SU926602A1 - Измеритель СВЧ мощности - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СВЧ МОЩНОСТИ

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к устройствам дл  измерени  мощности электрических сигналов высокой частоты.

Известен измеритель СВЧ мощности, содержаний самобалансирующийс  термисторный мост, генератор управл емой частоты, генератор опорной частоты , вычитающее устройство электронный ключ и счетчик, в котором с целью обеспечени  автоматического переключени  пределов измерени  и повышени  точности измерений, к выходу вычитающего устройства подключены пocлeдoвateльнo соединенные делители разнотгтной частоты, выходы которых через логические схемы совпадени  и схему сборки подключены к электронному ключу, причем вход одной из схем,совпадени  подключен к выходу вычитающего устройства 1.

Недостаток указанного измерители СВЧ мощности заключаетс  в низкой надежности.

Известен также измеритель СВЧ мощности , содержащий делитель мощности, , соединенный через переключатель с чувствительным элементом термисторного моста, выход которого через избирательный усилитель подключен к выпр мителю, соединенному выходом непосредственно с выходом компаратора и через интегратор - с его вторым входом, причем выход компаратора че10 рез схему управлений подключен к генераторам пилообразного напр жени , выходы которых через переключатель соединены с чувствительным Элементом термисторного моста и через вычитаю щий блок с индикатором {21.

Недостатком известного измерител  СВЧ мощности также  вл етс  низка  надежность.

Цель изобретени  - повышение наX дежности .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в измеритель СВЧ мощности, содержащий термисторный 392 мост, подключенный первым плечом через ограничительный резистор к источнику питани , а. противоположным - к общей шине, усилитель, подключенный первым и вторым входами ко входу и выходу термисторного моста соответственно , а выходом - к первому входу блока индикации и через резистор обратной св зи - к объединенным выходам первого пле-ча и ограничитель- JQ

ного резистора, последовательно соединенные источник стабилизированного тока и пороговый элемент, подключенный выходом ко второму входу блока индикации, ВЧ выключатель и управл емый ВЧ генератор, выходы которых объединены и подключены ко входу термисторного моста, а вход управл емого ВЧ генератора подключен к выходу порогового элемента, введены направленный ответвитель и управл ющий термистор, подключенный между выходом направленного ответвител  и общей шиной, причем вход направленного ответвител  подключен к выходу ВЧ выключател , а выход - ко входу порогового элемента.

На фиг.1 показана функциональна  .схема измерител  СВЧ мощности; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ю щие принцип работы измерител  СВЧ мощности; на фиг.З характеристика вход-выход порогового элемента. Измеритель СВЧ мощности содержит термисторный мост 1, подключенный первым плечом через ограничительный резистор 2 к источнику питани , а противоположным - к общей шине, усилитель 3, подключенный первым и вторым входом ко входу и выходу термисторного моста 1 соответственно, а эыходом - к первому входу блока k Индикации и через резистор 5 обратно св зи к первому плечу термисторного моста 1, последовательно соединенные источник 6 стабилизированного тока и пороговый элемент 7, подключенный вы ходом ко второму входу блока 4 индикации ВЧ выключатель 8 и управл емый ВЧ генератор 9 выходы которых объединены и подключены ко входу термисторного моста 1, а вход управл емого ВЧ генератора 9 подключен к выходу порогового элемента- 7, направленный ответвитель Ю, вход которого подключен к выходу ВЧ выключател , а выход - ко входу порогового элемента 7, управл емый термистор 11

мисторного моста и через ответвитель 10 на управл ющий термистор 11. Под действием измер емой ВЧ мощности со противление термистора 11 уменьшаетс , следовательно, при посто нстве тока через термистор 11, задаваемого источника 6 стабилизированного тока, напр жение U,, у на управл ющем термисторе 11 уменьшаетс  до величины

и (фиг.26). Уменьшение напр жени  на управл ющем термисторе 11 вызывает уменьшение амплитуды напр жени  ВЧ на выходе управл емого ВЧ генератора 9 которое подаетс  на измерительный термистор 2, обеспечива  его дополнительный разогрев с целью регулировки уровн  чувствительности ваттметра.

В момент подачи команды Измерение 2 подключенный между выходом направленного ответвител  10 и общей шиной. Элементы 1-5 образуют самобалансирующийс  термисторный мост. Измеритель СВЧ мощности работает следующим образом. В исходном состо нии выключатель 8 обеспечивает прохождение измер емой мощности ВЧ на измерительный термистор, включенный в плечо тернапр жение питани  подаетс  на выключатель 8 и прекращает подачу измер емой мощности в тракт измерени . Напр жение на управл ющем термисторе 11 вследствие увеличени  его сопротивлени  возрастает и измен ет выходное напр жение порогового элемента 7 в соответствии с его выходной характеристикой (фиг.З) т.е. ступенчатым образом. Эту характеристику можно получить , например, путем последовательного включени  аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей в микросхемном исполнении. Причем кажда  ступенька выходного напр жени  порогового элемента определ ет один уровень чувствительности ваттметра или, следовательно, один предел измерени . Однако, несмотр  на возрастание напр жени  на выходе порогового элемента 7 изменени  амплитуды выходного напр жени  управл емого ВЧ генератора 9 не произойдет, так как генератор измен ет амплитуду выходного напр жени  в соответствии с величиной напр жени  на своем входе только тогда, когда у него на входе происходит уменьшение уровн  напр жени -, т.е. когда происходит уменьшение уровн  напр жени  на управл ющем термисторе 11. Это обеспечивает посто нство выбранного уровн  чувствительности в пределах одного цикла измерени  (фиг.2а).

После прекращени  подачи измер емой мощности в измерительный тракт напр жение обратной св зи автобалансного моста резко возрастает до уровн  UQ (фиг.2д), компенсиру  воздействие на термистор измер емой мощности ВЧ и тем самым возвраща  его в прежнюю рабочую точку.

Изменение напр жени  обратной св зи автобалансного моста происходит в соответствии с уравнением

Ро Риэм+Рт+ос+Р:л- ° 5%

где PQ - суммарна  мощность, рассеиваема  на измерительном термисторе;

- измер ема  мощность ВЧ;

игм

РТ - мощность, эквивалентна  воздействию на термистор температуры окружающей среды;

Pgj. - электрическа  мощность, подавае1-1а  по цепи обратной св зи автобалансного моста;

РЫТ - мощность дополнительного разогрева термистора напр жением с выхода управл емого генератора, обеспечивающа  изменение уровн  чувствительности. Разность напр жений на выходе усилител  3 при подаче измер емой мощности на измерительный термистор моста и без нее  вл етс  мерой измер емой мощности ВЧ. Эта разность при данном уровне чувствительности фиксируетс  блоком 4 индикации, проградуированным в единицах мощности.

При сильном уменьшении измер емой мощности 34 (значение Pq на фиг.2а) по вл етс  необходимость уменьшени  предела измерени , т.е. увеличени  чувствительности измерител  СВЧ мощности. Это достигаетс  автоматически следующим образом.

Снижение измер емой мощности до уровн  Рп вызывает увеличение (относительно уровн  и) напр жени  на управл ющем термисторе 11 до величины UQ (фиг.2В). Но так как , т.е. происходит уменьшение уровн  напр жени  на управл ющем термисторе 11, то произойдет увеличение амплитуды ВЧ напр жени  управл емого, генератора 9 и тем самым повыситс  уровень чувствительности измерител  СВЧ мощности, т.е. произойдет уменьшение предела измер емой мощности.

5 В соответствии с уравнением (1 ) при увеличении Ру пропорционально уменьшитс  PQ , а следовательно, и и ос (до уровн  фиг.2д). Напр жение с выхода порогового элемента

0 поступает на управл ющий вход блока k индикации, в котором осуществл етс  индикаци  цены делени  индикатора мощности, т,.е. индикаци  автоматически выбранного уровн  чувствительности.

Таким образом, цикл измерени  малого уровн  измер емой мощности будет осуществлен уже при повышенном уровне чувствительности измерител 

0 СВЧ мощности, опр(едел емом уровнем напр жени  иг(фиг.2б) на управл ющем термисторе 11.

При сильном возрастании уровн  измер емой мощности (значение Рд на

фиг.2а) аналогично будет автоматически осуществлено снижение уровн  чувствительности , т.е. увеличение, предела измер емой мощности. В соответствии с характеристикой порогового

0 устройства измеритель СВЧ мощности может обеспечить автоматический выбор любого из четырех пределов измерени , соответствующих четырем уровн м О, UlU , выходного напр жени  порогового элемента (фиг.З)

Предлагаемый измеритель СВЧ мощности с автоматическим выбором предела измерени   вл етс  единственно при (Эмлемым устройством при автоматическом измерении и регулировании мощности в труднодоступных местах, агрессивных средах и т.д. Вместе с тем, он имеет меньшее количество сложных блоков, следовательно, обладает меньшей стоимостью и большей надежностью.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Измеритель СВЧ мощности, содержащий термисторный мост, подключенный первым плечом через ограничительный резистор к источнику питани , а противоположным - к общей шине, усилитель , подключенный первым и вторым входами к входу и выходу термисторного моста соответственно, а выходом г к первому входу блока индикации и через резистор обратной св зи - к объединенным выходам первого плеча и ограничительного резистора, последовательно соединенные источник стабилизирюванного тока и пороговый элемент , подключенный выходом к второму входу блока индикации, ВЧ выключатель и управл емый ВЧ генератор, выходы которых объединены и подключены к входу термисторного моста, а вход управл емого ВЧ генератора под ключен к выходу порогового элемента, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены направленный ответвитель

   28 и управл ющий термистор, подключенный между выходом направленного ответвител  и общей шиной, причем вход направленного ответвител  подключен к выходу ВЧ выключател , а выход - к входу порогового элемента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 293213, кл. G 01 R 21/00, опублик.15.01.71.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 78260, кл. G 01 R 21/0, опублик.25.67-75 (прототип).