резонансный волномер 39, измеритель 40 разности экстремумов, кроме того показан исследуемый четырехполюсник 41. Устройство работает следующим образом . Частота первого сверхвысокочастотного генератора 1 линейно перестраиваетс блоком 3 развертки. Частота второго сверхвысокочастотного гейератора 2, отличающа с от частоты первого сверхвысокочастотного генератора 1, измен етс синхронно с ней блоком 4 регулировки частоты. Сигналы обоих сверхвысокочастотных генераторов балансно смещиваютс первым балансным смесителем 5, из результирующего сигнала фильтром 6 верхних частот вьщел етс .сигнал переменной суммарной частоты, а первым фильтром 7 нижних частот сигнал посто нной разностной частоты. Выход первого фильтра нижних частот, соединешлый с регулируемым аттенюатором 8, предназначен , дл регулировани уровн мощности сигнал меньшей (суммарной) частоты, поскольку уровень мощности этого сигнала всегда будет большим в сравнении с сигналом большей (суммарной ) частоты из-за меньших потер в передающем тракте. Выходные сигна лы фильтра верхних частот и регулируемого аттенюатора 8 противофазно прерываютс первым и вторым переклю чател ми 9 и 10 с низкой частотой, задаваемой управл ющим генератором 11. Затем выравниваютс уровни мощности сигналов суммарной и разностной частот. Далее сигнал линейно измен ющейс суммарной частоты поступает на вход исследуемого четырехполюсника 41,, а сигнал посто нной частоты поступает на вход образцового аттенюатора 20, аттестованного на посто н ной разностной частоте с высокой точностью известными средствами. Об разцовый аттенюатор 20, например, пол ризационного типа выполнен в виде электрически управл емого устройства , затухание его измен етс блоком 21 пропорционально сигналу управлени , поступающему на его вхо Отсчет значени коэффициента передачи образцового аттенюатора 20 про изводитс по его шкале, а также дис танционно передаетс преобразовател угол-код 22 на регистрирующий блок 3 Выходные сигналы исследуемого че рехполюсника и образцового аттенюатора поступают на соответствующие входы второго двойного щелевого мос 23, общий канал которого соединен с входом третьего балансного смесит л 24, второй которого соединен с вторым сверхвысокочастотным генер тором 2, Из результирующего сигнала после смешивани второй феррорезонан ньА ФИЛЬТР 25, перестраиваемый блоком 3 развертки, выдел ет, сигналы на частоты первого сверхвысокочастотного генератора 1, Эти сигналы усиливаютс третьим усилителем 28, деатектируютс третьим детектором 33, снова усиливаютс на низкой частоте модул цш четвертым усилителем 31 .и синхронно детектируютс третьим синхронным детектором 35. Выходной сигнал третьего синхронного детектора 35 пропорционален разности сверхвысокочастотных сигналов , прошедших через исследуемый четырехполюсник и образцовый аттенюатор , измен етс по закону амплитудно-частотной характеристики исследуемого четырехполюсника с периодом развертки Этот сигнал интегрируетс (усредн етс ) четвертым 76 фильтром нил шс частот 30, посто нна времени которого равна периоду развертки. Выходной сигнал четвертого фильтра 30 нижних частот посто нного тока усиливаетс п тым усилителем 34 н поступает на вход блока 21, который устанавливает такое значение коэффициента передачи образцового аттенюатора, при котором указанный разностный сигнал и, соответственно , сигнал посто нного тока на выходе четвертого фильтра нижних частот становитс равным нулю. Происходит замещение среднего за период развертки значени коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника величиной известного коэффициента передачи образцового четырехполюсника , четвертый фильтр нижних частот 30, как интегрирующее звено, обеспечивает астатический закон регулировани без погрешности статизма. Значение среднего коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника считываетс визуально по шкале образцового аттенюатора 20 и после преобразовани преобразователем 22 передаетс в регистрирующий блок 32. Информацию об отклонении текущего значени коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника от среднего значени , т.е. об изменении коэффициента передачи в рабочем диапазоне частот, получают с помощью последовательно соединенных логарифмического преобразовател 36, первого синхронного детектора 17 и второго фильтра нижних частот (при этом логарифмический преобразователь-подключают к выходу четвертого усилител 31). С выхода второго фильтра нижних частот 18 получают также информацию о значении отклонени коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника на любой из частот рабочего диапазона с п6моо(ью блока 37 совпадени и запоминакщего блока 38. Дл этого резонансный волномер 39 настраивают на нужную частоту. Частотна метка волномера 39 после второго детектора 27 и второго усилител 26 поступает на вход блока 37 совпадени ,, на второй вход которого поступает сигнал с выхода второго фильтра нижних частот. Зафиксированное запоминающим блоком 38 значение неравномерности коэффициента передачи на частоте , например FO , поступает на регистрирухшщй блок 32.20 nanometers wave meter, second detector, second amplifier, coincidence unit, memorization unit and registration unit and serially connected third balanced mixer, second ferroresonance filter, third amplifier, third detector, fourth amplifier, third synchronous detector. a torus, a fourth low-pass filter, a fifth amplifier, an adjusting attenuator adjustment unit and an angle-code converter, an extremum difference meter, the output of the scanner is connected respectively to the inputs of the first and second ferroresonant filters, the recording unit, and the first microwave generator, another output of which is connected through the frequency control unit to the input of the second microwave generator, the output of which is connected to the other inputs of the second balanced mixer and the third ball nss mixer connected to the output of the second double slit bridge, the first low pass filter through serially connected attenuator and the second switch connected to one input of the first double slit bridge, to another input of which the output of the first switch and a resonant wave meter are connected, the outputs of the first double slit bridge and the inputs of the second double slot bridge are respectively the inputs and outputs of the studied quadrupole and exemplary attenuator, and the third output of the first The slit carrier is connected to the input of the second balanced mixer, the outputs of the control generator of the generator are connected respectively to other inputs of the first and second switches and three synchronous detectors, and the output of the third low-pass filter is connected to another input of the adjustable attenuator, the output of the fourth amplifier is connected to the input of the logarithmic transducer, the output of the second low-pass filter is connected to another input of the coincidence unit and the input of the extremum difference meter, and to the inputs of the registering the unit is connected respectively to the outputs of the angle-code converter, the storage unit, the input and output of the extremum difference meter. The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed device. A device for measuring the transmission ratio of quadrupoles 74 includes first and second microwave generators and 2, sweep unit 3, frequency adjusting unit 4, first balanced mixer 5, high pass filter 6, first low pass filter 7, adjustable attenuator 8, first switch 9, second switch 10, control generator 11, first double slit bridge 12, second balanced mixer 13, first ferroresonance filter 14, first detector 15, first amplifier 16, first synchronous detector 17, second filter 18 frequency, the third low-pass filter 19, an exemplary attenuator 20, an exemplary attenuator adjustment unit 21, an angle-code converter 22, a second double-slot bridge 23, a third balanced mixer 24, a second ferroresonant filter 25, a second amplifier 26, a second detector 27. the third amplifier 28, the second synchronous detector 29, the fourth low-pass filter 30, the fourth amplifier 31, the recording unit 32, the third detector 33, the fifth amplifier 34, the third synchronous detector 35, a logarithmic converter 36, the coincidence block 37, storing b approx 38, the resonant wave meter 39, the meter 40 the difference of the extrema, furthermore shows the analyzed quadripole 41. The apparatus operates as follows. The frequency of the first microwave generator 1 is linearly tuned by the sweep unit 3. The frequency of the second microwave generator 2, which is different from the frequency of the first microwave generator 1, varies synchronously with it by the frequency adjustment unit 4. The signals of both microwave oscillators are balanced by the first balanced mixer 5, from the resulting signal by the high-pass filter 6 the signal of a variable total frequency is selected, and the first low-pass filter 7 is a constant difference frequency signal. The output of the first low-pass filter, combined with an adjustable attenuator 8, is designed to control the power level of the signal at a lower (total) frequency, since the power level of this signal will always be large compared to the signal of a higher (total) frequency due to lower losses in the transmit path. . The output signals of the high-pass filter and adjustable attenuator 8 are anti-phase interrupted by the first and second switches 9 and 10 at a low frequency set by the control generator 11. Then the power levels of the sum and difference frequency signals are aligned. Then, the signal of a linearly variable total frequency is fed to the input of the quadrupole 41 under study, and the signal of a constant frequency is fed to the input of a sample attenuator 20 certified at a constant difference frequency with high accuracy by known means. The sample attenuator 20, for example, of a polarization type, is made in the form of an electrically controlled device, its attenuation is changed by the block 21 in proportion to the control signal received on its input. The value of the transfer coefficient of the exemplary attenuator 20 is produced according to its scale, and also remotely transmitted the angle-code converter 22 to the recording unit 3 The output signals of the investigated two-port network and the reference attenuator are fed to the corresponding inputs of the second double slot 23, common channel The first is connected to the input of the third balanced mixer 24, the second of which is connected to the second microwave generator 2. From the resulting signal after mixing the second ferroresonant filter 25, tunable by the sweep unit 3, extracts the signals to the frequencies of the first microwave generator 1, these signals are amplified the third amplifier 28, are de-detected by the third detector 33, are again amplified at a low frequency by the module m by the fourth amplifier 31. and are synchronously detected by the third synchronous detector 35. The output signal The third synchronous detector 35 is proportional to the difference in the microwave signals transmitted through the quadrupole under study and the exemplary attenuator varies according to the law of the amplitude-frequency characteristic of the quadrupole under study with a sweep period. This signal is integrated (averaged) by the fourth 76 filter 30 equal to the sweep period. The output signal of the fourth low-pass filter 30 is amplified by a fifth amplifier 34n and is fed to the input of block 21, which sets the value of the transfer coefficient of an exemplary attenuator, at which the specified difference signal and, accordingly, a direct-current signal at the output of the fourth low-pass filter becomes zero. The average value of the transfer coefficient of the quadrupole under study is replaced by the value of the known transfer coefficient of the model quadrupole, the fourth low-pass filter 30, as an integrating element, provides the static control law without statistical error. The value of the average transfer coefficient of the studied quadrupole is read visually according to the scale of the reference attenuator 20 and after conversion by the converter 22 is transmitted to the recording unit 32. Information on the deviation of the current value of the transfer coefficient of the tested quadrupole from the average value, i.e. a change in the transmission coefficient in the working frequency range is obtained using a serially connected logarithmic converter 36, a first synchronous detector 17 and a second low-pass filter (the logarithmic converter is connected to the output of the fourth amplifier 31). From the output of the second low-pass filter 18, information is also received on the value of the deviation of the transmission coefficient of the studied quadrupole at any frequency of the operating range from 6 to 10 (for the coincidence unit 37 and the storage unit 38. For this, the resonant wave meter 39 is tuned to the desired frequency. The second detector 27 and the second amplifier 26 are fed to the input of the coincidence unit 37, the second input of which receives a signal from the output of the second low-pass filter. e unevenness transfer coefficient at a frequency of, e.g. FO, is supplied to block 32 registriruhshschy.

Максимальное значение отклонени коэффициента передачи получают с помощью измерител 40 разности экстремумов .The maximum value of the deviation of the transmission coefficient is obtained using the extremum difference meter 40.

Таким образом, экономический эффект достигаемый при внедрении предложенного устройства, заключаетс , в повьшении достоверности оценки качества выпускаемых промышленностью СВЧ элементов, а также в повышении производительности труда операторов в технологических процессах изготовлени и контрол СВЧ элементов.Thus, the economic effect achieved when introducing the proposed device is to increase the reliability of the evaluation of the quality of the microwave elements produced by the industry, as well as to increase the productivity of operators in the technological processes of manufacturing and controlling the microwave elements.

Claims

1. USSR author's certificate in application number 2714639 / 18-09. cl. G 01 R 27/28, 16.01.79 (prototype).