SU915025A1 - Способ определения амплитудной и фазовой нестабильности усилителей сверхвысоких частот 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике радиоизмерений.

Известен способ определения амплитудной и фазовой нестабильности усилителей сверхвысоких частот, включающий воздействие на исследуемый усилитель сверхвысокочастотными колебаниями, установку определенного соотношения амплитуд К и сдвига фаз Ч между воздействующими и прошедшими через исследуемый усилитель сверхвысокочастотными колебаниями, последующее сложение указанных колебаний и измерение результатов сложения , по которым определяют амплитудную и фазовую нестабильность исследуемого усилителя [1] .

Однако известный способ не обеспечивает высокую точность.

Цель изобретения - повышение точности.

Цель достигается тем, что согласно способу определения амплитудной и фазовой нестабильности усилителей

2

сверхвысоких частот, включающем воздействие на исследуемый усилитель сверхвысокочастотными колебаниями, установку определенного соотношения амплитуд К и сдвига фаз Ч между воздействующими и прошедшими через исследуемый усилитель сверхзысокочастотными колебаниями, последующее сложение указанных колебаний и измерение результатов сложения, по которым определяют амплитудную и фазовую нестабильности исследуемого усилителя, амплитудную нестабильность определяют при Ч= Л и К <1, а фазовую нестабильность определяют' при Ч έ ]ί - (5“- 10°) К = соз Ч .

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ.

Устройство представляет собой

фазовый мост, в опорном канале которого включены поляризационный аттенюатор и прецизионный фазовращатель 2, а в измерительном канале 915025

поляризационный аттенюатор 3 и исследуемый усилитель 4 сверхвысоких частот, выходы опорного и измерительного каналов через двойной волноводный тройник 5 подсоединены к супергетеродинному приемнику 6, гетеродин которого стабилизирован по выходному сигналу кварцевого генератора 7 с умножителем на входе моста, выход супергетеродинного приемника 6 подключен к регистратору - самописцу 8.

Устройство работает . следующим образом.

Когерентные сигналы из опорного и измерительного каналов поступают в боковые плечи двойного волноводного тройника 5, после сложения в котором суммарный сигнал усиливается супергетеродинным приемником 6 и после детектирования регистрируется самописцем 8.

Амплитуда сигнала на выходе фазо вого моста равняется

- е/7Е_иЕ„-С05«,.'

Изменение выходного сигнала дЕ^ых, связанное с изменением амплитуды Е_м

и фазы Ч равняется

где дЕу| и дЧ - соответственно изменение амплитуды и фазы в измерительном канале.

Или ДЕ^(„х= А^-Д Е_и + Αψ-дЧ,

где

д _ Кл&озЧ_,

А ⁴ {м^+г-к-созч

К = - параметр амплитудного .

Е_о

баланса фазового моста. Из выражений для ДЕ^,_Х, А^ и А ц>

видно, что для измерения амплитудной стабилизации необходимо вводить полный фазовый баланс ( Ч = или А = 0 при этом А ср = 0) и некоторый амплитудный разбаланс К < 1, при котором мост не будет чувствительным к малым изменениям фазы. Однако вводить слишком большой амплитудный разбаланс не следует, так как при этом

10

15

20

2$

35

появляется большая постоянная состав ляющая в выходном сигнале после второго детектора. При этом нестабильность амплитуды измерительного генератора может привести к дополнительной погрешности измерения стабильности исследуемого усилителя 4. При полном фазовом балансе моста ι _ /

V

где Е

амплитуда сигнала на выходе измерительного генератора ;

коэффициент усиления измеряемого усилителя 4, затухание, вводимое поляризационным аттенюатором 3 Изменение Е^^ связано с амплитудой нестабильностью измерительного

генератора и нестабильностью ко• 111

эффициента усиления образом

ДЕ

дС

следующим

вых , де

Σβ&ΐΧ Е Ем _

Ер ‘ IИз условия <<

,4/4

1-К

30

где К =

1-к

получаем

К»

дЕ/£

дЕ &&^1ί0·

Е 0,1"!

Таким образЬм, при измерении амп литудной стабильности амплитудный разбаланс должен лежать в пределах

«о ДЕ

¹ ’ ^к ιίΡ'ΐ

* б"¹

С другой стороны, для измерения ⁴⁵ фазовой стабильности необходимо,

чтобы А^ = 0. Это возможно при К =

= -созЧ . При этом Αψ = сов Ч . Для того, чтобы А^ мало отличалось от единицы, необходимо выбирать с1 =

» =1 ЗГ -ЧИ агссов (0,99-0,95). Другими словами для измерения фазовой стабильности необходимо вводить фазо вый разбаланс, равный

55 Δ4 < ά < агссоз (0,99-0,95),'

где ДЧ максимальная ожидаемая фазовая нестабильность усилителя 4. '

5 915025

Необходимость неравенства 4,744 очевидна. При этом вводится небольшой амплитудный разбаланс К =

= -СО5 Ч = со5 сС .

При измерении амплитудной стабиль- 5 ности с помощью прецизионного фазовращателя 2 устанавливается полный фазовый баланс сигналов в измерительном и опорном каналах и вводится амплитудный разбаланс, при кото- «О ром выполняется условие: 0,1 « К =

= 0,77-0,80 '< 1.

Считая с выхода фазового моста после усиления и детектирования подается на самописец 8, лента которо- 15 го проградуирована с помощью поляризационного аттенюатора 1. Установка позволяет при малых входных сигналах (~1СГ^авт) измерять изменения' амплитуды до 0,002 дБ. 20

При измерении фазовой стабильности с помощью прецизионного фазовращателя 2 устанавливается фазовый разбаланс сигналов <£в|Л-Ч]= 5^0- 10°, который заведомо больше фазовой 25

нестабильности в усилителе.

Для устранения"”влияния изменений амплитуды на входной сигнал фазового моста при измерении фазовой стабильности вводится амплитудный разба- зо ланс, равный К = -сог Ч .

Как при измерении амплитудной 'стабильности, сигнал с выхода моста после усиления и детектирования подается на самописец 8. При этом ₃₅ лента самописца 8 градуируется с помощью прецизионного фазовращателя 2. Установка позволяет при малых входных сигналах '( ~10~^Вт) измерять изменения фазы до 0,-002°.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерений, упростить их и автоматизировать запись при непрерывных изме рениях.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения амплитудной и фазовой нестабильности усилителей сверхвысоких частот, включающий воздействие на исследуемый усилитель сверхвысокочастотными колебаниями, установку определенного соотношения амплитуд К и сдвига фаз Ч между воздействующими и прошедшими через исследуемый усилитель сверхвысокочастотными колебаниями, последующее сложение указанных колебаний и измерение результатов сложения, по которым определяют амплитудную и фазовую нестабильности исследуемого усилителя,отли чающийся тем, что, с целью повышения точности, амплитудную нестабильность определяют * при 4= 5 и К < 1, а фазовую нестабильность определяют при Ч^У,- (5°~ .10°) и К = -соз 4 .