(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЙ изобретение относитс к радиотехнике , может использоватьс в системах контрол и регулировани малой, мощности сверхвысоких частот (СВЧ). По основному авт.св.СССР 637681 известно устройство дл измерени сверхвысокочастотной мощности, содер жащее источник измер емой мощности и индикатор, выполненный в виде частотомера , перестраиваемый автогенератор , который подключен к источнику измер емой мощности и частотомеру через разв зывгиощий элемент 1. Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерени . Цель изобретени - повьлшение точ ности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени сверхвысокочастотной мощности, содар жащее источникизмер емой мощности индикатор, выполненный в виде часто томера, перестраиваемый автогенератор , который подключен к источнику измер емой мощности и частотомеру ч рез разв зывающий элемент, введены последовательно соединенные сверхвы сокочастотный усилитель, трехплечны переключатель и калиброванный переменный аттенюатор, измеритель мощно(54) DEVICE FOR MEASURING A SUPER-HIGH-FREQUENCY The invention relates to radio engineering, can be used in systems for monitoring and regulating low-power, ultra-high frequencies (UHF). According to the main autorun USSR № 637681, a device for measuring microwave power is known, containing a source of measured power and an indicator made in the form of a frequency meter, tunable auto-oscillator, which is connected to the source of measured power and frequency meter through decoupling element 1. However, the known device has insufficient measurement accuracy. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that an indicator, made in the form of a frequent tomer, a tunable oscillator that is connected to the source of the measured power and the frequency meter of the cut-off element, is introduced into the device for measuring microwave power, a tunable oscillator that is connected in series to an ultrahigh-frequency amplifier , three-arm switch and calibrated variable attenuator, the meter powerfully
МОЩНОСТИ ти, а между выходом источника измер емой мощности и входом разв зывающего элемента включен четырехплечный переключатель, к другому выходу которого подключен вход сверхвысокочастотного усилител , а к другому входу - выход калиброванного переменного аттенюатора, при этом к свободному плечу трехплечного переключател подключен измеритель мощности. На чертеже приведена структурна электрическа схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 измер емой мощности, четырехплечный переключатель 2, разв зывающий элемент 3, перестраиваемый автогенератор 4, сверхвысокочастотный усилитель 5, трехплечный переключатель 6, калиброванный .переменный аттенюатор 7, частотомер 8, измеритель 9 мощности. Устройство работает следующим образом. Измерение мощности предлагаемым устройством производитс в три этапа. На первом этапе мощность Р с источника 1 измер емой мощности через четырехплечный переключатель 2 и разв зывающий элемент 3 подаетс на перестраиваемый автогенератор 4. По частоте под воздействием управл ющего воздействи А и на некоторой частоте к происходит вление синхронизации (скачок частоты до значени частоты измер емого сигнала).Указанна частота lu фиксируетс частотомером b на уровне Рд мощности перестраиваемо го автогенератора 4, котора подаетс на него через разв зывающий элемент 3. На.втором этапе работы устро ства та же мощность Р через четырех плечный переключатель 2 поступает на СВЧ усилитель 5, где минимальный уровень Р усиливаетс до величины превышающей Р. Усиленный сигнал через трехплечный переключатель б подаетс на измеритель 9 мощности, где точно измер етс его значение Р. Отметим, что к СВЧ усилителю 5 предъ вл етс лишь одно существенное требование - достаточность коэффициента усилени К (Условие достаточности Pxmin -f РО) Остальные существенные требовани : частотна неравно мерность, долговременна нестабильность коэффициента усилени и др. на точность измерени мощности (в данном случае) вли ни не оказывают.Более того, дл более высокого значени Р, СВЧ усилитель 5 может работат в режиме насыщени , т.е. фактическое условие работоспособности устройства - Pjirnin / РО повышение точности обеспечиваетс высокой точностью измерител 9 мощности (на относительно высоком уровне мощности) и калиброванным переменным аттенюатором 7. После этого, т.е. на третьем этапе, мощность Ру нерез трехплечный переключатель 6, через калиброванный переменный аттенюатор 7, четырехплечный переключатель 2 и разв зывающий элемент 3 подаетс на перестраиваемый автогенератор 4 (частота его сво бодных колебаний (V соответствует моменту вхождени в синхронизм с час тотой измер емого сигнала, уровнем Pj() . Уменьша затухание калиброванного переменного аттенюатора 7 от первоначально установленного максимального значени (чему соответствует уровень мощности, меньший мини- мального значени измер емой мощности РХ , и при котором не может практически про витыр вление синхронизации ) до значени , при котором IJOBторно произойдет синхронизаци на той же частоте. Учитыва , что за все врем измерени (вернее за последние два этапа) параметры перестраиваемо го автогенератора 4 не изменились (на несколько секунд, необходимых дл двух этапов, параметры перестраи ваемого автогенератора, т.е. частота , мощность, добротность и т.п. могут практически изменитьс на величи ну, не более 10--) измер ема мощность РХ определитс по формуле: PV/N где N;( - калиброванный коэффициент передачи переменного аттенюатора в момент повторной синхронизации перестраиваемого автогенератора. Реальный динамический диапазон калиброванного переменного аттенюатора 7 может достигать значени 40-60 дБ, чему соответствует погрешность S NX 0,2 дБ (например, стандартные аттенюаторы типа ДЗ). Принима погрешность вспомогательного измерител 9 мощности 10%, т.е. 0,45 дБ, обща максимальна погрешность измерени будет пор дка 0,6 дБ при чувствительности до 10 Вт. Предлагаемый измеритель малой мощности при высокой чувствительности , соизмеримой с чувствительностью измерительных приемников, например, типа П5-7Б, имеет погрешность измерени , приближающуюс к погрешности известных измерителей мощности СВЧ малого уровн . Конструкци предлагаемого устройства может быть получена путем механической стыковки известного устройства по основному авторскому свидетельству с вновь введен ными широко известными элементами, т.е. без общей настройки и калибровки . При этом существенно упрощаютс требовани к частотомеру, который в сущности выполн ет роль вспомогательного (промежуточного) индикатора, что приводит к упрощению конструкции устройства в целом. Кроме того, расшир етс динамический диапазон измерител в сторону больших уровней, так как момент фиксации синхронизма может (без ущерба понижени точности ) быть уже на нелинейном участке . зависимости (х,К), т.е. вместо услови (по авт. св. 637681) РО РХ здесь применимо условие РХ формула изобретени Устройство дл измерени сверхвысокочастотной мощности по авт. св. СССР № 637681, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , введены последовательно соединенные сверхвысокочастотный усилитель, трехплечный переключатель и калиброванный переменный аттенюатор, измеритель мощности, а между выходом источника измер емой мощности и входом разв зывающего элемента включен четырехплечный переключатель , к другому выходу которого подключен вход свеЕ)хвысокочастотного усилител , а к другому входу выход калиброванного переменного аттенюатора , при этом к свободному плечу трехплечного переключател подключен измеритель мощности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 637681, кл. G 01 R 21/04, 1976 .(прототип).TYPES, and between the output of the measured power source and the input of the isolating element, a four-arm switch is connected, to another output of which a microwave amplifier is connected, and to another input is a calibrated variable attenuator output, and a power meter is connected to the free shoulder of the three-shoulder switch. The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed device. The device contains the source 1 of the measured power, the four-shoulder switch 2, the decoupling element 3, the tunable self-oscillator 4, the microwave amplifier 5, the three-shouldered switch 6, the calibrated variable attenuator 7, the frequency meter 8, the power meter 9. The device works as follows. The power measurement of the proposed device is carried out in three stages. At the first stage, the power P from the source 1 of the measured power through the four-arm switch 2 and the isolating element 3 is fed to the tunable oscillator 4. By frequency under the influence of the control action A and at a certain frequency, synchronization occurs (frequency jump to the frequency value of the measured signal). The indicated frequency lu is fixed by the frequency meter b at the level Pd of the power of the tunable oscillator 4, which is fed to it through the unite element 3. At the second stage of the device operation, the same power P through the four shoulder switch 2 is fed to the microwave amplifier 5, where the minimum level P is amplified to a value greater than P. The amplified signal is fed through the three-arm switch b to the power meter 9, where its R value is accurately measured. Note that to the microwave amplifier 5 There is only one essential requirement - the adequacy of the gain factor K (Sufficiency condition Pxmin -f PO). The remaining essential requirements are: frequency non-uniformity, long-term instability of the gain factor, etc. The accuracy of the power measurement (in this case) is not affected. Moreover, for a higher value of P, the microwave amplifier 5 can operate in the saturation mode, i.e. the actual condition of the device operability is Pjirnin / PO; an increase in accuracy is ensured by a high accuracy of the power meter 9 (at a relatively high power level) and a calibrated variable attenuator 7. After that, at the third stage, the power Ru is not the cutout of the three-shoulder switch 6, through the calibrated variable attenuator 7, the four-shoulder switch 2 and the decoupling element 3 is fed to the tunable auto-oscillator 4 (the frequency of its free oscillations (V corresponds to the moment of synchronization with the measured signal, level Pj (). Reducing the attenuation of the calibrated variable attenuator 7 from the initially set maximum value (which corresponds to a power level lower than the minimum value of the measured m PX, and at which it cannot practically spin synchronization) to the value at which the IJOB will synchronize on the same frequency. Considering that during the whole measurement time (or rather during the last two stages), the parameters of the tunable auto-oscillator 4 have not changed ( a few seconds required for two stages, the parameters of the tunable oscillator, i.e., frequency, power, Q, etc., can practically change by a value not more than 10--) the measured power of PX is determined by the formula: PV / N where N; (- caliber vanny transfer ratio variable attenuator when resynchronization tunable oscillator. The actual dynamic range of the calibrated variable attenuator 7 can reach 40-60 dB, which corresponds to an S NX error of 0.2 dB (for example, standard DZ attenuators). Accepting the error of the auxiliary meter 9 power 10%, i.e. 0.45 dB, the total maximum measurement error will be on the order of 0.6 dB with sensitivity up to 10 watts. The proposed low power meter with high sensitivity, commensurate with the sensitivity of measuring receivers, for example, type P5-7B, has a measurement error approaching the error of the known microwave level power meters. The design of the proposed device can be obtained by mechanically joining a known device according to the basic author's testimony with the newly introduced widely known elements, i.e. without general setup and calibration. This greatly simplifies the requirements for the frequency meter, which essentially serves as an auxiliary (intermediate) indicator, which simplifies the design of the device as a whole. In addition, the dynamic range of the meter expands toward higher levels, since the moment of synchronism fixation can (without prejudice to the decrease in accuracy) be already in a nonlinear segment. dependencies (x, K), i.e. instead of the condition (according to ed. St. 637681) PO PX, the condition PX is applicable here. Invention device for measuring microwave power according to aut. St. USSR No. 637681, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, a series-connected super-high frequency amplifier, a three-arm switch and a calibrated variable attenuator, a power meter are introduced, and a four-arm switch is connected between the output of the measured power source and the input of the decoupling element which is connected to the input of a high-frequency amplifier, and to another input the output of a calibrated variable attenuator, at the same time to the free arm of a three-arm transducer lyuchatel connected power meter. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 637681, cl. G 01 R 21/04, 1976. (Prototype).