Способ определения нестабильности шумовой температуры усилителя

Способ определения нестабильности шумовой температуры усилителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (1) С 01 К 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4475086/21 (22) 08,08.88 (46) 23.01.91. Бюл.N - 3 (72) Б.Р.Дарчинянц (53) 621.317 ° 75(088.8) (56) СВЧ-устройства на полупроводниковых приборах. Под ред. И.В.Иальского и Б.В.Сестрорецкого. М.". Сов. радио, )969, с, 411-413.

Техническое описание и конструкция по эксплуатации измерителя коэффициента шума X5 — 21, ЦЮ 1 400, 181

ТО, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ УСИЛИТЕЛЯ (57) Изобретение мокет быть использовано при разработке и испытании усилителей. Цель изобретения — повышение точности измерения нестабильности шумовой температуры усилителя, достигается путем исключения погреш„„SU„„1622850 А 1 ности, обусловленной влиянием неста-I бильности коэффициента усиления усилителя. Для этого на вход усилителя

4 подают сигнал от источника шума 8 с известной шумовой температурой поочередно с сичусоидальным сигналом.

Выходной синусоидальный сигнал усилителя 4 сравнивают по мощности с синусоидальным сигналом, поступающим на его вход, Нощность регулируемого генератора 10 шума изменяют с соответствующим знаком на величину, пропорциональную разности сравниваемых по мощности синусоидальных сигналов.

Выходную мощность шумов усилителя 4 сравнивают с мощностью шумов регулируемого генератора 10 шума. По вели-. чине и знаку разности сравниваемых мощностей шумовых сигналов определяют величину и знак нестабильности шумовой температуры усилителя 4 ° нл.

1622850

Выход генератора 1 СВЧ-сигнала подключен к входу делителя 2 мощности, первый выход которого подклочен к первому входу третьего коммутатора 45

7. Второй выход делителя 2 мощности подключен к второму входу первого коммутатора 3. Выход первого регулируемого генератора 8 шума соединен с первым входом первого коммутатора 3, выход которого через исследуемый усилитель 4 подключен к входу второго коммутатора 5 ° Второй выход второго коммутатора 5 через переменный аттенюатор 6 подключен к второму входу третьего коммутатора 7. Выход треть55 его коммутатора 7 через первый усилитель 12 СВЧ, первый детектор 14, усилитель 16 импульсного напряжения

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при разработке и испытании усилителей.

Целью изобретения является повышение точности измерения нестабильности шумовой температуры усилителя путем исключения погрешности, обусловленной влиянием нестабильности козф- 10 фициента усиления усилителя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа определения нестабильности шумовой температуры усилителя. f5

Устройство содержит генератор 1 синусоидального СВЧ-сигнала, делитель

2 мощности, первый коммутатор 3, исследуемый усилитель 4, второй коммутатор 5, переменный аттенюатор 6, 20 третий коммутатор 7, первый регулируемый генератор 8 шума, четвертый коммутатор 9, второй регулируемый генератор 10 шума, сумматор 11 напряжения, первый 12 и второй 13 усилите- 25 ли СВЧ, первый 14 и второй 15 детекторы, усилитель 16 импульсного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель 17 импульсного напряжения, первый 18 и второй 19 синхронные детекторы, первый 20 и второй 21 индикаторы, генератор 22 импульсного напряжения в форме меандр, первый регулируемый источник

23 постоянного напряжения, делитель

24 напряжения, измеритель 25 температуры, малошумящий усилитель 26, калиброванный переменный аттенюатор

27 и второй регулируемый источник 28 постоянного напряжения. 40 с регулируемым коэффициентом усиления и первый синхронный детектор 18 подключен к входу делителя 24 напряжения.

Первый вькод делителя 24 напряже ния подключен к первому индикатору

20, второй выход — к первому входу сумматора 11 напряжения. Выход первого регулируемого источника 23 постоянного напряжения подключен к ВТо рому входу сумматора 11 напряжения, выход которого подключен к входу управления второго регулируемого генератора 10 шума. Первый вькод второго коммутатора 5 подключен к первому входу четвертого коммутатора 9.

Выход второго регулируемого генератора 10 шума подключен к второму входу четвертого коммутатора 9, вьг ход которого через второй усилитель

13 СВЧ, второй детектор 15, усилитель

l7 импульсного напряжения и второй синхронный детектор 19 подключен к индикатору 21.

Первый, второй, третий и четвертый выходы генератора 22 импульсного напряжения подключены соответственно к входам управления первого 3, второго 5, третьего 7 и четвертого 9 коммутаторов. Пятый, иивертируемый, выход генератора 22 импульсного напряжения подключен к входу управления первого синхронного детектора 18.

Шестой выход генератора 22 импульсного напряжения подключен к входу управления второго синхронного детектора 19. Измеритель 25 температуры подключен к клеммам контроля температуры поглотителя первого регулируемого генератора 8 шума. Вькод второго регулируемого источника 28 постоянного напряжения подключен к входу управления первого регулируемого генератора 8 шума. При калибровке выход исследуемого усилителя

4 через малошумящий усилитель 26 и калиброванный переменный аттенюатор

27 подключается к входу второго коммутатора 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Синусоидальный сигнал с выхода генератора 1 поступает на вход делителя 2 мощиости. С первого выхода делителя 2 мощности через третий коммутатор 7 (в момент времени, когда первый вход этого коммутатора скоммутирован с выходом) сигнал поПусть одновременно увеличивается коэффициент усиления и шумовая температура исследуемого усилителя 4 относительно номинальных значений.

При этом увеличение коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 приводит к появлению на входе первого усилителя 12 СВЧ сигнала разбаланса с огибающей в форме меандр" и к появлению постоянного напряжения с положительным знаком на выходе первого синхронного детектора 18 и на

5(55

162285 ступает на вход первого усилителя 12.

В другой момент времени (через половину периода сигнала управления) на этот же вход первого усилителя 12 через третий коммутатор 7 (в положении "2") поступает синусоидальный сигнал, следующий с второ го выхода делителя 2 мощности через первый коммутатор 3 (в положении "2"), ис- Ip следуемый усилитель 4 и переменный аттенюатор 6. Разность сравниваемых по мощности синусоидальных сигналов выделяется на выходе первого синхронного детектора 18 15

В процессе регулировки устройства напряжение на выходе первого синхронного детектора 18 устанавливается равным нулю с помощью переменного аттенюатора 6. Сигнал с выхода первого регулируемого генератора 8 шума через первый коммутатор 3 (в положении "!"), исследуемый усилитель 4, второй 5 и четвертый 9 коммутаторы (оба — в положении "1") поступает на вход второго усилителя )3 СВЧ. Через половину периода сигнала управления четвертый коммутатор 9 переходит в положение "2" и с второго регулируемого генератора 10 шума сигнал посту- 30 пает на вход второго усилителя 13

СВЧ. Разность сравниваемых по мощности шумовых сигналов выделяется на выходе второго синхронного детектора

19. В процессе регулировки устройства напряжение на выходе второго синхронного детектора 19 устанавливается равным нулю путем изменения напряжения, поступающего с первого регулируемого источника 23 постоянного на- 4р пряжения на второй вход сумматора 11 напряжения. При этом напряжение на первом входе сумматора 11 напряжения должно быть равным нулю.

Рассмотрим следующий конкретный 45 случай работы устройства. пе рвом входе сумматора 11 напряжения.

Причем величина напряжения сигнала разбаланса тем больше, чем больше изменение коэффициента усиления исследуемого усилителя 4.

Далее, после сложения с напряжением, поступающим с первого регулируемого источника 23 постоянного напряжения, сигнал раэбаланса следует на управляющий вход второго регулируемого генератора 10 шума. При этом мощность последнего также увеличивается пропорционально величине изменения коэффициента усиления исследуемого усилителя 4. Это приводит к тому, что уменьшается разность сравниваемых по мощности шумовых сигналов, поступающая на вход второго усилителя 13 СВЧ, за счет снижения вклада шумового сигнала, обусловленного увеличением коэффициента усиления исследуемого усилителя 4. Оставшаяся после коррекции разность сравниваемых по мощности шумовых сигналов имеет положительный знак и определяет величину изменения шумовой температуры исследуемого усилителя.

Для определения пропорциональности изменения выходной мощности второго регулируемого генератора 10 шума с изменением коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 производят следующую проверку.

Между выходом исследуемого усилителя 4 и входом второго коммутатора

S включает последовательно соединенные малошумящий усилитель 26 СВЧ и калиброванный переменный аттенюатор 27.

Начиная с затухания о аттенюатора 27, равного

I ф.кб где К „, — коэффициент усиления усилителя 26, изменяют сначала в сторону увеличения затухания, а затем — в сторону уменьшения затухания. При этом должно обеспечиваться нулевое показание индикатора 21. В случае, если индикатор 21 в заданных пределах изменения ф не имеет нулевых показаний, то необходимо соответственно увеличить или уменьпыть коэффициент усиления регулируемого усилителя 16 импульсного напряжения.

1622850

25 температуры нагрева (или охлаждения) поглотителя этого генератора.Формула изоб ретения

Составитель Н.Михалев

Техред il.ÎëåIIíèê Корректор М.Максимишинец

Редак то р Н . Яцола

Тираж 422

Подписное

Заказ 1185

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Одновременно с этим производится калибровка шкалы индикатора 20 изменения коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 по показаниям калиброванного переменного аттенюатора 27.

Для обеспечения соответствия знака сигнала разбаланса на выходе первого синхронного детектора 18 со знаком изменения коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 на управляющий вход первого синхронного детектора 18 подается инвертированный управляющий сигнал по отношению к управляющим сигналам, подаваемым на управляющие входы коммутатора 3, 5, 7 и 9 и синхронного детектора 19.

Калибровка шкалы индикатора 21 изменения шумовой температуры производится в режиме, когда выход усилителя 4 подключен к входу второго коммутатора 5 и напряжение на первом входе сумматора 11 напряжения равно нулю. Калибровка осуществляется путем изменения шумовой температуры первого регулируемого генератора 8 шума с помощью второго регулируемого источника 28 постоянного напряжения.

При этом шумовую температуру первого регулируемого генератора 8 шума определяют по показаниям измерителя

Способ определения нестабильности шумовой температуры усилителя, заключающийся в том, что на испытуемый усилитель подают сигнал с известной

10 мощностью шума и сравнивают мощности шумовых сигналов, после чего судят о нестабильности шумовой температуры испытуемого усилителя, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повы15 щения точности измерения нестабильности шумовой температуры, иа испытуемый усилитель подают поочередно сигнал с заданноймощностью шума и синусоидальный сигнал, измеряют разность мощности синусоидального сигнала с входа и выхода испытуемого усилителя, формируют второй шумовой сигнал, мощность которого изменяют на величину, пропорциональную разности мощностей

25 синусоидального сигнала с входа и выхода испытуемого усилителя с соответствующим знаком, по величине и знаку разности мощностей выходного шумового сигнала усилителя и второ30 го шумового сигнала определяют величину и знак нестабильности шумовой температуры усилителя.