Цифровой измеритель мощности свч
Патент 291158
Авторы
Классы МПК
Цифровой измеритель мощности свч
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ 29П58
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК G 01г 21, 04
Заявлено 26,V.1969 (№ 1332943/26-9) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министров
СССР
УДК 621.317.784 (088.8) Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень ¹ 3
Дата опубликования описания 25.1 I.1971
Авторы изобретения
Н. Д. Дубовой, В. И. Осокин, С. И. Чибриков, С. В. Груздев и P. Г. Карпов
ВС
Заявитель
ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩг1ОСТИ СВЧ
Изобретение относится к области радпоизмеригельной техники СВЧ, а именно к устройствам измерения мощности.
Существующие измерения мощности СВЧ позволяют получать информацию об измеряемой мощности чаще всего в виде напряжения постоянного тока или тока звуковой частоты.
Однако, когда подобные измерители являются узлами сложных автоматизированных контрольно-измерительных систем, от них требуется получение информации и результате измерения в цифровой форме или в крайнем случае в форме, наиболее просто преобразуемой в цифровую. Кроме того, в подобных системах измеритель мощности часто должен обеспечивать получение периодических отсчетов, характеризующих текущее значение измеряемой мощности.
Наибольшее распространение для измерения малых уровней мощности СВЧ получили различные самобалансирующиеся термисторные мостовые схемы. Одной из наиболее существенной составляющей погрешности измерения в таких схемах является погрешность, определяемая влиянием изменяющейся температуры 2 внешней среды. Обычно для уменьшения этой составляющей общей погрешности измерения в измерителях мощности предусматривается термостатирование отдельных узлов или использование специальных схем термокомпен- ЗО сации, или то и другое одновременно.
Цель настоящего изобретения — построение измерителя, обеспе и|павшего периодический цифровой отсчет без предварительной установки нуля прибора п устранение необходимости дополнительно, тер икомпенсацип.
Функциопальпая схема предл",ãаемого измерителя приведена на фиг. 1. На фпг. 2 показаны временные диаграммы работы измерителя.
Измеритель состоит пз трех основных блоков: термисторпой самобалансирующейся cxcill I 1 с sBcTQTn ::;i1 Bb| 070ll, реверсивного c -teTчика 2 и узла управления 8.
Самобалапсирующаяся схема содержит равноплечпй мост 4 (одним из плеч которого является термпстор}, импульсный усилитель
5, запоминающий детектор б, генератор 7 управляемой частоты и усилитель 8 мопшостп, непосредственно питающий мост импульсным напряжением с амплитудой U, длительностью т0 и частотой повторения Р . Эта часть схемы обеспечивает получение последовательности прямоугольных импульсов с частотой повторения. линейно связанной со значением измеряемой моп;ности.
В качестве блока 2 применен рсверсивный с.етчик 9 обычного типа с раздельными входами «На суммирование» и «На вычитание».
Поскольку предлагаемьш измеритель должен давать периодические цифровые отсчеты соответствующие текущему значению контролируемой мощности СВЧ, ритм его работы оп.
291158 (о) 45
65 (2) ределяется задающим генератором 10, формирующим короткие импульсы с постоянной частотой повторения (см. фиг, 2, а). В исходном состоянии измеряемая мощность Р„,„не поступает на термистор, так как высокочастотный переключатель 11 закрыт. Триггеры Т„Т, Т>, Т» находятся в таких состояниях, при которых импульсно-потенциальные вентили Вь В., В» и В закрыты, а вентиль В открыт.
Если в некоторый момент tp, соответствующий началу работы измерителя, нажать кнопку К, то продифференцированный цепочкой
R>cI перепад напряжения на делителе RIRz позволит перевести триггер Т, во второе устсйчивое состояние (см. фиг. 2,б). При этом открывается вентиль Вь обеспечивая прохождение импульсов задающего генератора через ранее открытый вентиль В на счетные входы триггера Т>. Этот триггер, управляемый первым и вторым импульсами генератора 10, формирует первый разрешающий импульс длительностью То (см. фиг. 2, в). При этом вентиль В» открывается на время То, и импульсы с генератора 7 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика. Так как переключатель 11 закрыт и мощность СВЧ на термистор не поступает, частотно-импульсный термисторный мост работает на некоторой частоте Fp„ определяемой из соотношения
4R,, 4R, где R, — сопротивление термистора в рабочей точке;
Ро — мощность подогрева, соответствующая выбранной рабочей точке на характеристике термистора R,=f(P);
U, то, t p,, F p, — соответственно амплитуда, длительность, период повторения и частота импульсов питания моста в исходном состоянии при Р„,=О.
Таким образом, в первый измерительный такт длительностью То через вентиль В» на суммирующий вход реверсивного счетчика поступает некоторое число импульсов по (см. фиг. 2, д), которые с учетом (1) можно записать выражением:
np = Т,Рр,— T, чо 1
Задним фронтом импульса с триггера Т переводится во второе устойчивое состояние триггер Т» (см. фиг. 2, е), и перепадами напряжения с его выходов соответственно закрывается вентиль В, а открываются вентиль Вз и высокочастотный переключатель !1. Теперь импульсы с генератора 10 подаются на триггер
Т», формирующий второй разрешающий импульс также с длительностью То (см. фиг.
2,ж). Этот импульс обеспечивает прохождение импульсов новой частоты Fp, с генератора 7 на вычитающий вход реверсивного счетчика. Новое значение частоты 1 р,, определяемое новым соотношением мощностей, действу5
40 ющих на термистор, можно определить из следующего соотношения: и, -О Г,л
Po,— = ч Fp (3)
4R р, 4Rт где Ро, =Ро — Є— новое значение мощности, подводимой к термистору за счет обратной связи;
tp, и Гр, — соответственно период и частота повторения импульсов генератора 7 после подачи на термистор измеряемой мощности Р„,.
Число импульсов nð, поступивших на вычитающий вход счетчика за время То (см. фиг.
2, з), можно записать выражением, аналогичным с (2) Пр То (4)
После прохождения через вентиль В четырех импульсов генератора 10 триггер Т» возвращается в исходное состояние, и задним фронтом перепада напряжения с его выхода запускается ждущий блокинг-генератор 12, выходным импульсом которого (см. фиг. 2, и) переводятся в исходное состояние триггеры
TI, T3. На этом очередной цикл измерения заканчивается. После окончания цикла измерения в реверсивном счетчике 2 окажется зарегистрированным число и, равное
0 р о (ро р )
Или, учитывая (1) и (3), получим — (Рo Po ) — К с ч (6) oU где К вЂ” постоянный коэффициент, определяемый выбранными параметрами измерителя.
Далее импульс с блокинг-генератора, задержанный на Л1 участком а — б линии задержки
ЛЗ (см. фиг, 2, к), поступает на импульсные входы ряда считывающих вентилей Bi, обеспечивая выдачу параллельным двоичным кодом числа а во внешнюю цепь системы. Этот же импульс, но дополнительно задержанный на Л4 участком б — в линии задержки (см. фиг. 2,л), производит сброс показаний счетчика, подготавливая его для следующего замера нового числа n", соответствующего новому значению измеряемой мощности СВЧ. Одновременно импульс переводит триггер Т> во второе устойчивое состояние, начиная новый цикл измерения. Далее этот процесс будет происходить периодически с периодом
=4То, где 1„,„ — время одного цикла измерения. Таким образом, из цикла измерения исключается операция установки нуля прибора и тем самым уменьшается до минимума время измерения.
Предмет изобретения
Цифровой измеритель мощности СВЧ, содержащий частотно-импульсный самобалапси291158
lg
1
f тЛ5 1
Фиг. 1
Составитель В. Курныков
Редактор Ю. Д. Полякова Техред А. А. Камышникова Корректор О. М. Ковалева
Изд. № 142 Заказ 245/7 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 рующийся термисторный мост, переключатель мощности СВЧ, задающий генератор, счетчик импульсов, триггеры, вентили, блокинг-генератор, отличающийся тем, что, с целью получения периодических цифровых отсчетов, исключения из процесса измерения операции установки нуля и устранения необходимости дополнительной термокомпенсации, выход частотно-импульсного моста связан через вентили с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а потенциальные входы этих вентилей связаны с выходами соответствующих триггеров, входы которых через гентили соединены с выходами задающего генератора.