Измеритель модуля и фазы коэффициента отражения

Измеритель модуля и фазы коэффициента отражения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона измерения в область нагрузок с малым значением коэффициента стоячей волны. Измеритель содержит генератор 1. направленный ответвитель 2, отрезок волновода 3 с входом для подключения исследуемой нагрузки, детектор 4, отражающую неоднородность 5. усилители 6 и 10, фильтр 7 низкой частоты, усилитель 8 постоянного тока, индикаторы 9 и 13, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор .источник 14 виброколебаний, измеритель 15 отношений, усилители-ограничители 16 и 18 и индикатор 17 знака. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833428/21 (22) 30.05.90 (46) 30.08.92. Бюл, М 32 (72) А.Д. Богданов и А.Б. Кондрашихин (56} Стариков В.Д. Методы измерений на

СВЧ с применением измерительных линий.

M.: Советское радио, 1972, с. 66-67. 1981, Авторское свидетельство СССР

М 1645911, кл. 6 01 R 25/00, 1989. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ И ФАЗЫ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике. Цель изобретения — рас.. Ж,, 1758578 А1 ширение диапазона измерения в область нагрузок с малым значением коэффициента стоячей волны. Измеритель содержит генератор 1, направленный ответвитель 2, отрезок волновода 3 с входом для подключения исследуемой нагрузки, детектор 4, отражающую неоднородность 5, усилители 6 и 10. фильтр 7 низкой частоты, усилитель 8 постоянного.тока, индикаторы 9 и 13, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор 12, источник 14 виброколебаний, измеритель 15 отношений, усилители-ограничители 16 и 18 и индикатор 17 знака, 1 ил.

1758578

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться в приемных трактах РЛС с непрерывным или когерентно-импульсным режимом работы.

Целью изобретения является измерение модуля и фазы коэффициента отражения нагрузки с малым КСВ.

На чертеже и ри в еде на структурная электрическая схема устройства.

Измеритель модуля,и фазы коэффициента отражения содержит последовательно соединенные генератор 1, направленный атветвитель 2 и отрезок волновада 3 с выходом для подключения исследуемой нагрузки, детектор 4, подключенный к выходу отраженной волны ответвителя 2, отражающую неоднородность 5, имеющую возможность перемещения параллельно оси волновада, последовательно соединенные . первый усилитель 6, фильтр 7 низкой частоты, усилитель 8 постоянного тока и первый индикатор 9, последовательно соединенные второй усилитель 10, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор 12 и второй индикатор 13, источник 14 виброколебаний . и измеритель 15 отношений, выходы которого соединены соответственно с выходами усилителя 8 постоянного тока и пикового детектора 12, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель 16 и индикатор 17 знака, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя 18, выход детектора 4 соединен с входами первого и второго усилителей 6 и

10, вход первого усилителя-ограничителя 16 соединен с выходом фильтра 11 второй гармоники, а вход второго усилителя-ограничителя 18 — с управляющим входам источника

14 виброкалебаний, при этом отражающая неоднородность 5 закреплена на диафрагме источника 14 виброколебаний с возможнастыа перемещения в поперечной плоскости волновода 3;

Устройство работает следующим образом. Волна от генератора 1 через направленный атветвитель 2 попадает в отрезок волнавода 3, где претерпевает отражения ат плоскостей подключении исследуемой нагрузки с малым КСВ и отражающей неоднородности 5. Сигнал 0д после детектора

4 с учетам квадратичности его характеристики и реактивного характера отражающей неоднородности 5, например емкостнога зонда, имеет вид: г xZ

ЮО

"1= (5«+Г„+25»»Гн о() 46»»Г„ Z „,(х)

2»»-» в г»о» " (»1-»}Q <+ Jg„(x)»..peg».pg»» Q (} где k — коэффициент, учитывающий переходное ослабление ответвителя 2 и коэффициент передачи детектора 4;

Гн, $11 — модули коэффициентов отражения нагрузки на выходе волновода 3 и отражающей неоднородности 5 соответственно;

J»(x} -функции Бесселя первого рода Ио

5 порядка;

Х = 2»»» и a=(+уЪ}- па4л «4ж й, ра метры;

Я вЂ” длина волны в волноваде 3;

10 z»»» — амплитуда квазигармонических колебаний источника 14 виброколебаний;

zH- геометрическая длина тракта между плоскостями размещению неоднородности

5 и нагрузки валновода 3 при z»»» = 0;

15 Рн- фаза коэффициента отражения нагрузки тракта.

Предварительна проводится калибровка измерителя при подключении на выход волновода 3 короткозамыкателя с коэффициентом отражения Гкз = 1 6 . Сигналы, . подаваемые на первый и второй индикаторы 9 и 13, с учетом коэффициентов передачи в низкочастотной части соответственно ðàâ2ц " I»I = «(«„й-26«» „»х»са«(Z„)) 3 () =4-K 5цЗ (Х}саь — Zö, Затем к выходу валновода 3 присоединяется исследуемая нагрузка с малым КСВ, после чего проводится подстройка положения отражающей неоднородности 5 в поперечной плоскости валновода 3 по условию

35 U /Upp max, определяемомупаизмерителю 15 отношений и соответствующему ситуации Ян = Г .

Далее по первому и второму индика ора 4 9 и 13 определяются сигналы:

»»»;-2«5«(»+I;»x»ccrc(Z«+c»x)), После этого вычисляются значения

45 цк Ок

0о = — „, 02 к а фаза и модуль каэфUAo дО фициента исследуемой нагрузки определя4« ются как qн-a»ceps p Z ()

50 47 .

5»й—

Dye«5(«Z> itpz) где P — корень уравнения

q4 °

55 2»о» )с«5 + Ен(0«iD«)

Гб)

cos — Z

2« Ч«} (»-2Р,)

Часть управляющего напряжения источника 14 виброколебаний, формируемого

1758578 входящим в его состав генератором низкой частоты, через второй усилитель-ограничитель 18, настроенный на частоту второй гармоники, поступает на второй вход индикатора 17 знака.

В случае, например, противофазности сигналов nepeoro и второго усилителей-ограничителей 16 и 18 на индикаторе 17 знака появится соответствующий сигнал. При этом фаза коэффициента отражения р<, определяемая иэ выражения (4), будет иметь отрицательный знак, Определение величины Г> можно также проводить по положению отражающей неоднородности 5 в поперечной плоскости волновода 3 - хз, предварительно проведя калибровку величины S>> = F(xs) в режимах согласованной и короткоэамкнутой нагрузок. Тогда для определения фазы коэффициента отражения достаточно испольэовать формулу (5). Диапазон измеряемых, значений модуля коэффициента отражения исследуемой нагрузки Г< лежит в пределах

Г = 0- 311, а величина $ зависит от соотношения поперечных размеров волновода 3 и отражающей неоднородности 5 и может достигать значений 0,20-0,25.

По сравнению с известным, предложенный измеритель позволяет определять коэффициент отражения нагрузки с малым

КСВ.

Формула изобретения

Измеритель. модуля и фазы коэффициента отражения, содержащий последовательно соединенные генератор, направленный ответвитель и отрезок волно. вода с выходом для подключения исследуемой нагрузки, детектор, подключенный к выходу отраженной волны ответвителя, а также первый индикатор и отражающую неоднородность, имеющую возможность перемещения параллельно оси волновода, отличающийся тем. что, с целью расширения диапазона измерения в область нагрузок с малым значением коэффициента стоячей волны, в него введены

10 последовательно соединенные первый усилитель, фильтр низкой частоты и усилитель постоянного тока. последовательно соединенные второй усилитель„фильтр второй гармоники, пиковый детектор и второй ин15 дикатор, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и индикатор знака, а также второй усилитель-ограничитель, источник виброколебаний и измеритель отношений, входы которого со20 единены соответственно с выходами усилителя постоянного тока и пикового детектора, а выход детектора соединен с входами первого и второго усилителей, вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом фильтра второй гармоники, а вход второго усилителя-ограничителя — с управляющим входом источника виброколебаний, при этом отражающая неоднородность закреплена на диафрагме источника виброколебаний с воэможностью перемещения в поперечной плоскости волновода, вход первого индикатора соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход второго

30 усилителя-ограничителя соединен с вторым входом индикатора знака.

Составитель М. Катанова

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор Т. Лошкарева

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

Заказ 2997 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5