Устройство для измерения расстройки свч-резонатора

Устройство для измерения расстройки свч-резонатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит СВЧ-г-ры 1 и 2, делители 3 и 4 мощности, двойной волноводный тройник 5, исследуемый СВЧ резонатор 6, балансный смеситель 7, полосовой фильтр 8, СВЧ-детектор 9, функциональный преобразователь 10, избирательный усилитель 11, фазочувствительный выпрямитель 12, индикатор 13, СВЧ-переключатель 14 с плечами 15 и парафазный г-р 16 прямоугольных импульсов. Точность измерения расстройки СВЧ-резонатора 6 повышается за счет исключения влияния нестабильности и неидентичности выходных сигналов СВЧ-г-ров 1 и 2, непостоянства чувствительности СВЧ-детектора 9, неизбежности расстройки полосового фильтра 8 и крутизны преобразования балансного смесителя 7. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1471150 А1 (51)4 G 01 R 27/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4210259/24-09 (22) 1 6. 03 ° 87 (46) 07.04.89. Вюл. Р 13 (71) Киевский технологический институт легкой промьппленности (72) Ю.А. Скрипник, В.Н. Замарашкина, А.А. Потапов, И.Ю. Скрипник и By Хыу Фаонг (53) 621.31.7.341(088.8) (56) Чернушенко А.N. Майбородин А.В.

Измерение параметров электронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. — M.: Радио и связь, 1986, с. 182, рис, 8,5в.

Патент ФРГ 9 254004, кл. Н 03 Н 3/00, опублик. 1977. (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТРОЙКИ СВЧ-РЕЗОНАТОРА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерений °

Устр-во содержит СВЧ-г-ры l и 2, делители 3 и 4 мощности, двойной волноводный тройник 5, исследуемый СВЧ-резонатор 6, балансный смеситель 7, поло совой филь тр 8, СВЧ-де тек тор 9, функциональный преобразователь 10, избирательный усилитель 11, фазочувствительный выпрямитель 1 2, индикатор

13, СВЧ-переключатель 14 с плечами

15 и парафазный г-р 15 прямоугольных импульсов. Точность измерения расстройки СВЧ-резонатора 6 повышается за счет исключения влияния нестабильности и неидентичности выходных сигналов СВЧ-r-ров 1 и 2, непостоянства чувствительности СВЧ-детектора 9, неизбежности расстройки полосового фильтра 8 и крутизны преобразования балансного смесителя 7. 3 ил, 1471150

Изобретение относится к радиоизме$ рительной технике и может быть использовано для измерения расстройки

СВЧ-резонатора под воздействием вно5 симых контролируемым материалом параметров.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена структур- 10 ная электрическая схема устройства для измерения расстройки СВЧ-резонатора; на фиг.2 — резонансные кривые ненагруженного и нагруженного СВЧ-резонатора; на фиг. 3 — эпюры напряжений на выходе полосового фильтра.

Устройство для измерения расстройки СВЧ-резонатора содержит два СВЧгенератора 1 и 2; два делителя 3 и 4 мощности, последовательно соединен- 20 ные двойной волноводный тройник 5, исследуемый СВЧ-резонатор б, балансный смеситель 7, полосовой фильтр 8, СВЧ-детектор 9, функциональный преобразователь 10,.избирательный усили 25 тель 11, фазочувствительный выпрямитель 12 и индикатор 13, а также СВЧпереключатель 14 с плечами 15-1 и

15-2, управляющие входы которого соединены с выходами парафазного генератора lá прямоугольных импульсов, выходы СВЧ-генераторов 1 и 2 соединены с входами первого и второго делителей 3 и 4 мощности, входы двойного волноводного тройника 5 подключены к первым выходам делителей 3 и 4 мощности, вторые выходы которых соединены с входами первого и второго плеч 15-1 и 15-2 переключателя 14 выход котороro подключен к второму 40 входу балансного смесителя 7, управляющие входы фазочувствительного выпрямителя 12 соединены с выходами парафаэного генератора 16 прямоугольных импульсов. 45

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотные колебания генераторов 1 и 2 U „U,cos(cv,t+ ц,), U соз (vga+ g ) через делители мощносм ти 3 и 4 и двойной волноводный тройник 5 одновременно поступают на вход, исследуемого СВЧ-резонатора 6. Частоту И .генератора 1 выбирают равной нижней границе полосы пропускания

55 ненагруженного исследуемого резоНа." тора 6, а частоту генератора,2 равной верхней границе полосы пропуска- ния. СВЧ-колебания нижней и верхней частот ы, и ы проходят через ненагруженный резонатор 6 в пределах полосы пропускания с одинаковыми небольшими ослаблениями (U,U, .фиг;2, кривая а).

Когда резонатор б нагружен за счет взаимодействия электромагнитного поля с объектом контроля, то его добротность снижается до значения а резонансная частота изменяется (уменьшается ) до значения ы . В результате смещения полосы пропускания нагруженного резонатора б вниз по частоте сигнал с частотой ю, проходит в пределах полосы пропускания с прежним ослаблением, а сигнал с частотой ы проходит вне полосы пропускания с большим ослаблением (фиг,2, кривая б). На выходе СВЧ-резонатора б образуются неравные напряжения П,Б, Ослабленные резонатором 6. коле-; . бания U5 и U 6 поступают на один вход балансного смесителя 5, на второй вход которого через поочередно открываемые плечи 15-1 и 15-2 СВЧ-переключателя 14 поступают сигналы U u

U генераторов 1 и 2. Переключатель

14 управляется прямоугольным напряжением генератора 16, частота которого .выбирается в 50-100 раз меньше разности частот генераторов 1 и 2 (Я=0,01-0,02 ((dg- ю,) .

B результате смешивания сигнала U< прошедшего через первое плечо 15-1 переключателя 14, с ослабленным сигналом U образуются сигналы постоянного тока (нулевой частоты) и удвоенной частоты 2ю„а в результате смешивания с ослабленным сигналом U

4 сигналы суммарной и разностной частот U,7.

При смешивании,сигнала U,,который сменяет сигнал U > на выходе переключателя 15, с ослабленным сигналом U образуются сигналы постоянного тока и удвоенной частоты 2м, а с ослабленным сигналом U — сигналы суммарной и разностной частот U>

В результате периодической работы

СВЧ-переключателя 14 сигналы U u U имеют форму пакетов длительностью в полупериод коммутации. Через полосовой фильтр 8, настроенный на частоту, равную разности частот генераторов 1 и 2, проходят пакеты гармонических составляющих разностной частоты, образующих низкочастотное мо1471150 дулированное по амплитуде напряжение несущей частоты Я, =(cu,— v<) с огибающей частоты Я (z Я,(фиг.3), и поступают на СВЧ-детектор 9. При работе на

5 квадратичном участке характеристики

СВЧ-детектора 9 на его выходе поочередно во времени образуются видеоимпульсы U и U,.

Выходное напряжение СВЧ-детекто- fp ра 9 подвергается логарифмическому преобразованию в функциональном преобразователе 10, на выходе которого формируются напряжения

О„, =8> PlnS

U« =S>(lnS

Избирательным .усилителем 11, на,.строенным на частоту парафазного ге.— нератора 16, усиливается напряжение огибающей видеоимпульсов.

Усиленное напряжение выпрямляется фазочувствительным выпрямителем 12, управляющие входы которого соединены с парафазным генератором 16, и измеряется индикатором 13.

Таким образом, выходное напряжение, измеряемое индикатором 13, пропорционально расстройке СВЧ -резонатора 6 и не зависит от уровня амплитуд (мощности) СВЧ-колебаний (U „и

U ). генератором 1 и 2: чувствитель-35 ности СВЧ-детектора, крутизны преобразования балансного смесителя. Если расстройка резонатора отсутствует ((d и„=0), то выходное напряжение обращается в нуль независимо от крутиз- 40 ны функционального преобразователя.

По сравнению с известным устройством точность измерения расстройки

СВЧ-резонатора повышения за счет ис- 45 ключения влияния нестабильности и неидентичности выходных сигналов СВЧгенераторов, непостоянства чувствительности СВЧ-детектора, неизбежности расстройки полосового фильтра и крутизны преобразования балансного смесителя, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения расстройки СВЧ-резонатора, содержащее первый и второй СВЧ-генераторы, СВЧ-переключатель, СВЧ-детекToр, индикатор и парафазный rенератор прямоугольных импульсов, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами СВЧ-переключателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены двойной волноводный тройник, первыйделитель мощности, вход которого соединен с выходом первого СВЧ-генератора, первый выход — спервым входом СВЧ-переключателя, а третий — с первым входом двойного волновопного тройника, второй делитель мощности, вход которого соединен с выходом второго СВЧ вЂ генератора, первый выход — с вторым вхо.;дом СВЧ-переключателя, а третий в свторым входом двойного волноводного тройника, выход которого является выходом для поДсоединения входа исследуемого

СВЧ-резонатора, последовательно соединенные балансный смеситель, первый вход которого является входом для подсоединения выхода исследуемого СВЧ-резонатора, и полосовой фильтр, выход которого подключен к входу детектора, последовательно соединенные функциональный преобразователь и фазочувствительный выпрямитель, включенные между выходом СВЧдетектора и входом индикатора, при этом выходы парафазного генератора прямоугольных импульсов соединены соответственно с управляющими входами фазочувствительного выпрямителя, а выход СВЧ-переключателя подключен к второму входу балансного смесителя.

Составитель P. Кузнецова

Редактор Е. Папп Техред Л.Олийнык Корректор Э. Лончакова

Заказ 1605/48 Тираж 711 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101